• KSBB Journal
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• 제11권3호
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• pp.276-287
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• 1996

하이브리도마 세포의 성장과 사망, 모노클론 항체의 생산, 포도당과 글루타민의 소비, 그리고 유산과 암모늄 이옹의 생산에 미치는 클루타민의 영 향을 조사하기 위해 초기 글루타민 농도를 변화시키면서 하이브리도마 세포의 회분식 현탁배양을 실시하였다. 실험 결과에 기초하여 세포의 성장속도, 영양물(포도당과 글루타민) 소비속도, 그리고 모노클론 항체 및 대사 부산물(유산과 암모늄이온)의 생산 속도를 예측할 수 있는 수학적 모델이 제시되었다. 포도당과 글루타민에 대해서는 중첩 적인 Monod 형식이며 암모늄 이옹과 유산에 대해 서는 Non-copmetitive inhibition 관계로 표시되는 세포의 비성장 속도에 관한 방정식이 개발되었다. 유산에 대한 억제 상수는 유산농도에 반바례하였다. 세포의 비사망 속도는 포도당, 글루타민, 암모 늄 이온과 유산 농도의 함수로 유도되었다.

• KSBB Journal
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• 제4권3호
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• pp.271-275
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• 1989

본 논문에서는 Thalictrum rugosum 식물세포의 회분식 배양에 있어서 동역학적 특성들을 연구하였다. 본 실험에서 alkaloid의 생성은 일반적인 2차대사 산물의 생성 특성과 달리 세포성장에 비례함이 확인되었다. 세포 성장기의 비증식속도는 $0.20~0.25\;day\;^{-1}이었으며 FW / DCW 비가 배양상태를 나타내는 중요한 인자임을 알수 있었다. Cell yield는 0.36g cells/g sugar이었으며 berberine은 139mg/L까지 생성되었고 그중 120mg/L는 세포내에 존재하였다. 이를 specific content로 계산하면 dry cell weight의 1.10%가 된다. 세포 성장기에서 비증식속도와 당농도간의 관계는 Monod kinetics로 잘 기술될 수 있었다.

• 수산해양기술연구
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• 제14권1호
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• pp.43-54
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• 1978

생물학적 폐수처리 공법중 활성 슬러시지 공법의 수학적 해법에 관한 연구는 Michaelis-Menton, Monod, Eckenfelder, McKinney 등에 의하여 개발되어왔다. 이들에 의해서 개발된 수학적 모델은 각기 연구되어 온 측면이 서로 다르고, 사용된 기호가 상이하기 때문에 사용자로 하여금 많은 혼란을 주고 있다. 본연구는 각기 수학적 모델을 이론적, 단편적으로 분석하고, 각기 모델에서 사용된 기호의 상호관계를 비교하여 각기모델을 통일시켜 사용자가 이해하기 쉽도록 노력하였다. 실제로 모형실험에는 Aeration Only Activated Sludge 공법을 채택하고 시료는 Glutamic acid 폐수로 행하였다. 실제로 처리하여 얻어진 결과치와 각기모델의 계산치를 1) 유기물제거속도 2) 슬럿지생산비 3) 유출수에 관리되지 않고 남은 유기물농도 4) 폭기조내 산소요구량에 대하여 비교 검토하였다. 본연구에서 시행한 운전결과와 그분석으로부터 McKinney와 Eckenfelder의 모델은 활성슬럿지공법의 생물학적 관리시설의 설계요소들을 모두 구할수 있으나 Michaelis-Menton과 Monod의 모델은 모든 요소들을 구할수 없다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권10호
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• pp.1090-1097
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• 2006

판지공장 인쇄폐수에 무산소 활성오니공정을 적용한 결과 $TCOD_{Mn}=90{\sim}94%$, $Color=58{\sim}81%$의 높은 제거효율을 얻었다. 산업현장 판지공장 폐수에 대한 무산소 활성오니공정의 설계분석을 위하여 Monod식에 의한 동력학적계수를 추정한 결과 $K_{max}$(최대 기질제거속도)=0.52 $day^{-1}$, $K_s$(반포화 기질농도)=314 mg/L, $K_d$(내생호흡계수)=0.274 $day^{-1}$, y(미생물의 합성계수)=0.908 mg/mg, ${\mu}_{max}$(최대 비생장속도)=0.472 $day^{-1}$로 산출되었다. 설계분석을 위한 부하인자의 값은 F/M비=$0.043{\sim}0.07$ kg-$TCOD_{Mn}$/kg-SS-day, BOD 용적부하=$0.18{\sim}0.3$ kg-$TCOD_{Mn}/m^3-day$, ${\theta}_x$(미생물 체류시간)=$=6.8{\sim}26.4$ day로 현장 검증되었다. 이러한 부하인자의 값을 미생물의 성장 동력학과 연계시켜 볼 때 F/M비는 ${\theta}_x$에 반비례하고, 단위측면에서 F/M비는 ${\mu}_{max}$와 같아야 하나 F/M비와 ${\mu}_{max}$는 상당한 차이가 있음을 알 수 있었다. 따라서 미생물의 성장 동력학을 이용한 무산소 활성오니공정을 설계하고자 할 때에는 충분한 안전율이 요구되는 것으로 사료되었다.

