• 제목/요약/키워드: Oxidation/Reduction

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마이크로버블오존을 이용한 잉여슬러지 가용화 처리가 생물반응조의 성능에 미치는 영향 (Effect of Microbubble Ozonation Process on Performance of Biological Reactor System for Excess Sludge Solubilisation)

  • 이순화;정계주;권진하;이세한
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.113-119
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    • 2011
  • 오존을 이용한 잉여슬러지 감량화 시스템이 결합된 생물학적 처리 공정에서 잉여슬러지의 무배출에 따른 생물반응조내의 영향 및 처리수질을 검토하였다. 잉여슬러지 인발량 배수($SDN_{min}$)가 3인 조건에서 잉여슬러지의 pH를 4 이하로 전 처리한 후 오존주입율 0.03 g $O_3/g$ SS로 처리한 결과 잉여슬러지의 인발 없이 안정적인 생물학적 처리가 가능하였다. $OUR_{max}$ 실험 결과, 오존주입율 0.03 g $O_3/g$ SS의 조건에서 대부분의 슬러지는 미생물 활성이 없어지는 것으로 조사되었다. 잉여슬러지의 가용화에 따른 생물반응조내에서의 MLVSS/MLSS의 변화는 거의 없었고, 반응조내 미생물의 인 축적 현상도 관측되지 않았다. 잉여슬러지 가용화 후 생물학적 처리수의 유기물 및 SS의 농도 증가 현상은 관측되지 않았고, 생물반응조내의 질산화 및 탈질율 증가로 유출수중의 T-N 농도가 감소하는 효과를 나타내었다. T-P의 경우에는 잉여슬러지의 무배출로 인해 대부분이 제거되지 않고 유출수중에 함유되어 유출되는 것으로 조사되었다.

부산, 울산 및 경상남도 지역의 지하수 중 norovirus 오염실태 조사 (Groundwater Contamination of Noroviruses in Busan, Ulsan, and Gyeongsangnam-do, Korea)

  • 박병주;오혜리;강호영;장경립
    • 생명과학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.819-828
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    • 2011
  • 본 연구에서는 2009년부터 2010년까지 부산, 경남 및 울산 지역의 145 개 지하수 시료들을 대상으로 norovirus의 오염실태를 조사하였다. 먼저 norovirus의 검출을 위한 두 세트의 primer를 제작하였으며 이를 이용하여 최적 nested reverse transcription (RT)-PCR 조건을 확립하였다. 지하수의 norovirus 오염실태 조사에 의하면, 건기(4월~6월)와 우기(7월~8월)에 각각 21개(25.9%)와 15개(23.4%)의 시료에서 norovirus가 검출되었다. 부산, 울산 및 경상남도의 시료에서 각각 15%, 7% 및 32%의 norovirus가 검출되어 지역적인 차이를 나타내었다. norovirus 양성시료에서 GI과 GII가 각각 5개와 31개가 검출되어GI에 비하여 GII가 우세함을 알 수 있었다. norovirus 분리주들의 계통분류학적 분석 결과에 의하면, GI 분리주들은 모두 GI.5 유전자형으로 분류되었으며, GII 분리주들은 GII.3과 GII.4로 양분되었다. norovirus의 검출은 pH, 온도, 산화-환원전위 및 용존산소 등의 이화학적 인자들과 일반세균, 총대장균군 및 대장균과 같은 미생물 수질지표들과 통계적인 유의성이 있는 상관관계를 나타내지 않았다. 반면에 norovirus의 검출과 저탁도(<0.50 NTU) 사이에는 밀접한 상관성이 있음이 밝혀졌다. 본 연구를 통하여 지하수 중 norovirus의 분포실태를 어느 정도 파악할 수 있었으며 수인성 질병의 예방과 국민 보건위생을 위해서는 지하수의 주기적인 norovirus 모니터링이 필요함을 제시하였다.

