본 연구는 혐기조, 안정화조, 무산소조, 막분리호기조로 구성된 membrane bioreactor의 운영을 통하여 도시 하수의 영양염류 제거 특성을 규명하였다. 수리학적 체류시간(HRT)과 슬러지 체류시간(SRT) 및 운영 여과 플럭스의 평균값은 각각 6.2시간, 34.1일과 19.6 L/$m^2$/hr (LMH)이었으며, 공정을 운전한 결과, $COD_{Cr}$, SS, TN 및 TP의 평균 제거율은 각각 94.3%, 99.9%, 69.4% 및 74.6%이었다. 슬러지 생산계수, SDNR, SNR, SPPR 및 SPUR은 각각 0.653 kgVSS/kgBOD/d, 0.044 $mgNO_3$-N/mgVSS/d, 0.035 $mgNH_4$-N/mgVSS/d, 51.0 mgP/gVSS/d 및 5.4 mgP/gVSS/d였다. 또한, 생산된 슬러지의 평균 질소 및 인 함량은 각각 8.86%와 3.5%였다.
플러그 육묘된 일일초와 살비아의 묘를 145mL 용적의 사각형 플라스틱 포트에 peat(60%)와 perlite(40%)로 구성된 인공토양을 채운 후 정식하였다. 완효성 비료의 양이 배지의 EC와 식물의 생장에 미치는 영향을 구명하기 위하여 포트당 완효성 비료를(14-14-14 Osmocote, 14N-6.2P-11.6K) 0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 또는 4.0g으로 각각 정량하여 정식 전 배지와 혼합하였다. 식물은 1일 1회 수돗물을 저면 관수하며 재배하였다. 배지의 EC는 식물의 종류와 관계없이 완효성 비료의 양이 증가할수록 높았다. 두 식물 모두에서 낮은 비료 농도에서는 식물체의 생육이 진전되어도 배지의 EC가 변하지 않았으나 2.0~4.0g 처리에서는 생육이 진전되면서 배지의 EC가 낮아졌다. 일일초의 최대 엽면적, 초장과 건물중은 완효성 비료의 양이 2.0~4.0g 처리했을 때 얻었으며 이때 배지의 EC는 생육 전기간 동안 $1.0{\sim}1.7dS{\cdot}m^{-1}$ 범위에 있었다. 살비아의 엽면적, 건물중과 엽록소 함량은 완효성 비료의 양이 많을수록 증가해서 4.0g 처리에서 최대를 보였으며 이때 배지의 EC는 생육 전기간 동안 $1.0{\sim}4.0dS{\cdot}m^{-1}$ 범위에 있었다. 살비아의 초장은 2.0~4.0g 처리에서 최대를 보였다. 완효성 비료의 양이 증가 할수록 일일초의 식물체 내 N, P, K, Mg, S함량은 높았던 반면 Ca함량은 낮았다. B와 Mn의 함량은 비료의 양이 적을수록 증가하였다.
