• 제목/요약/키워드: Organic degradation

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용승순환장치를 이용한 호소의 수질개선에 관한 연구 (Remediation of Water Quality Using Up-Flow Circulation Apparatus(UFCA) in a Reservoir)

  • 강창민;정선용
    • 한국환경보건학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.255-260
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    • 2008
  • This study was conducted to analyse the effects of the UFCA for treating polluted water in a reservoir. The UFCA mixes water by circulation of surface and bottom water layers. The circulation supplies oxygen to bottom of the reservoir, resulting in water quality improvement. With a UFCA in use, we surveyed the changes of temperature, pH, transparency, depth, conductivity, DO, COD, BOD, T-N, T-P and Chlorophyll-a for 7 months from Feb. to Aug. in 2004 in our experimental reservoir. There was little difference in the surface and bottom temperatures of the reservoir because of water mixing by the UFCA. However, pH was changed from 7 to 9. The transparency of water was about 80 cm through the all periods. Conductivity was $150\;{\mu}S/cm$ in early Feb., but increased to $270\;{\mu}S/cm$ in early March. Little change was seen in DO with depth, but it was maintained above 6 mg/l in June and July. BOD increased from 2.1 to 12.2 mg/l. The study reservoir did not undergo any eutrophication during the period of our experiment, but the comparison reservoir had an algae-bloom. The COD in the experimental reservoir increased from 5.4 to 14.5 mg/l. The COD concentration of the experimental reservoir was higher than comparison reservoir at the beginning of the study but in August this situation was reversed. SS concentration increased from 13.5 to 23.5 mg/l in Feb., but it fell from between 8.5 to 11.2 mg/l in July. T-N was increased from 1.3 to 4.9 mg/l. It increased up to 3 times in the rainy season as compared to other components. However the comparison reservoir increased up to 40 times higher than the experimental reservoir in the same period. T-P increased from 0.04 to 0.17 mg/l. The ratio of T-N to T-P increased from 20:1 to 40:1 which means that T-P was a growth limiting factor for algae and aquatic plants. Chlorophyll-a increased from 20 to 120 mg/l, and its concentration was correlated with T-P, such that Chlorophyl-a concentration increased with increased of T-P concentration. The concentrations of COD, T-N, T-P and other parameters were higher in the experimental reservoir than in the comparison reservoir but this situation was reversed in July, when the most severe eutophication occurred. The results show that overall the experimental reservoir was greatly remedied by UFCA. The UFCA accelerated the degradation of aquatic organic materials through effective supply of air with up-flow and circulation of water. We conclude that the UFCA can be very effective in aspect of the remediation of water quality incontaminated reservoirs and lakes.

예열처리가 마늘의 향미성분에 미치는 영향 (Effects of Pre-heating on the Flavor of Garlic)

  • 신동빈;황진봉;이영춘
    • 한국식품과학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.1583-1588
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    • 1999
  • 마늘의 향미를 조절하기 위하여 박피하지 않은 마늘쪽을 $60^{\circ}C{\sim}90^{\circ}C$의 범위에서 30분간 예열처리한 경우와 전자레인지로 10초간 가열한 경우에 마늘의 향미성분변화를 조사한 결과는 다음과 같다. 마늘의 향기성분은 예열처리 온도가 상승함에 따라 감소하였고, $70^{\circ}C,\;80^{\circ}C$$90^{\circ}C$에서 30분간 예열처리하면 대조구에 비하여 각각 20%, 31% 및 49% 감소하였다. 전자레인지로 10초간 가열한 경우에는 열풍건조기에서 $70^{\circ}C{\sim}80^{\circ}C$에서 가열한 것과 유사한 경향을 보였다. 열풍건조기로 예열처리하면 glucose, fructose 및 fructooligosaccharide가 감소하였으며, 이런 감소는 온도가 높을수록 컸으며 fructooligosaccharide 보다는 단당류인 glucose와 fructose에서 더욱 컸다. 전자레인지로 가열처리한 경우에는 열풍건조기로 예열처리한 경우에 비하여 유리당의 변화가 현저히 적었다. Alliin의 분해산물로 알려진 pyruvic acid는 예열처리 온도가 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었고, 그 밖의 유기산은 유의적 변화가 없었다. 마늘의 주요 아미노산인 arginine은 열풍에 의한 예열처리시 감소하였으나 전자레인지로 가열한 경우에는 감소하지 않았고, glutamic acid와 tyrosine은 모든 처리구에서 감소하였다.