• 한국환경과학회지
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• 제6권2호
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• pp.153-163
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• 1997

In order to fad the most fitted biodegradation model, biodegradation kinetics model to the initial phenol and p-cresot concentrations were investigated and had been fitted by the linear regression. Bacteria capable of degrading p-cresol were isolated from soil by enrichment culture technique. Among them, strain Ml capable of degradillg p.rcresol has also degraded phenal and was identified as the genus Micrococcus from the results from of taxonomical studies. The optimal tonditlons for the biodegradation of phenal and p-cresol by Micrococcus sp. Ml were $NH_4NO_3$ 0.05%, pH 7.0, 3$0^{\circ}C$, respectively, and medium volume 100m1/250m1 shaking flask. iwicrococcus sp. Ml was able to grow on phenal concentration up to 14mM and p-cresol concelltration up to 0.8mM. With increasing substrate concentraction, the lag period increased, but the maximum specific growth rates decreased. The yield coefficient decreased with increasing substrate concentation. The biodegradation kinetics of phenol and p-cresol were best described by Monod with growth model for every experimented concentration. In cultivation of mixed substrate, p-cresol was degraded first and phenol was second. This result implies that p-cresol and phenol was not degraded simultaneously.

• 산업기술연구
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• 제3권
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• pp.33-38
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• 1983

The effect of various environmental conditions on the growth kinetics of Zymomonas mobilis were studied and the kinetic parameters were evaluated. The value of ${\mu}m$ was $0.45hr^{-1}$ and Ks was 0.23 g/L. Inhibition of growth at high glucose concentration was found to follow the threshold substrate inhibition. Threshold substrate concentration was 102 g/L and substrate inhibition constant was 196 g/L. The effects of yeast extract concentrations were found to follow the Monod equation. ${\mu}m$ value was $0.45hr^{-1}$ and Ks was 0.3 g/L at 20 g/L of glucose and $0.24hr^{-1}$ and 0.24 g/L respectively at 200 g/L of glucose. The optimum temperature was found to be $35^{\circ}C$ and the activation energy of growth was 7.7 Kcal/mole below $35^{\circ}C$ and -29 Kcal/mole above $35^{\circ}C$.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.137-140
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• 2003

This study presents a mathematical model for simulating the fate and transport of a reactive organic contaminant degraded through cometabolism in dual-porosity soils during the in situ bioaugmentations. To investigate the effect of dual-porosity on transport and biodegradation of organic hydrocarbons, a bimodal approach was incorporated into the model. Modified Monod kinetics and a microcolony concept [Molz et at., 1986〕 were employed to represent the effects of biodegrading microbes on the transport and biodegradation of an organic contaminant. The effect of permeability reduction due to biomass accumulation on the flow field were examined in the simulation of a hypothetical field-scale in situ bioaugmentation. Simulation results indicate that the presence of the immobile region can decrease the bioavailablity of biodegradable contaminants and that the placement of microbes and nutrients injection wells should be considered for an effective in situ bioaugmentation scheme.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제12권2호
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• pp.268-272
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• 2002

Kinetic experiments on the biological oxidation of $Fe^{2＋}$ by Acidithiobacillus ferrooxidans were conducted by measuring the total organic carbon content. The total organic carbon in the solution was determined with different initial concentrations of $Fe^{2＋}$(4, 9, 15, and 20 mg/ml). The growth of At. ferrooxidans and substrate utilization were described by the Monod expression. The total organic carbon was found to be an indicator of the biomass concentration and thus may be effectively utilized for estimating cell growth rates in kinetic model development.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제8권4호
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• pp.12-20
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• 2003

본 연구에서는 원위치 생물학적 처리 과정에서 공대사 기작에 의해 분해되는 유기오염물질의 성상과 거동을 모의하기 위한 수학적 모델을 제기하였다. 토양구조 내에서 부동유역의 존재가 처리 과정에 미치는 영향을 고려하기 위하여 이중공극 개념을 적용하였으며, 유기오염물질의 거동과 생물학적 처리에 미치는 미생물의 영향을 수학적으로 표현하기 위하여 수정된 Monod식과 토양상 미생물의 미소군집모형이 적용되었다. 가상의 원위치 생물학적 처리 과정에 대한 모델의 적용을 통하여 공극내 생체축적으로 인한 투수능의 감소가 지하수 흐름에 미치는 영향이 예시되었다. 가상의 생물학적 처리 과정에 대한 모델의 모의결과는 부동유역의 존재가 유기오염물질의 생물학적 가용성을 저감시키며, 생물벽체의 형성 및 처리과정에 있어 외부로부터의 미생물 및 영양물질 주입정의 위치가 효과적인 처리 계획의 수립을 위해 중요하다는 것을 보여 주었다.

• 자원환경지질
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• 제42권6호
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• pp.561-574
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• 2009

본 연구에서는 농업지역에서의 양수, 관개, 탈질작용을 고려한 불포화대 및 포화대 지하수 흐름 및 용질이동 모델인 VSFRT2D(Variably Saturated Flow and Reactive Transport model)를 개발하였다. VSFRT2D는 Richards equation을 지하수 흐름 지배방정식으로 이용하며, Thornthwaite 방법을 이용하여 강수가 일어나지 않을 때 지표면 증발산량 계산 절차를 포함하는 새로운 모델을 개발함으로써 기존의 불포화대 모델을 개선하였다. 또한 Monod kinetics에 기반한 생분해 기작을 네 개의 비선형 오염물 거동식과 세 종류의 미생물 거동식을 이용함으로서 탈질작용을 이 모델에 반영하였다. 개발된 모델을 질산성질소로 오염된 홍성 지역의 현장 관측 자료에 적용하였다. 본 연구에서는 강수, 양수, 증발산, 관개, 비료 투여 및 다양한 생분해 과정들이 지하수 흐름 및 오염물 거동에 미치는 효과들을 확인하기 위하여 각각의 과정을 개별적으로 나누어서 수치 모의한 후 각각의 결과를 상호 비교하였다. 수치 모의 결과 이 지역에서의 질산성 질소 농도 변화는 생분해에 의한 영향은 매우 미미하게 나타났다. 반면에 관개에 의한 양수, 강수, 질소 비료 시비에 의해서는 크게 영향을 받았다.