• 한국수산과학회지
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• 제36권6호
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• pp.661-668
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• 2003

Performance of an airlift bioreactor (ABR) containing the immobilized microorganisms was evaluated in an integrated pilot scale recirculating aquaculture system stocked with Nile tilapia (Oreochromis niloticus) at an initial rearing density of $5\%$ and compared to a rotating biological contactor (RBC) for 40 days. The TAN concentration of rearing tank for ABR and RBC were maintained at $0.4\;g/m^3$ and $0.5\;g/m^3,$ respectively, The nitrite nitrogen was completely removed by the ABR. The ABR's aeration was more stable than the RBC's. On the whole, the feasibility of ABR as an aquacultural water treatment unit was recognized.

• 한국물환경학회지
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• 제25권2호
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• pp.329-334
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• 2009

Bacterial numbers, such as endospore-formers, and treatment efficiencies were investigated for Rotating Activated Bacillus Contactors (RABC) and other advanced wastewater treatment processes including anaerobic-anoxic-oxic (A2O), sequencing batch reactor (SBR) and biological aerated filter (BAF). Endospore-forming bacterial numbers in the RABC showed 129-fold higher levels than those of the existing advanced systems. RABC process demonstrated the highest bacterial numbers in its bioreactors (paired t-test, p<0.01). RBC biofilms and aeration tanks of the RABC system showed 131- and 476-fold higher than other existing advanced processes, respectively. Mean treatment efficiencies of the existing systems were 83.5% for chemical oxygen demand (COD), 59.1% for total nitrogen (TN) and 76.8% for total phosphorus (TP). However, RABC process removed 96.9% for COD, 96.9% for TN and 91.9% for TP for highly concentrated food wastewater (COD>1,500 mg/L, TN>150 mg/L, TP>50 mg/L). Treatment efficiency was significantly reduced when the numbers of Bacillus genus in the bioreactors decreased below $10^6CFU/mL$. The automated RABC (A-RABC), in which dissolved oxygen concentrations are automatically controlled, showed higher treatment efficiencies compared to the RABC process. The RABC system maintained sufficient bacterial numbers for the effective treatment of highly concentrated food wastewater. Moreover, final effluent was in agreement to water quality standards.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제10권3호
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• pp.253-260
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• 1989

시간 영역에서의 초음파 강쇄계수 추정방법은 일반적으로 감쇄매절을 통과하면서 반사된 초음파 신호의 통계적인 특성의 해석을 기초로 한다. 따라서 선뢰할 수 있는 추정결과를 얻기 위해셔는 대게 충분히 많은 초음파 신호의 샘플을 펼요로 하게 된다. 감쇄계수를 추정하는 문제에 있어서, 이것은 감쇄계수 영상의 공간 해상도 체적내에서 통계적으로 다른 특성을 갖는 많은 스렉클 패턴이 필요하다는 것을 의마한다. 이 논문에서는 스펙클 패턴이 초음파 빔의 정확산함수에 따라 다른 통계적인 특성을 갖는다는 성질을 이용하여 초음파 선행변환자플 회전시키면서 각 회전각도에서 측방향 스캔을 함으로써 통계적 상관이 적은 다수의 샘플틀을 얻는 방법을 제안하였다. 이 방법은 최근에 우리가 제안한초음파 감쇄계수의 추정을 위한 엔트로피 방법과 결합되어 감쇄계수추정의 정확성을 증가시카고 공간해상도를 줄얼 수 있다. 인체의 연조직과 유사한 특성을 갖는 팬텀을 제작한 후 실험을 통하여 제안한 방법의 타당성을 검증하도록 하겠다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제26권1호
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• pp.43-47
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• 2005

We have developed a small bore x-ray CT for small animal imaging with a linear x-ray detector array and small-scale slip rings. The linear x-ray detector array consists of 1024 elements of 400□m×400□m with a gadolinium oxysulfide (GOS) scintillator on top of them. To avoid use of expensive large diameter slip rings for projection data transmission from the X­ray detector to the image reconstruction system, we used the wireless LAN technology. The projection data are temporally stored in the data acquisition system residing on the rotating gantry during the scan and they are transmitted to the image reconstruction system after the scan. With the wireless LAN technology, we only needed to use small-scale slip rings to deliver the AC electric power to the X-ray generator and the power supply on the rotating gantry. The performances of the small animal CT system, such as SNR, contrast, and spatial resolution, have been evaluated through experiments using various phantoms. It has been experimentally found that the SNR is almost linearly proportional to the tube current and tube voltage, and the minimum resolvable contrast is less than 30 CT numbers at 40kVp/3.0㎃. The spatial resolution of the small animal CT system has been found to be about 0.9Ip/㎜. Postmortem images of a piglet is also presented.