오존 접촉농도가 양돈슬러리 2차 처리수의 고도처리 효율에 미치는 영향 (Effect of Ozone Concentration on AOP Efficiency of Secondary Effluent from Pig Slurry Purification System)

  • 정광화;전승기;류승현;김재환;곽정훈;안희권;정만순;유용희
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.181-188
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    • 2011
  • 돈분뇨 슬러리 2차 처리수를 대상으로 하여 오존과 과산화수소 등을 적용한 시험결과를 요약한 주요결과는 다음과 같다. 1. 동일한 시료에 동일한 처리시간 동안 처리하였을 경우, 주입한 오존 농도에 따라 처리수의 색도변화가 육안적으로 쉽게 확인할 정도의 차이를 나타냈다. 2. BOD와 COD 그리고 색도는 처리시간이 경과함에 따라 8.4 g/hr 오존 주입 수준에서의 제거효과가 다른 처리구에 비해 크게 나타났다. 반면에 SS는 오존 적용농도에 큰 영향을 받지 않는 것으로 나타났고, 질소와 인도 오존처리 효율이 높지 않은 것으로 나타났다. 3. 돈분뇨 슬러리 2차 처리수에 오존을 적용할 경우 색도 등 오염성 물질 제거효과와 더불어 생물학적 안정성 확보도 가능한 것으로 판단된다. 4. 돈분뇨 슬러리 3차 처리수에 과산화수소수를 첨가할 경우 2차 오염에 의한 잔존세균의 감소효과 및 암모니아 발산감소로 인해 돈분뇨 2차 및 3차 처리수의 중수도 개념으로서의 재활용 가능성에 대한 긍정적 요인으로 작용할 수 있는 것으로 판단된다.

16S rDNA 분석을 이용한 강화도 장화리 갯벌 퇴적물 내 미생물 군집구조 및 다양성 (Bacterial Community Structure and Diversity Using 16S rDNA Analysis in the Intertidal Sediment of Ganghwa Island)

  • 조혜연;이정현;현정호
    • 미생물학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.189-198
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    • 2004
  • 강화도 장화리 갯벌 퇴적물 내의 두 층(0-1cm, 6-7cm 깊이)에 서식하는 미생물 군집구조 및 다양성을 비교하기 위해 16S rDNA의 서열에 기초한 말단제한절편 다형성(terminal-restriction fragment length polymorphism ; T-RFLP)분석과 클론의 염기서열 분석을 실시하였다. 제한 효소HhaI을 이용한 T-RFLP분석 결과표층(0-1cm)에서는 다양한 크기(($60{\pm}2$) bp-($667{\pm}2$)bp)의 말단제한절편(T-RF)들이 고른 분포로 나타났으며, 저층(6-7 cm)에서는 ($60{\pm}2$)bp와 ($93{\pm}2$) bp의 T-RF가 우세하게 나타나 표층에 비해 미생물 군집구조가 단순한 것으로 조사되었다. 총 172개의 클론의 16S rDNA부분 염기서열 분석 결과 98% 유사도 수준에서 98%의 클론이 GenBank에 등록된 염기서열 중 배양된 어떤 미생물과도 일치하지 않는 것으로 조사되었으며, 이 중 148개의 클론(86%)이 서로 다른 계통형(phylotype)으로 분류되어 다양한 미생물이 서식하고 있음을 알 수 있었다. 대부분의 클론들은 $\alpha$-, $\gamma$, $\delta$-Proteobacteria, Acidobacteria/Holophaga 그리고 green nonsulfur bacteria 그룹 내에 속하였고, 이 중 Proteobacteria 그룹이 표층에서는 전체의 69%, 저층에서는 46%의 높은 비율을 차지하였다. 또한 황원소의 산화와 환원에 관련된 $\gamma$-Proteobacteria와 $\delta$-Proteobacteria 그룹이 각각 21.5%와 15.7%로 우세하게 나타나 갯벌의 미생물 군집 구조가 혐기성 환경에서의 황환원에 의해 생성된 황의 거동과 밀접한 연관이 있음을 시사하였다.