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PPC와 Organo-Clay 나노 조성물의 합성과 실리카층의 수분흡수와 열적특성에 대한 영향 (Synthesis and Characterization of PPC/Organo-Clay Nanohybrid: Influence of Organically Modified Layered Silicates on Thermal and Water Absorption Properties)

  • 한학수;;서종철;장의성;최준석;최승혁
    • 멤브레인
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    • 제19권4호
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    • pp.341-347
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    • 2009
  • Poly propylene carbonate (PPC)와 cloisite 20B (PPC/C-20B)을 solution method를 통하여 합성하였고, 이를 통해 합성된 나노 조성물의 morphology, 열적 특성, 수분 흡수의 특성을 평가하였다. 나노 조성물의 구조는 X-ray diffraction (XRD) 로 확인하였고, 열적 특성은 thermal gravimetric analysis (TGA)와 differential scanning calorimetric (DSC)를 이용해 분석하였다. TGA와 DSC의 결과를 통해 나노 조성물은 기존의 PPC에 비해 높은 열적 안정성을 가짐을 확인할 수 있었다. DSC측정에서 5 wt%의 clay를 포함한 nanohybrid의 유리전이온도는 순수한 PPC의 $21^{\circ}C$에서 $30^{\circ}C$$9^{\circ}C$ 증가하였고, TGA 측정을 통해 확인한 열분해온도($T_{d50%}$)는 순수 PPC에 비해 $23^{\circ}C$가 높아졌음을 확인하였다. 또한 PPC 나노 조성물의 수분 흡수량은 기존의 PPC에 비해 상당히 감소하였다. 이는 clay의 PPC matrix 구조 내에 존재함으로 인해 수분 흡수를 감소시킨 것으로 해석할 수 있다. 수분 흡수는 코팅 막의 분해를 유발하고 물리적, 기계적 성능에 영향을 미친다. 따라서 나노 조성물로 인한 PPC의 열적 안정성, 수분흡수도 향상은 PPC의 사용과 실제 공정에 중요한 변수로 작용할 수 있다.

다매체 환경 모델 MUSEM을 이용한 유해화학물질의 환경거동예측 모델링 (Modeling for the fate of Organic Chemicals in a Multi-media Environment Using MUSEM)

  • 노경준;김동명
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.201-210
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    • 2007
  • 생태계로 유입되는 POPs, EDCs, PBTs 등과 같은 화학물질에 의한 오염은 점점 복잡다양화 되고 있으며, 사람의 건강이나 생태계에 돌이킬 수 없는 피해를 가져올 우려 또한 증가되고 있다. 그러나 위해성 평가의 중요한 과정중 하나인 화학물질의 노출량 산정 부분에 대한 적정한 평가가 이루어지지 않는 경우가 많았다. 본 연구에서는 환경매체 중 화학물질량 산정에 있어 보다 효율적인 모델링 수행을 위하여, 화학물질의 물성 데이터베이스 및 지역 개황 데이터베이스 등과 프로그램으로 연계되어 있으며, 동시에 여러 대상물질이 시뮬레이션 가능한 다매체환경모델 MUSEM(Multi-media Simple box-systems Environmental Model)을 이용하여 62종의 화학물질에 대하여 일본 47개 지역의 환경매체 중 농도예측 및 동경지역에 대한 민감도 분석을 통하여 모델의 적용성을 검토하였다. 이러한 62종의 물질에 대한 매체별 잔류비(%)는 수역에 고비율로 분포하는 물질이 많은 것으로 예측되었다. 옥탄올-물 분배계수에 따른 환경매체중의 화학물질 농도변화는 도시산업용지의 토양 및 담수의 저질에서 상대적으로 크게 나타났으며, 대기와 담수에서는 상대적으로 작게 나타났다. 분해계수에 의한 환경매체중의 화학물질 농도변화는 육수역 물환경 및 도시산업용지의 토양, 육수역의 저질에서의 변화폭이 비슷하게 나타났으며 대기의 경우는 상대적으로 작게 나타났다.