• 한국수산과학회지
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• 제35권5호
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• pp.469-475
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• 2002

사육조 용적 2.5m^3인 pilot-scale 순환여과식 양어장에 나일 틸라피아를 $5\%$와 $7\%$의 사육밀도로 사육하면서 회전원판 반응기의 암모니아성 질소, 아질산성 질소 및 질산성 질소와 같은 무기질소와 유기물 등과 같은 오염물의 처리 능력을 점검하고자 하였으며 회전원판 반응기의 산소 전달 효율에 대해서도 고찰하였다. 총 암모니아성 질소의 제거속도는 사육밀도 $5\%$의 경우 $30\~80 g/m^3$$\cdot$day의 범위에서 변화하여 $39.4g/m^3{\cdot}day$ 정도의 평균 제거속도를 나타내었다. 사육밀도 $7\%$에서는 15일 이전에는 $30\~80g/m^3{\cdot}day$의 범위로 사육밀도 $5\%$와 유사하였으나 그 이후에는 제거속도가 $80\~170g/m^3{\cdot}day$의 범위로 크게 상승하여 평균 제거속도가 $86.0g/m^3{\cdot}day$ 정도로 나타났다. 회전원판 반응기의 평균 총 암모니아성 질소 제거율은 사육밀도 $5\%$의 경우 $24.5\%$였으며 사육밀도 $7\%$의 경우 $16.0\%$로 나타나 $5\%$의 사육밀도에서 더 높은 제거율을 나타내었다. 아질산성 질소의 평균 제거속도와 평균 제거율은 사육밀도 $5\%$는 $14.6g/m^3{\cdot}day$와 $8.1\%$ , 사육밀도 $7\%$는 $8.1g/m^3{\cdot}day$와 $10.1\%$로 나타났으며 질산성 질소의 평균 제거속도와 평균 제거끌은 사육밀도 $5\%$는 $-56.6g/m^3{\cdot}day$와 $-0.74\%$,사육밀도 $7\%$는 $-142.6g/m^3{\cdot}day$와 $-0.63\%$로 나타났다. CODcr,의 제거속도는 사육밀도 $5\%$에서는 평균 1,700g/m^3$\cdot$day, 사육밀도 $7\%$에서는 평균 $4,000g/m^3{\cdot}day$의 값을 나타내어 총 암모니아성 질소의 제거 속도에 비해 매우 높은 값을 나타내었으며 평균 $COD_Cr$, 제거율은 각각 14.5, $29.1\%$이었다. 회전원판 반웅기는 질산화와 유기물 제거에 소요되는 용존산소를 자체적으로 수급할 뿐 아니라 순환수에 용존산소를 더 공급하는 폭기시설의 역할을 동시에 수행할 수 있었으며 사육밀도 $5\%$에서의 평균 폭기 속도는 $280g/m^{3}{\cdot}day$, 사육밀도 $7\%$에서는 $255g/m^3{\cdot}day$였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제18권8호
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• pp.1459-1469
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• 2008

Using a rotating biological contactor modified with a sequencing bath reactor system (SBRBC) designed and operated to remove phosphate and nitrogen [58], the microbial community structure of the biofilm from the SBRBC system was characterized based on the extracellular polymeric substance (EPS) constituents, electron microscopy, and molecular techniques. Protein and carbohydrate were identified as the major EPS constituents at three different biofilm thicknesses, where the amount of EPS and bacterial cell number were highest in the initial thickness of 0-100${\mu}m$. However, the percent of carbohydrate in the total amount of EPS decreased by about 11.23%, whereas the percent of protein increased by about 11.15% as the biofilm grew. Thus, an abundant quantity of EPS and cell mass, as well as a specific quality of EPS were apparently needed to attach to the substratum in the first step of the biofilm growth. A FISH analysis revealed that the dominant phylogenetic group was $\beta$- and $\gamma$-Proteobacteria, where a significant subclass of Proteobacteria for removing phosphate and/or nitrate was found within a biofilm thickness of 0-250${\mu}m$. In addition, 16S rDNA clone libraries revealed that Klebsiella sp. and Citrobacter sp. were most dominant within the initial biofilm thickness of 0-250${\mu}m$, whereas sulfur-oxidizing bacteria, such as Beggiatoa sp. and Thiothrix sp., were detected in a biofilm thickness over 250${\mu}m$. The results of the bacterial community structure analysis using molecular techniques agreed with the results of the morphological structure based on scanning electron microscopy. Therefore, the overall results indicated that coliform bacteria participated in the nitrate and phosphorus removal when using the SBRBC system. Moreover, the structure of the biofilm was also found to be related to the EPS constituents, as well as the nitrogen and phosphate removal efficiency. Consequently, since this is the first identification of the bacterial community and structure of the biofilm from an RBC simultaneously removing nitrogen and phosphate from domestic wastewater, and it is hoped that the present results may provide a foundation for understanding nitrate and phosphate removal by an RBC system.

