• 미생물학회지
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• 제46권2호
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• pp.169-176
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• 2010

회전접촉장치와 점감포기 생물반응조를 이용한 실험용 규모의 폐수처리 공정을 식품산업폐수를 유입수로 사용하여 5개월 동안 운전하였으며, 16S rRNA 유전자의 말단단편길이다형성(T-RFLP) 분석과 계통분류학적 분석방법으로 폐수처리 공정의 세균군집을 조사하였다. 유기물 외에 고농도의 질소와 인이 함유된 식품산업폐수를 적용하였음에도 불구하고, 안정화 기간 동안 화학적산소요구량, 총질소, 총인의 제거효율은 각각 98%, 93%, 95% 이상이었다. 가동 초기의 세균 군집과 안정화 이후의 세균군집은 뚜렷하게 구분되었으며, 안정화 기간 동안 가장 우점한 세균군집은 Bacteroidetes였다. 운전 기간중의 주요 세균 군집은 사상균으로 분류되는 Haliscomenobacter, Sphaerotilus, Candidate division TM7이었으나, 이들 사상균에 의한 슬러지 팽화 현상은 관찰할 수 없었다. Haliscomenobacter와 유연관계가 가까운 세균군집이 안정화 시기에 증가하여 최대 우점 군집이 되었다. 본 연구결과는 회전접촉장치와 점감포기 생물반응조를 이용한 폐수처리공정의 영양물질 제거에 사상균이 중요함을 제시한다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제18권7호
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• pp.1290-1297
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• 2008

To investigate the diversities of Accumulibacter phosphatis and its polyhydroxyalkanoate (PHA) synthase gene (phaC) in enhanced biological phosphorus removal (EBPR) sludge, an acetate-fed sequencing batch reactor was operated. Analysis of microbial communities using fluorescence in situ hybridization and 16S rRNA gene clone libraries showed that the population of Accumulibacter phosphatis in the EBPR sludge comprised more than 50% of total bacteria, and was clearly divided into two subgroups with about 97.5% sequence identity of the 16S rRNA genes. PAO phaC primers targeting the phaC genes of Accumulibacter phosphatis were designed and applied to retrieve fragments of putative phaC homologs of Accumulibacter phosphatis from EBPR sludge. PAO phaC primers targeting $G_{1PAO},\;G_{2PAO},\;and\;G_{3PAO}$ groups produced PCR amplicons successfully; the resulting sequences of the phaC gene homologs were diverse, and were distantly related to metagenomic phaC sequences of Accumulibacter phosphatis with 75-98% DNA sequence identities. Degenerate NPAO (non-PAO) phaC primers targeting phaC genes of non-Accumulibacter phosphatis bacteria were also designed and applied to the EBPR sludge. Twenty-four phaC homologs retrieved from NPAO phaC primers were different from the phaC gene homologs derived from Accumulibacter phosphatis, which suggests that the PAO phaC primers were specific for the amplification of phaC gene homologs of Accumulibacter phosphatis, and the putative phaC gene homologs by PAO phaC primers were derived from Accumulibacter phosphatis in the EBPR sludge. Among 24 phaC homologs, a phaC homolog (GINPAO-2), which was dominant in the NPAO phaC clone library, showed the strongest signal in slot hybridization and shared approximately 60% nucleotide identity with the $G_{4PAO}$ group of Accumulibacter phosphatis, which suggests that GINPAO-2 might be derived from Accumulibacter phosphatis. In conclusion, analyses of the 16S rRNA and phaC genes showed that Accumulibacter phosphatis might be phylogenetically and metabolically diverse.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제24권1호
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• pp.131-143
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• 1994