고원변형과 열간노출에 따른 주조용 합금 738LC의 탄화물 분해거동 고찰 (Effects of High Temperature Deformation and Thermal Exposure on Carbide Reaction Cast Alloy 738LC)

  • 주동원;조창용;김두현;서성문;이영찬
    • 한국재료학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.111-116
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    • 2000
  • 니켈기 주조용 합금 738LC를 816$^{\circ}C$와 982$^{\circ}C$에서 크리프 파단 시험과 열간 노출시험을 통해 온도와 응력 변화에 따른 파단양상, 탄화물과 $\sigma$상의 석출 거동에 대해 조사하였다. 816$^{\circ}C$/440MPa에서는 크리프 파단양상이 전단변형에 의한 입내파괴를 나타내었으나, 982$^{\circ}C$/152MPa에서는 표면과 접하는 결정입계에서 입계산화에 의해 표면에너지의 감소로 균열이 나타나 진행되는 입계파괴가 나타났다. M(sub)23C(sub)6 탄화물이 816$^{\circ}C$에서는 주로 결정입계에서와 전단변형에 의한 입내균열을 따라 석출하였으나, 982$^{\circ}C$에서는 결정입계 뿐만 아니라 입내에서는 석출하였으며 석출양은 증가하였다. $\sigma$상은 Cr(sub)23C(sub)6 탄화물에서 핵생성 후 기지로 성장하며, 온도가 높고 응력이 주어지면 Cr(sub)23C(sub)6 탄화물의 양이 증가하여 $\sigma$상의 석출도 많아졌다.

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Aging 효과에 따른 나노메탈(Au, Ag)-이산화티탄 복합체의 항균 활성도 (Aging Effect on the Antimicrobial Activity of Nanometal (Au, Ag)-Titanium Dioxide Nanocomposites)

  • 박혜림;이상화;유인상
    • 공업화학
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    • 제23권3호
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    • pp.293-296
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    • 2012
  • 항균 활성도를 조사하기 위해 이산화티탄미립자 표면에 나노메탈(Au, Ag)을 균일하게 도핑한 나노복합체($Ag-TiO_2,\;Au-TiO_2,\;Ag-TiO_2$@$TiO_x$)를 초음파환원법과 졸-겔 법으로 제조하였다. 이렇게 제조된 나노메탈-이산화티탄 복합체의 항균 활성도는 고체배지 표면에 나노복합체와 함께 E. coli를 도말하여 $37^{\circ}C$에서 배양한 후 생존된 콜로니 개수의 측정을 통해서 이루어졌다. 나노복합체의 초기 항균 효율은 나노메탈이 도핑된 이산화티탄미립자($Ag-TiO_2,\;Au-TiO_2,\;Ag-TiO_2$@$TiO_x$)) 복합체가 도핑하지 않은 이산화티탄미립자($TiO_2$)에 비해 높은 항균 효율을 나타내주었다. 이후, 나노복합체를 $4^{\circ}C$에서 보관 후 장기보관에 따른 항균특성을 비교해본 결과, 나노메탈만 도핑된 복합체($Ag-TiO_2,\;Au-TiO_2$)보다는 $Ag-TiO_2,$의 표면을 다시 산화티탄막으로 코팅한 복합체($Ag-TiO_2$@$TiO_x$)의 항균특성이 오랫동안 유지되는 것을 알수 있었다. 이는 산화티탄막으로 다시 코팅한 $Ag-TiO_2$@$TiO_x$의 경우에 Ag 나노메탈의 산화방지 및 나노복합체의 콜로이드 안정성 향상이 이루어졌기 때문으로 사료된다.