• 한국수산과학회지
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• 제35권1호
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• pp.27-34
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• 2002

Package 형태로 설계하고 제작된 pilot scale 순환 여과식 양식 시스템의 실제 어류 사육 성능을 판단하고자 하였다. 틸라피아를 설계 기준인 $5\%$ (A, B)의 사육 밀도에서 30일간 사육하였고 $7\%$ (C)의 과잉 사육밀도에서 33일간 사육하여 어류 성장과 사육조의 각종 수질을 측정하고 시스템의 안정성을 검토하였다. 실험 결과 초기 사육 밀도 $5\%$인 실험 A와 B, $7\%$의 사육밀도인 실험 C에서 각각 1.62, 1.79, 1.80의 사료계수와 $0.452\%$, $0.445\%$, $0.423\%$의 일간 성장률을 보였다. 총 암모니아성 질소의 농도는 설계 기준 사육밀도인 $5\%$로 수용한 실험 A와 B의 경우, $1g/m^3$ 이하로 유지하여 어류 사육에 적합한 것으로 나타났으며 $7\%$로 수용한 실험 C에서는 $2{\~}4g/m^{3}$의 농도를 나타내어 최대 $40\%$ 정도는 초과 수용할 수 있는 것으로 나타났다. 알칼리도의 부족은 질산화 반응을 저해하여 높은 암모니아 및 아질산성 질소의 농도를 유발하였으며 질산화 반응기의 숙성이 완전하지 않을 경우 아질산의 농도가 암모니아 농도와 유사하게 나타났다. 질산화 반응기의 완전한 숙성은 70일 정도 소요되었다. 시스템 내부에서 자연적인 탈질반응이 일부 발생하였고 이와 더불어 보충수의 공급에 따른 희석효과로 설계 사육 밀도보다 높은 $7\%$의 사육 밀도에서도 $60g/m^3$ 이하의 질산성 질소 농도를 유지할 수 있어 별도의 탈질 장치는 필요하지 않은 것으로 나타났다. 수처리 장치를 통과하지 않고 사육조 수면으로 공급되는 우회량이 많을 경우 용존산소는 증가하였으나 수처리 장치로 공급되는 유량이 작아 부유 고형물, 유기물 등의 수질 인자가 악화되는 현상을 보였다.

• 한국수산과학회지
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• 제32권2호
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• pp.180-185
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• 1999

본 연구에서는 양식장에서 많이 이용되고 있는 회전원판 반응기를 모의 순환 여과식 양어장에 적용하여 인공 양식수 처리 실험을 행하면서 어류의 최적 사육환경을 유지할 수 있는 운전인자를 도출하고자 하였다. 회전원판 반응기는 수리학적 체류시간이 감소하는 부하변동에대해 $5\~6$일 정도의 시간이 흐른 후 정상상태에 도달하였으며 수리학적 체류시간의 증가에 따라 모의 사육조의 암모니아 농도, 회전원판반응기의 암모니아성 질소 제거율 및 제거속도는 증가하였다. 14.6분의 수리학적 체류시간에서 암모니아성 질소의 제거율은 $82.5\%$로 실험조건 중 가장 낮았으나 사육조의 암모니아성 질소농도는 $1.28g/m^3$으로 가장 낮게 나타났다. 모의 사육조의 용존산소는 수리학적 체류시간의 변화와 무관하게 $5.0\~5.3g/m^3$의 범위로 유지되었으며 회전원판 반응기의 원판이 회전할 때 자체적으로 산소가 공급되어 암모니아 둥의 산화와 관련하여 별도의 용존산소 공급은 필요 없는 것으로 나타났다. 알칼리도 소모속도는 수리학적 체류시간의 증가에 따라 선형적으로 증가하였으며 알칼리도 소모속도와 암모니아제거속도의 비는 평균 7.73으로 암모니아성 질소 1 g의 질산화에 7.73g의 알칼리도가 소모되는 것으로 나타났다 회전원판반응기는 원판에 부착된 일부의 타가영양체 미생물에 의해 용존 유기물이 소모되어 COD가 감소되었으며 COD의 제거속도는 수리학적 체류시간의 감소에 따라 선형적으로 증가하여 14.6분의 수리학적 체류시간에서 $5.59\;g/m^3$의 가장 낮은 농도를 보였다.