This study was carried out to obtain the optimal operating parameter on organic matters and nutrient removal of mixed wastewater which was composed of sewage and stable wastewater using SBR. A laboratory scale SBR was operated with An/Ae(Anaerobic/Aerobic) ratio of 3/3, 2/4 and 4/2(3.5/2.5) at organic loading rate of 0.14 to 0.27 kgBOD/$m^3$/d. TCOD/SCOD ratio of mixed wastewater was 3, so the important operating factor depended upon the resolving the particulate parts of wastewater. Conclusions of this study were as follows: 1) For mixed wastewater, BOD and COD removal efficiencies were 93-96% and 85-89%, respectively. It was not related to each organic loading rate, whereas depended on An/Ae ratio. During Anarobic period, the amount of SCOD consumption was very little, because ICOD in influent was converted to SCOD by hydrolysis of insoluble matter. 2) T-N removal efficiencies of mixed wastewater were 55-62% for Exp. 1, 66-76% for Exp. 2, and 67-81% for Exp. 3, respectively. It was found that nitrification rate was increased according to organic concentration in influent increased. Therefore, the nitrification rate seemed to be achieved by heterotrophs. During anoxic period, denitrification rate depended on SCOD concentration in aerobic period and thus, was not resulted by endogenous denitrification. However, the amount of denitrification during anaerobic period were 3.5-14.1 mg/cycle, and that of BOD consumed were 10-40 mg/cycle. 3) For P removal of mixed wastewater, EBPR appeared only Mode 3($3^*$). It was found that the time in which ICOD was converted to VFA should be sufficient. For mode 3 in each Exp., P removal efficiencies were 74, 87, and 81%, respectively. But for 45-48 of COD/TP ratio in influent, P concentration in effluent was over 1 mg/L. It was caused to a large amount of ICOD in influent. However, as P concnetration in influent was increased, the amounts of P release and uptake were increased linearly.
This study was carried out to investigate change in influent concentration of domestic wastewater flowed from a newly constructed separate sewer system (SSS) and biological nutrients removal efficiency of a full scale Air-vent sequential batch reactor (SBR, $600m^3/d$). The average concentration of $BOD_5$, SS, T-N and T-P from SSS were 246.5 mg/L, 231.6 mg/L, 42.974 mg/L, 5.360 mg/L, respectively which corresponds to 2.2times, 1.2times, 1.8times and 2.1times higher than those from the conventional combined sewer system (CSS). The removal efficiency of $BOD_5$, SS, T-N, and T-P for the Air-vent SBR operated with influent from SSS averaged 99.1%, 99.0%, 91.2%, and 93.5%, respectively. Especially the respective nitrogen and phosphorus removal was 15% greater than that of the SBR operated with influent from CSS. Simultaneous nitrification and denitrification (SND) was observed in an aerobic reactor(II) as a result of DO concentration gradient developed along the depth by the Air-vent system. In order to achieve T-N removal greater than 90%, the C/N ratio should be over 6.0 and the difference between $BOD_5$ loading and nitrogen loading rate be over 100 kg/day (0.130 kg $T-N/m^3{\cdot}d$). Even with high influent T-P concentration of 5.360 mg/L from SSS (compared with 2.465 mg/L from CSS) T-P removal achieved 93.5% which was 15.5% higher than that of the SBR with influent from CSS. This is probably due to high influent $BOD_5$ concentration from SSS that could provide soluble carbon source to release phosphorus at anaerobic condition. In order to achieve T-P removal greater than 90%, the difference between $BOD_5$ loading and phosphorus loading rate should be over 100 kg /day (0.130 kg $T-N/m^3{\cdot}d$).
약물의 방출 경향을 제어할 목적으로 폴리비닐피롤리돈 (PVP) 또는 염화나트륨을 함유한 항암제 1,3-bis(2-chloroethyl)-1-nitrosourea (BCNU, carmustine)/poly(L-lactide-co-glycolide) (PLGA) 웨이퍼를 직접 압축성형 방법에 의해 직경 3 mm와 두께 1 mm의 조건으로 제조하였다. 생체외 방출실험에서 BCNLT/PLGA 웨이퍼로부터 약물 방출거동은 웨이퍼에 함유된 첨가제에 의해 조절할 수 있었다. BCNU의 초기 방출량과 방출속도 및 기간은 염화나트륨 또는 PVP의 첨가에 외해 변화하였다. 9L gliosarcoma세포를 이용한 생체 외 항암 활성 실험에서 첨가제가 함유된 웨이퍼로부터 방출된 BCNU를 처리한 세포의 생존율을 분석하여 평가했고, 그 결과 지속적으로 9L gliosarcoma세포의 성장을 억제함을 확인하였다. 9L gliosarcoma세포에 대한 첨가제 함유 BCNU/PLGA 웨이퍼로부터 방출된 BCNU 약효 검색을 통하여 웨이퍼로부터 BCNU가 지속적으로 방출되어 9L gliosarcoma세포의 생존과 증식을 효과적으로 억제함을 확인하였다. 특히, 첨가제 함유 BCNU/PLGA 웨이퍼의 지속적인 성장 억제는 첨가제를 함유하지 않은 웨이퍼의 것보다 더욱 효과적이었다. 또한 염화나트륨 함유 BCNU/PLGA 웨이퍼가 PVP 함유 BCNU/PLCA 웨이퍼보다 세포 증식 억제 효과가 뛰어남을 보였다.