토양 및 광미의 용출실험을 이용한 폐광산오염수준의 모니터링 (Pollutant Monitoring of Abandoned Mines using the Leaching Test with Soils and Tailings)

  • 강미아;김광태
    • 지질공학
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    • 제17권3호
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    • pp.419-424
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    • 2007
  • 국내에서는 심각한 환경문제를 유발하는 폐광산으로부터의 중금속오염도 모니터링사업을 위해 토양 중의 중금속 함양 분석을 실시하고 있다. 그러나 중금속의 오염도 수준은 토양 중의 농도 뿐 만 아니라 이들의 용출 및 이동에 의한 오염도 확산에 의한 평가를 간과해서는 안 된다. 따라서 본 연구에서는 중금속 오염이 심한 폐광산 인근의 토양과 광미를 대상으로 용출시험을 실시하여 8개 중금속의 용출 수준을 파악하였다. 2개 지점에서의 시료를 대상으로 한 결과, Pb, Cd 및 Mn의 용출거동이 유사하였고, Cu와 As의 용출거동이 유사하였다. Zn의 경우에는 다른 중금속과 달리 45일간의 시험기간 동안 지속적으로 용출이 발생하였으며, 높은 농도(40 mg/kg)로 검출되었다. 이것은 아연의 총함유량이 많은 것과 토양중에서 이온상태로 쉽게 용출되는 ORP의 조건으로 설명할 수 있다. 따라서 이들 중금속의 용출에는 pH 뿐 만 아니라 산화환원전위도 많은 영향을 미치므로, 폐광산 관리에 있어서는 중금속의 함유 농도 뿐 만 아니라 이들의 산화환원전위도 함께 조사하여야 할 것으로 판단된다. 이러한 물리적 특성을 기초로 화학형태를 예측할 수 있으므로 용출정도를 판단할 수 있으며, 이를 통해 폐광산 유래의 중금속으로부터의 리스크를 저감할 수 있다.

자외선으로 손상된 무모생쥐의 피부에 알칼리환원온천수의 침수치료효과 (The Effects of Balneotherapy in Alkaline Reduced Spring Water on Skin Injury Induced by UV Irradiation in Hairless Mice)

  • 윤양숙;김동희;김단;박미순;장병수;이지연;이규재
    • Applied Microscopy
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    • 제41권1호
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    • pp.21-29
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    • 2011
  • 피부질환의 개선을 위한 수치료요법은 예로부터 세계 각지에서 널리 이용되어 왔다. 본 연구에서는 국내 알칼리환원온천수를 이용한 수치료요법이 손상된 피부에 어떠한 영향을 미치는지 확인하고자 하였다. 무모생쥐(hairless mice)의 등 부위에 자외선을 조사하여 피부 손상을 인위적으로 유발한 후 매일 실온에서 40분간 침적시켜 21일간 수치료를 실시한 후 생쥐의 피부조직을 분리하여 검경하였다. 수치료를 하는 동안 실험군의 피부 회복속도가 대조군에 비해 더 빠른 경향으로 관찰되었다. 조직학적으로 관찰한 결과, 대조군에 비해 실험군에서 표피층 비후 및 염증세포 침착 현상이 상대적으로 적게 나타났으며, 비만세포의 증가 및 탈과립 현상 또한 적게 나타났다. 이는 온천수에 함유된 황성분의 박피효과 및 항균작용과 함께 온천수의 항산화능이 피부조직의 치유에 도움을 준 것으로 사료된다.