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천연망간산화물을 이용한 클로로페놀류의 산화중합반응 (Oxidative Coupling Reaction of Chlorophenols by Natural Manganese Dioxides)

  • 전선영;고석오
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제10권4호
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    • pp.62-69
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    • 2005
  • 본 연구에서는 천연 망간산화물에 의한 4-클로로페놀 화합물의 제거효과를 평가하였으며 자연유기물질과 용액의 pH에 의한 분해율 변화를 살펴보았다. 천연망간산화물은 4-클로로페놀 화합물의 제거에 효과적이었으며 실험결과의 분석을 통하여 반응계수 및 차수에 대한 정량적인 값을 도출하였다. 그 결과, 전체적인 반응은 2차반응으로서 4-클로로페놀 화합물에 대하여 1차, 망간산화물에 대하여 1차에 비례하는 반응이었다. 망간산화물에 의한 4-클로로페놀 화합물의 산화반응은 표면에서 일어나며 pH에 큰 영향을 받았다. 용액의 pH가 망간산화물의 영가전위(PZC) 값보다 클 경우 반응율은 급격히 감소하였으며 PZC 보다 pH가 작은 경우에도 반응율은 감소하였다. 휴믹산을 첨가한 경우 4-클로로페놀 화합물의 산회중합 반응은 다소 증가하는 경향을 보여 휴믹산이 중합반응에 관여하고 있다고 평가할 수 있다. 본 연구 결과, 경제적인 비용으로서 천연망간산화물을 이용하여 페놀계 오염물의 제거에 효과적으로 사용 할 수 있는 방안을 제시하였다.

Anabaena cylindrica 분해세균 AK-07의 동정과 분해 관련 효소활성 조사 (Identification of Alga-lytic Bacterium AK-07 and Its Enzyme Activities Associated with Degradability of Cyanobacterium Anabaena cylindrica)

  • 김정동;한명수
    • 생태와환경
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    • 제36권2호통권103호
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    • pp.108-116
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    • 2003
  • 부영양화 현상을 나타내는 석촌호수와 팔당호의 표층수와 저니로부터 178개의 균주를 분리한 후, Anabaena cylindrica lawn 상에서 plaque를 형성하는 9개의 균주를 선별하였으며 이들 중에서 남조류 생장 억제 능력이 가장 우수한 AK-07를 선발하였다. AK-07의 특성과 16S rDNA의 염기 서열 분석을 기초로 하여 유연관계를 조사한 결과, 형태적, 생리적 생화학적 특징들은 Acinetobacter속의 특성들과 유사하였으며, 165 rDNA의 염기 서열 분석한 결과는 Acinetobacter johnsonii와 99.5%의 유사성을 나타내어, Acinetobacter johnsonii AK-07로 명명하였다. 남조류 분해 특성을 조사하기 위해서, AK-07를 A. cylindrica와 혼합 배양시 접종 2일 후에 남조류의 분해가 관찰되었고, 접종 10일 후에는 남조류가 완전히 사멸하였으며, AK-07의 세포 수는 $8\;{\times}\;10^8\;cfu\;ml^{-1}$까지 증가하였다. 그러나 배양 상등액을 A. cylindrica와 혼합 배양 하였을 때에는 남조류의 분해는 관찰 되지 않았다. 따라서 AK-07는 남조류를 직접 접촉하여 분해하는 것으로 사료되어, AK-07에 세포에 존재하는 효소의 활성을 조사한 결과 Pretense와 glycanases중에서 ${\beta}$-Xylosidase의 활성이 가장 높았으며, Alginase, Laminarinase, Lipase, ${\beta}$-Galactosidase 및 ${\beta}$-Glucosidase의 활성도 높은 수준으로 관찰되었다. A. johnsonii AK-07은 A. cylindrica의 polysaccharides나 peptidoglycans를 monosaccharides이나 저분자 유기물로 분해하는 것으로 여겨진다.