구강내 노출된 임프란트를 건강한 상태로 유지하기 위해서는 임프란트 매식체 표면을 처치하여 주위조직과 잘 적합할 수 있는 표면구조를 만들어 주어야 한다. 실패한 임프란트의 처리방법으로 구연산이나 air-abrasive system과 같은 여러 가지 방법이 소개 되었으나 HA 피막 처치된 임프란트와 같은 거친 표면이 구강내로 노출된 경우에는 구연산이나 air-abrasive system을 이용한 표면 처리방법을 세균독소 제거에는 효과적이나 HA 피막 처리된 매식체의 거친 표면 제거는 어렵기 때문에 계속되는 치태침착을 방지하기에는 효과적이지 못하므로 세균독소를 제거하는 한편 표면성상을 변화시키지 않고 평활한 표면을 만들기 위한 처리방법들을 알아보고자 하였다. IMZ사에서 제작한 HA 피막 처리된 disc에 high speed diamond bur, low speed diamond bur, stone bur, rubber point, jetpolisher를 처치하고 표면평활도를 알아보기 위하여 표면조도측정 및 주사전자현미경으로 표면상태를 관찰하고 표면성분 변화 유무를 알아보기 위하여 EDX를 이용하여 표면성분을 분석한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 각 시편에 대한 표면조도 측정 결과는 실험 I군 $2.11{\mu}m$, 실험 II군 $4.17{\mu}m$, 실험 III군 $7.28{\mu}m$, 실험 IV군 $8.61{\mu}m$, 실험 V군 $39.44{\mu}m$의 최대높이값을 나타내므로써, I, II, III, IV, V군 순으로 표면이 평활하게 나타났다. 주사전자현미경 관찰에서는 실험 I군은 비교적 평활한 면을 보였고, 실험 II군은 HA 입자가 거의 삭제되었으나 잔존하는 일부의 HA 입자로 인하여 I군보다 약간 거친 표면을 보였다. 실험 III군과 IV군은 삭제되지 않고 잔존하는 HA 입자가 많아 거친 양상을 보였으며 실험 V군인 HA 피막 처리된 면의 경우는 깊은 홈과 돌출된 부분을 가진 매우 불규칙한 표면 구조를 보였다. 시편의 단면 관찰에서는 실험 I군은 균일한 면을 보였으며 실험 III군과 IV군에서는 삭제되지 않고 잔존하는 다량의 HA 입자로 인해 거친 표면을 보였으나 HA 피막의 두께는 상당량 감소되어 나타났다. 또한 실험 II군과 I군과 유사한 양상을 보였다. 실험 V군의 경우는 일정하지는 않지만 약 $40{\mu}m$의 두께를 보였다. EDX에 의한 표면성분 분석 결과, 삭제가 가장 우수한 실험 II군에서는 calcium과 phosphorus가 소량 나타났고, 삭제가 완전하지 않은 실험 III, IV군에서는 calcium peak와 phosphorus peak를 보였다. 모든 군에 나타난 aluminum은 제조과정 중의 혼입으로 사료된다. 모든 실험군에서 titanium, aluminum, calcium, phosphorus 이외의 다른 성분은 나타나지 않았다.

• 생태와환경
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• 제48권2호
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• pp.95-107
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• 2015

경포호에서 수질 변수들의 장기적인 경향을 파악하기 위하여 1998년부터 2013년까지 매년 3월부터 11월까지 2개월에 1회씩 3개 지점에서 조사된 15가지 수질변수들과 강우량자료를 이용하였으며, Mann-Kendall test, Sen's slope estimator 및 linear regression을 적용 분석하였다. 계절 변화 분석에는 Mann-Kendall test 및 Sen's slope estimator만 이용하였다. 분석결과 염분, 투명도 및 영양염류 (총인, 용존무기인, 총질소, 질산성 질소, 암모니아성 질소)의 변수들만 통계학적으로 유의적인 경향을 보였다. 선형회귀 분석에서는 염분 (표층과 심층의 전 지점)과 투명도 (지점 1)만이 통계학적으로 유의적인 증가 경향을 나타냈으나, 비모수법에 의한 분석에서는 염분과 투명도 모두 전 지점에서 통계학적으로 유의적인 증가 경향을 보였다. 통계학적으로 유의적인 감소 경향을 보인 수질변수들은 선형회귀분석에서는 용존산소 (표층 지점 1, 심층 지점 2와 3), 총인(지점 1과 2), 용존무기인, 총질소, 질산성 질소 및 암모니아성 질소, 비모수법에 의한 분석에서는 용존산소 (심층 전지점), 총인, 용존무기인, 총질소, 질산성 질소 및 암모니아성 질소였다. 계절적인 경향을 분석한 결과 봄에는 염분, 탁도, 투명도 및 부유물질 (SS), 여름에는 염분, 투명도, 질산성 질소 및 부유물질, 가을에는 수온, 염분, 투명도 및 부유물질 만이 증가하는 경향을 보였으며 이들 변수들이 계절에 따라 다소 차이를 보이는 것으로 나타났다. 특히 봄과 여름에 비해서 가을철에 Mann-Kendall test 및 Sen's Slope estimator에 의해 유의적인 경향을 나타낸 수질변수들이 많았다. 가장 강한 증가 경향을 보인 것은 염분이었으며 봄보다는 여름과 가을에 뚜렷하였다. 투명도도 염분과 유사한 특성을 보였다. 강우량은 조사기간 동안 전체적으로 감소하는 경향을 보였다. 경포호에서 영양염류의 유의적인 감소경향은 그동안 강릉시에서 추진해온 석호 복원사업 및 해수유통 (수중 보철거) 등과 관련이 있는 것으로 판단되나 정확한 원인 규명을 위해서는 보다 면밀한 조사가 수반되어야 할 것으로 사료된다.