구기자를 첨가한 고추장의 숙성 중 이화학적 특성 (Effect of Lycium chinense Fruit on the Physicochemical Properties of Kochujang)

  • 김동한;안병용;박복희
    • 한국식품과학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.461-469
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    • 2003
  • 고추장의 품질향상을 위하여 구기자의 농도를 달리하여 첨가하고 $20^{\circ}C$에서 12주간 숙성시키면서 효소활성도와 미생물상, 이화학적 특성을 비교하였다. 고추장의 효소활성도는 숙성 중기 이후에 높은 활성을 보였으며, 구기자의 첨가로 protease의 활성은 증가하였다. 고추장 숙성중의 통성 혐기성 세균은 구기자의 첨가로 감소하였나, 효모수는 구기자 1%첨가 고추장에서 많았다. 고추장의 점조성은 구기자의 첨가로 감소하였고, 색도는 구기자의 첨가량이 증가할수록 숙성 중 L값과 a값의 저하가 적어 ${\Delta}E$값의 변화가 적었다. 고추장의 수분은 숙성 중에 서서히 증가하였으나 수분활성도는 감소하였고, 구기자 첨가량이 많은 구에서 높았다. 고추장의 산도와 산화환원전위는 구기자 첨가로 증가하였고, 총당의 감소는 구기자 첨가량이 증가할수록 심하였다. 환원당은 숙성 $2{\sim}4$주에 급격히 증가하였으나, 구기자 첨가량이 증가할수록 적었다. 알코올은 숙성이 진행되면서 증가하여 3% 구기자 첨가 고추장에서 높았다. 고추장의 아미노태 질소와 암모니아태 질소는 구기자 첨가시 증가하였다. 12주 숙성시킨 고추장의 맛과 종합적인 기호도는 3% 구기자 첨가구가 우수하였고 색은 구기자 첨가량이 증가할수록 양호하여, 고추장 제조시 구기자를 $1{\sim}3%$ 첨가하면 고추장의 품질이 향상되었다.

갯벌천일염과 구운 소금의 이화학적 품질 특성 (Physicochemical Quality Properties of Mudflat Solar Salt and Roasted Salt)

  • 이정희;김학렬;김인철
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제43권7호
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    • pp.1048-1054
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    • 2014
  • 소금의 이산화황 발생 원인을 구명하기 위하여 갯벌천일염 (MSS)과 구운 소금(RS)의 시간 경과(RS1, RS2, RS3 및 RS4)에 따른 일반성분, 중금속, 무기질 함량을 분석하고 이산화황 발생 및 각 소금의 환원력을 비교 분석하였다. 이산화황과 아황산은 모두 검출되지 않았으며, 황산이온은 MSS 및 RS에서 각각 35,601.65 ppm과 29,878.15~36,097.45 ppm으로 시간이 지날수록 감소되는 경향을 나타내었다. ORP는 MSS(181.15 mV)에서 가장 낮았고 RS1(58.55 mV)에서 가장 높았다. 수분은 MSS가 9.34%였으나 RS에서 크게 감소되었으며, RS의 NaCl은 94.77~95.77%로 증가되었다. RS 시간 경과에 따라 수분과 염도에 차이는 없었다. 불용분과 사분은 MSS에 비해 RS에서 더 높은 함량을 나타내었고 Ca, K, Mg는 유의한 차이를 나타내지 않았다. MSS에 비해 RS의 Cl(556,487.5~612,305.0 ppm) 함량이 높았으며, Br은 MSS(628.1 ppm)에서 더 높은 함량을 나타내었으나 $NO_3$는 모두 유의한 차이를 보이지 않았다. MSS에 비해 RS에서 Pb, As, Hg가 높게 나타났으나 Pb, As, Cd, Hg에서 기준치 이상의 검출은 없었다. MSS와 RS의 Co, Cu, Se, U는 차이가 없었으나 Li, Al, Mn, Fe, Sr은 RS에서 더 높은 함량을 나타내었으며, Mn은 굽는 시간 경과에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. 이상의 결과에서 볼 때 MSS와 RS에서 인체에 유해한 영향을 미치는 이산화황 발생은 없었으며, RS 시간 경과에 따른 이산화황 발생도 없는 것으로 나타났다. 중금속의 위해성은 안전 수준이며, 이외 발생될 수 있는 잠재적인 위해성에 대한 관심이 필요할 것으로 판단된다.