전자선 조사에 의한 PAN/TiO2 전기방사 나노섬유 제조 및 특성분석 (Preparation and Characterization of Electrospun PAN/TiO2 Fiber Mat by Electron Beam Irradiation)

  • 강필현;전준표;서동권;김현빈;노영창
    • 폴리머
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    • 제36권1호
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    • pp.47-52
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    • 2012
  • 본 연구에서는 전자선 조사가 PAN/$TiO_2$ 나노섬유의 광촉매 활성에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. PAN/$TiO_2$ 나노섬유는 polyacrylonitrile (PAN)과 titanium(IV) butoxide ($Ti(OBu)_4$)를 출발원료로 하여 다양한 고분자 용액 농도, 전기장 세기, 고분자 용액의 공급속도 등의 조건하에서 전기방사하여 얻을 수 있었다. Titanium(IV) butoxide 농도가 증가함에 따라 방사물은 비드 형태에서 섬유상으로 변화하였으며, 전기장의 세기가 증가함에 따라 섬유의 직경은 감소하였다. 제조된 나노섬유는 가교결합을 유도하고 광촉매 활성을 향상시키고자 전자선 가속기를 이용해 조사되었다. 전자선 조사 후 메틸렌 블루 용액과의 반응에서 시료의 광촉매 활성은 반응 3시간 후 조사하지 않은 시료에 비해 175%의 높은 광분해 특성을 보였으며, 휘발성 유기용매에 대한 높은 분해특성을 나타내었다.

Carbon Nano Tube 및 산화그래핀을 첨가한 폴리우레아 복합재 제조 및 그 화학적 특성 분석 (Understanding Interfacial Charge Transfer Nonlinearly Boosted by Localized States Coupling in Organic Transistors)

  • 김형태;이지현;안우진;박준홍
    • 접착 및 계면
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    • 제22권4호
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    • pp.136-143
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    • 2021
  • 폴리우레아 소재는 폴리우레탄 화학결합과 높은 유사성을 가지고 있으면서, 높은 기계적 강성 및 탄성을 가지고 있어 경량 복합재의 고분자 기지 상으로 연구되어 왔다. 본 연구에서는 이방성을 가진 CNT (carbon nanotube)와 GO (graphene oxide)를 폴리우레아 기지 상에 첨가하여 제작한 복합재를 제작하였고 그 특성을 분석하였다. 원자힘현미경 이용해 CNT와 GO의 각각 1차원의 선형 및 2차원의 층상의 이방성을 확인한 후, 5 wt%으로 각각 폴리우레아 Resin에 혼합 후 cross-link 형성 및 건조 과정을 거쳐 복합재를 제작하였다. FTIR과 Raman 분광법을 이용해 제조한 CNT/폴리우레아와 GO/폴리우레아 복합재의 화학적 구조를 분석하였다. 그 결과, 폴리우레아와 첨가물의 화학결합 변화없이 혼합된 것이 확인되었다. 전자현미경을 이용해 첨가제/폴리우레아/유리섬유 직물 복합재의 표면과 단면에서의 CNT와 GO의 분포를 관찰하였다. 인장 강도 시험 결과, 1 wt%의 CNT와 GO가 첨가된 폴리우레아의 경우 인장강도 향상이 관측되었다.