• 환경생물
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• 제19권2호
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• pp.129-135
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• 2001

부영양화된 연못에서 규산질다공체(CelICaSi)와 미생물응집제를 이용한 녹조제어의 효과를 조사하였다. 녹조 발생 남조류인 Microcystis aeruginosa에 대한 응집능이 우수한 S-2 균주가 생산한 미생물응집제를 선정하여 현장의 조류응집에 적용하였다. 초기의 인산염농도는 대조구에서 $131\mu{g}\ell^{-1}$를 기록하였음에 비해서, CelICaSi가 첨가된 3개의 처리구에서는 $1-14\mu{g}\ell^{-1}$를 기록하며 크게 감소하였다. 엽록소$-\alpha$ 농도는 현장에 설치한 en-closure에서 초기에 $215\mu{g}\ell^{-1}$ 이었으나 CellCaSi $(1g\ell^{-1}$, 미생물응집제 $(2ml\ell^{-1})$, 보조응집제 $(1g\ell^{-1})$, 염화제이철 $(2mg\;Fe\ell^{-1})$을 함께 처리한 처리구에서 $59\mu{g}\ell^{-1}$로 가장 많이 감소하였다. 실험용 쥐 및 금붕어를 이용한 독성실험에서 녹조제거에 이용되는 성분들과 미생물응집제에 대한 독성은 없는 것으로 조사되었다. 따라서, CellCaSi와 미생물응집제는 인 제거 및 엽록소-$\alpha$ 농도 감소에 의한 녹조제거에 효과적인 것으로 판단되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.3285-3294
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• 2012

현장 갯벌에서의 미생물제제와 $CaO_2$처리를 통한 효율성을 관찰하고자 유용미생물 및 미생물과 $CaO_2$를 혼합하여 특수 처리한 제제를 $100m^2$ 크기의 각 처리구에 3.6kg씩 살포하여 6주간 모니터링 결과, 두 처리구로부터 pH 및 ORP는 평균 pH 7이하, ORP는 초기 값(-178 mV ~ -188 mV)에 비해 .121.06 mV ~ -142.06 mV로 다소 상승하였다. 강열감량과 COD의 경우, 큰 변화가 없었으며 질소와 인 계열은 다소 효과가 있었는데 암모니아는 시간이 경과함에 따라 대조구와 더불어 낮아지는 경향을 보였으며 질산성질소의 경우, $CaO_2$와 미생물제제의 혼합처리(11.3%)가 미생물제제 처리(7.3%)보다 질산염농도가 감소한 이유는 산소발생에 의한 어느 정도의 호기화된 조건에서 질산화반응에 의해 퇴적토의 질산염이 수층으로 용출된 결과로 생각되며 이에 따라 총 질소의 농도도 혼합처리에 의한 감소(6.1%)로 이어진 결과라 판단된다. 마찬가지로 인의 경우에도 초기 농도가 다소 높은 수치(T-P는 0.761 mg/g, $PO_4-P$는 0.529 mg/g)를 보였으나 혼합 처리구에서 T-P는 29%, $PO_4-P$는 31.8%의 감소율로 미생물제제보다 인의 용출을 억제시킨 결과로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제36권5호
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• pp.787-797
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• 2003

산지계류수에서의 T-N(총질소), T-P(총인) 및 COD(화학적산소요구량)의 농도와 유출부하의 변화를 파악하고 산림의 수질정화기능을 평가하였다. 충청북도에 있는 시험유역은 면적이 92.5 ha이며 59%의 혼효림과 30%의 침엽수림으로 구성되어 있다. 시험유역의 말단에서 평상시는 10일 간격으로 또한, 1개의 강우사상에 대하여 2-6 시간 간격으로 계류수의 유량과 농도를 1년간 측정하였다. 강우시의 평균농도는 COD만이 유의적인 수준(p<0.05)에서 평상시의 농도보다 높게 나타났다. T-N과 T-P의 평균농도는 식생생육기(5-10 월)가 식생 휴지기(11-4 월) 보다 낮게 나타났는데, 이는 식물에 의한 영양염류 흡수와 토양의 온도상승에 따른 미생물의 활동이 증가하기 때문으로 생각된다. 연간유출부하에 대한 강수시 유출부하의 비는 T-N이 87%, T-P가 83%, COD가 87%로서 연간유출부하 중 강우시의 유출부하가 매우 높게 나타났다. 시험유역의 오염부하 원단위는 T-N이 5.9 kg/ha $\cdot$ yr, T-P가 0.15 kg/ha $\cdot$ yr, COD가 23.9 kg/ha $\cdot$ yr로 산정되었다. 또한, 시험유역에 의한 T-N, T-P 및 COD의 연간제거율은 각각 24, 58, 66%로 나타나, 산림유역이 수질정화기능을 발휘하고 있는 것으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제36권6호
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• pp.384-390
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• 2003