• 한국양식학회지
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• 제16권4호
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• pp.257-261
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• 2003

환경 친화적인 양식 생산성 향상 연구의 일환으로 육상의 폐쇄 사육 시스템에서 전복의 양식 기술개발을 위하여 참전복을 대상으로 최적 사육 밀도를 구명하기 위하여 회전원판식 순환여과 사육시스템에서 사육밀도가 성장과 생존에 미치는 영향을 조사하였다. 평균중량 32 g내외의 크기의 참전복을 각각 5, 10, 15 kg/$m^2$의 사육밀도로 수용하여 사료의 단백질 함량이 30.4% 함유된 전복용 배합사료를 실험기간동안 매일 공급하여 사육한 결과는 다음과 같다. 실험기간동안 사육수온 18.0∼26.5(22.8$\pm$1.6)$^{\circ}C$, 염분 31.1∼34.5(33.2$\pm$0.8), 용존산소 4.8∼7.3(6.5$\pm$0.4)mg/L를 유지하였다. 일간사료공급률, 일간성장률 및 사료효율은 각각 5 kg/$m^2$ 실험구에서 0.76%, 0.19%, 24.2%, l0 kg/$m^2$ 실험구에서 0.75%, 0.13%, 17.4%, 15 kg/$m^2$ 실험구에서 0.38%,0.05%, 14.3%를 보였으며, 사육 밀도가 높은 실험구일수록 일간사료공급률, 일간성장률 및 사료효율이 유의적으로 낮았다(P<0.05). 또한 생존율도 5, 10, 15 kg/$m^2$에서 각각 85.5%, 96.0% 및 31.2%로 고밀도 실험구에서 유의적으로 낮았다(P<0.05). 환경친화적인 육상 순환여과 사육시스템에서 전복이 먹이 섭취를 위한 사육공간의 확보와 전복의 성장률 및 생존율을 고려한 참전복, Haliotis discus hannai의 적정 사육밀도는 5∼10 kg/$m^2$로 추정되었다.

• 한국환경과학회지
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• 제12권10호
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• pp.1085-1093
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• 2003

This study was conducted to investigate anoxic-RBC (rotating biological contactor) and its application in advanced municipal wastewater treatment process to remove biologically organics and ammonia nitrogen. Effluent COD and nitrogen concentration increased as the increase of volumetric loading rate. But, the concentration changes of NO$_2$$\^$-/ -N and NO$_3$$\^$-/ -N were little, as compared to COD and NH$_4$$\^$+/ -N. When the volumetric loading rate increased, COD removal efficiency and nitrification appeared very high as 96.7∼98.8% and 92.5∼98.8%, respectively. However, denitrification rate decreased to 76.2∼88.0%. These results showed that the change of volumetric loading rate affected to the denitrification rate more than COD removal efficiency or nitrification rate. The surface loading rates applied to RBC were 0.13～6.0lg COD/㎡-day and 0.312∼1.677g NH$_4$$\^$+/-N㎡-day and they were increased as the increase of volumetric loading rate. However, the nitrification rate showed higher than 90%. The thickness of the biofilm in RBC was 0.130 ∼0.141mm and the density of biofilm was 79.62∼83.78mg/㎤. They were increased as surface loading rate increased. From batch kinetic tests, the k$\_$maxH/ and k$\_$maxN/ were obtained as 1.586 g C/g VSS-day, and 0.276 g N/g VSS-day, respectively. Kinetic constants of denitrifer in anoxic reactor, Y, k$\_$e/, K$\_$s/, and k were 0.678 mg VSS/mg N, 0.0032 day$\^$-1/, 29.0 mg N/l , and 0.108 day$\^$-l/, respectively. P and K$\_$s/, values of nitrification and organics removal in RBC were 0.556 g N/㎡-day and 18.71 g COD/㎡-day, respectively.