전 세계적으로 천연가스 시장에서는 천연가스의 저열량화 추세로 뚜렷하게 변화되고 있다. 이러한 추세는 국내의 천연가스 열량기준에 변화를 가져왔으며, 낮은 열량의 천연가스 도입으로 인해 현재 사용되고 있는 가스기기의 성능에도 변화가 있을 것으로 예측된다. 따라서 본 연구에서는 혼소엔진의 연소특성을 파악하기 위해 CNG 혼소율 변화를 이용하여 열효율, 도시평균유효압력 변동계수 및 열방출 특성을 고찰하였다. CNG 혼소율은 투입되는 연료의 총합 대비 공급되는 천연가스연료의 에너지로 계산하여 천연가스연료가 디젤연료를 대체하는 비율로 정의하였다. 엔진 실험조건으로는 공급되는 천연가스의 발열량은 $10,400kcal/Nm^3$이며, $1800rpm/500N{\cdot}m$의 엔진 운전조건에서 디젤연료의 분사시기는 BTDC $16^{\circ}CA$, 분사압력은 85 MPa로 설정하여 엔진의 성능 및 연소 실험을 진행하였다. 엔진 실험결과로 CNG 혼소율이 변화함에 따라 공급되는 디젤 연료량 역시 변화하고, CNG 혼소율이 증가할수록 디젤 연료량이 감소함으로써 점화에너지가 줄어들어 점화지연기간이 길어지는 연소특성을 나타내며, 이로 인해 엔진의 열효율과 출력도 감소하는 경향을 보였다. 그러나 연소안정성은 5% 미만으로 안정적인 엔진의 연소상태를 보여 실험의 신뢰성을 확보할 수 있었다.
최근, 가솔린 첨가물인 Methyl tert-butyl ether (MTBE)가 음용수로 사용되는 대수층으로 방출되는 것에 대해 상당한 관심이 되고 있다. MTBE는 친수성이고, 가솔린 유출과 새고 있는 저장탱크 누출에 의해 환경에 노출되어 물과 쉽게 섞이게 된다. 본 논문에서는 실험실 규모 반응기내에서 MTBE 용액의 탈기 및 오존산화반응을 연구하였다. 계산한 질량 전달율(N)은 $1.24{\times}10^{-6}\;mol{\cdot}sec^{-1}$으로 나타났다. MTBE의 오존산화반응 실험결과 COD와 TOC는 각각 8.3%와 6.5% 감소하였고 BOD/COD는 0.03으로 큰 변화가 나타나지 않았다. 유사 1차 반응속도 상수는 $3.75{\times}10^{-5}\;sec^{-1}$으로 나타났다. 활성화 에너지는 4.80 kcal.mol-1로 나타났다.
본 논문은 가스터빈시스템에서 외부 유량의 섭동과 이에 따른 열발생의 섭동 사이의 관계를 표현하는 새로운 형태의 화염전달함수(flame transfer function))를 제안한다. 연소의 불안정성을 예측하기 위하여 그 동안 널리 이용되어 왔던 $n-{\tau}$ 모델과 본 논문에서 제안하는 모델과의 가장 큰 차이점은 주파수 변화에 따른 위상의 비선형적인 관계를 표현 할 수 있다는 점에 있다. 기존의 $n-{\tau}$ 모델의 경우 위상은 항상 주파수의 선형함수로 주어지는데 이는 실제 연소시스템의 실험에서 자주 관측되는 결과와 일치하지 않았다. 실험 결과를 바탕으로 새로운 화염전달함수 모델을 구성하였고 연소불안정성의 측면에서 위상의 비선형성이 미치는 영향에 관하여 분석하였다.