Carbon stocks and factors affecting their storage in dry Afromontane forests of Awi Zone, northwestern Ethiopia

  • Gebeyehu, Getaneh;Soromessa, Teshome;Bekele, Tesfaye;Teketay, Demel
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제43권1호
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    • pp.43-60
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    • 2019
  • Background: Tropical montane forests played an important role in the provision of ecosystem services. The intense degradation and deforestation for the need of agricultural land expansion result in a significant decline of forest cover. However, the expansion of agricultural land did not completely destruct natural forests. There remain forests inaccessible for agricultural and grazing purpose. Studies on these forests remained scant, motivating to investigate biomass and soil carbon stocks. Data of biomass and soils were collected in 80 quadrats ($400m^2$) systematically in 5 forests. Biomass and disturbance gradients were determined using allometric equation and disturbance index, respectively. The regression modeling is employed to explore the spatial distribution of carbon stock along disturbance and environmental gradients. Correlation analysis is also employed to identify the relation between site factors and carbon stocks. Results: The result revealed that a total of 1655 individuals with a diameter of ${\geq}5cm$, representing 38 species, were measured in 5 forests. The mean aboveground biomass carbon stocks (AGB CS) and soil organic carbon (SOC) stocks at 5 forests were $191.6{\pm}19.7$ and $149.32{\pm}6.8Mg\;C\;ha^{-1}$, respectively. The AGB CS exhibited significant (P < 0.05) positive correlation with SOC and total nitrogen (TN) stocks, reflecting that biomass seems to be a general predictor of SOCs. AGB CS between highly and least-disturbed forests was significantly different (P < 0.05). This disturbance level equates to a decrease in AGB CS of 36.8% in the highly disturbed compared with the least-disturbed forest. In all forests, dominant species sequestrated more than 58% of carbon. The AGB CS in response to elevation and disturbance index and SOC stocks in response to soil pH attained unimodal pattern. The stand structures, such as canopy cover and basal area, had significant positive relation with AGB CS. Conclusions: Study results confirmed that carbon stocks of studied forests were comparable to carbon stocks of protected forests. The biotic, edaphic, topographic, and disturbance factors played a significant variation in carbon stocks of forests. Further study should be conducted to quantify carbon stocks of herbaceous, litter, and soil microbes to account the role of the whole forest ecosystem.

활성슬러지로부터 분리된 Miniimons sp. S16 세균의 특성 (Characterization of Miniimonas sp. S16 isolated from activated sludge)

  • 고현우;김홍익;박수제
    • 미생물학회지
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    • 제55권3호
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    • pp.242-247
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    • 2019
  • 폐수 처리 설비에서 생물학적 요인은 유기물 분해 또는 제거에 필수적인 역할을 수행한다. 본 연구에서는, 폐수처리장의 미생물 기능적 역할을 이해하기 위해, 활성 슬러지 샘플로부터 박테리아 균주를 분리하고 그들의 특성 분석을 시도했다. S16 균주는 대한민국 대전광역시의 폐수처리장의 활성슬러지로 부터 분리되었다. 세포들은 그람음성, 비운동성, 통성 혐기성 그리고 막대모양이였다. S16 균주는 $15{\sim}40^{\circ}C$ (최적 $30^{\circ}C$), 0~9.0% (w/v) NaCl (최적 1.0~2.0%), pH 5.5~9.0 (최적 pH 7.0~7.5)에서 성장하였다. 분자계통학적 분석결과, S16은 Miniimonas 속의 고유종인 Miniimonas areae NBRC $106267^T$ (99.79%, 16S rRNA 유전자 염기서열 유사성)와 가장 밀접한 것으로 나타났다. 해양 미생물로 여겨지는 표준균주 NBRC $106267^T$의 분리 원은 바다 모래이지만 S16 균주는 육상 환경이다. 이는 서식지 전환에 대한 생태학적 의문을 제기할 수 있다. 따라서 비교 유전체 분석은 잠재적인 대사 특성 및 유전체 간소화를 밝히기 위한 가치있는 연구가 될 것이다.