논토양의 환경기준 인산지표 예측기술개발을 위하여 논토양 35점을 $25{\pm}1^{\circ}C$ 에서 1, 2, 4주간 담수 항온한 결과 담수 항온 전 풍건 토양의 $0.01M\;CaCl_2$ 가용인산 함량과 유효인산 함량 및 인산흡수능의 관계는 습토로 분석할 경우 상관계수의 크기는 유효인산/인산흡수량>유효인산>유효인산/인산흡수계수>인산흡수량>총인산>인산흡수계수 순이었고, 항온기간별 상관계수 크기는 습토로 분석할 경우 항온이 길어질수록 상관계수는 점점 낮아 졌으나, 건토로 분석할 경우는 이와 반대 경향이었다. 토양의 유효인산 함량과 인산흡수량을 활용하여 $0.01M\;CaCl_2$ 가용인산 농도를 추정할 수 있는 관계식 $0.01M\;CaCl_2-P=0.0828$ (유효인산/인산흡수량) + 0.0374을 얻었으며, 이러한 관계식은 토양의 인산 함량과 인산흡수 특성을 고려하여 작물재배에 필요한 적정 유효인산 함량의 추정과 토양 인산의 유실 가능성 등을 예측하는데 활용될 수 있을 것이다.

• 미생물학회지
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• 제37권4호
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• pp.317-324
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• 2001

본 연구실에서 개발한 3단계 메탄발효시스템을 이용하여 음식폐기물을 소화하고 배출되는 고농도 유기성 폐수를 미생물막 반응조와 조류, 물벼룩을 이용한 생택학적 수처리 시스템으로 처리하였다. 미생물막 반응조에서 유출되는 폐수에 두 종의 조류를 처리하였을 때 Chlorella sp. 보다 Selenastrum capricornutum이 더 잘 성장하였고, 질소제거 효과도 높았다. 고농도의 $Mg^{2+}$과 $Ca^{2+}$을 주입하고 유출수의 질소와 인 농도 비율을 10 : 1이 되도록 인위적으로 인농도를 조절하였을 때에는 더욱 높은 질소 제거와 조류 성장을 나타내었다. 시험관에서 조류와 물벼룩 두 종의 개체 수 변화를 관찰했을 때, 초기 조류 개체수는 물벼룩 개체수의 증가에 따라 감소하다가 물벼룩의 개체수가 최대치에 이른 후 환경저항에 의해 감소하기 시작하는 시점부터 점차적으로 증가하는 양상을 나타냈다. 본 연구에서 제시하는 생태학적 수처리 시스템은 유기성 폐수내 질소 및 인 처리에 매우 효율적이며, 시스템내의 최종 섭식자인 물벼룩을 대량 사육함으로써 이를 어류의 사료로 쓸수 있는 가능성을 확인할 수 있었다.

• 청정기술
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• 제24권2호
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• pp.87-98
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• 2018

인은 모든 생명체 유지에 필수적이며 대체 불가능한 원소로서 비료로 많이 이용되고 있다. 그러나 인 자원은 100년 이내에 고갈될 것으로 예상되고 있다. 슬러지 소각재는 인 함량이 높아 인 회수를 위한 대체 자원으로 알려져 있다. 그러나 소각재는 중금속과 인의 낮은 생물이용 가능성으로 인해 비료로 직접 사용할 수 없다. 염소 공여체를 이용한 열화학적 처리는 소각재의 중금속 함량을 낮추고 인의 생물이용 가능성을 높인다고 알려져 있다. 본 총설은 소각재의 중금속 감소와 생물이용 가능성 향상을 위한 열화학적 처리에 의 한 최신 인 회수 기술과 향후 인 회수를 위한 연구 전략을 세우기 위한 것이다. 그 결과 $CaCl_2$와 $MgCl_2$가 가장 효과적인 염소 공여체이며 반응온도(< $1000^{\circ}C$) 가 중금속 감소에 가장 중요한 운전 요소였다. 중금속 제거율은 원소에 따라 다르다. 열화학적인 슬러지 처리기술은 소각재에서 인 회수를 위한 상업적 응용이 곧 가능해지리라 사료되며 인 고갈에 의한 인류의 지속가능성 위기 극복에 큰 기여를 할 것이다. 향후 비용절감과 에너지 소비를 줄이는 환경 친화적 공정 개발이 필요하다.