최근 잔디관리를 위한 시비프로그램에서 인산의 사용량을 줄이기 위한 연구가 많이 진행 되고 있다. 토양의 인산함량이 식물성장을 위해서 충분히 존재하더라도 시비프로그램은 질소의 양을 기준으로 이루어져 있기 때문에 인산이 불필요 하더라도 질소와 같이 시비되는 것이 일반적이다. 많은 선행연구에서 이미 조성된 잔디에서는 토양내 인산함량의 조건에 상관없이 인산의 영향이 발견되지 않았다. 이것은 뗏장으로 조성된 켄터키블루그래스의 대취층에 많은 인산의 함량이 발견되었기 때문이다. 본 연구에서는 대취층을 최소화 하기위하여 파종하여 새로 조성된 켄터키블루그래스의 성장에 질소와 인산의 영향을 측정하기 위해서 수행되었다. 질소의 시비량은 소량, 중량, 다량으로 각각 20, 30 and $40g\;m^{-2}\;yr^{-1}$로 되었으며 시비 횟수를 각각 2, 4, 6회로 구성되었다. 인산의 시비량은 0, 10 and $20g\;m^{-2}\;yr^{-1}$로 되었으며 인산은 질소시비와 함께 이루어 졌다. 소량의 질소시비는 실험기간 동안 최소수용 품질을 유지 하였으며 가장 적은 예지물을 생산하였다. 다량의 질소시비는 가장 좋은 잔디 품질을 나타내었다. 그러나 실험기간 동안 켄터키블루그래스의 성장에 대한 인산의 일관적인 영향은 발견되지 않았다. 두꺼운 대취층에 조성된 켄터키블루그래스의 성장에 인산의 영향이 없는 것과 동일하게 새로 조성된 켄터키블루그래스의 성장에도 인산의 영향은 일년 동안 발견되지 않았다.
Kim Cuk-Seong;Kim Hyo-Shin;Lee Young-Jun;Park Jin Bory;Ryoo Sung-Woo;Chang Seok-Jang;Jeon Byeong-Hwa
International Journal of Vascular Biomedical Engineering
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제1권2호
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pp.13-19
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2003
Endothelial release of nitric oxide (NO) contributes to the regulation of vascular tone by inducing vascular relaxation. To estimate the blood flow-dependent nitric oxide level and half-life (T1/2) of nitric oxide in vivo state, we investigated the change of aortic NO currents during the change of aortic blood flow rate using NO-selective electrode system and electromagnetic flowmeter in the aorta of anesthetized rats. Resting mean aortic blood flow rate was $49.6{\pm}5.6ml/min$ in the anesthetized rats. NO currents in the aorta were increased by the elevation of blood pressure and/or blood flow rate. When the aortic blood flow was occluded by the clamping, aortic NO currents were decreased. The difference of NO concentration between resting state and occluded state was $1.34{\pm}0.26{\mu}M$ (n=7). This NO concentration was estimated as blood flow-dependent nitric oxide concentration in the rats. Also, while the aortic blood flow was occluded, NO currents were decreased with exponential pattern with $12.84{\pm}2.15$ seconds of time constant and $7.70{\pm}1.07$ seconds of half-life. To summarize, this study suggested that blood flow-dependent NO concentration and half-life of nitric oxide were about $1.3{\mu}M$ and 7.7 seconds, respectively, in the aorta of anesthetized rats. The nitric oxide-selective electrode system is useful for the direct and continuous measurement of NO in vivo state.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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