• 한국해양바이오학회지
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• 제2권3호
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• pp.149-154
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• 2007

상어연골에서 발생하는 갈변과 냄새를 제거하기 위한 오존수 세척효과와 crude chondroitin sulfate의 추출특성을 조사하기 위하여 알칼리 및 열수추출 효과를 조사하였다. SC 분말을 용존 오존농도 0.3 ppm의 오존수로 세척한 결과 일반성분의 함량에는 영향을 미치지 않으면서 $L^*$값은 증가하고 $a^*$, $b^*$값은 감소되어 탈색효과가 뚜렷하였다. 또한 ammonia 유사취가 크게 감소되었으며 종합적 기호도가 크게 향상되었다. NaOH에 의한 CS의 최적 추출농도는 1 N이었으며 최적 추출시간은 $100^{\circ}C$에서 120분이었고 이때의 수율은 10.02%이었다. $100^{\circ}C$의 열수로 7회 반복추출 할 경우 1 N NaOH 추출수율과 대등하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제19권12호
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• pp.1656-1664
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• 2009

Bioaugmentation of bioreactors focuses on the removal of numerous organics, with little attention typically paid to the maintenance of high and stable nitrite accumulation in partial nitrification. In this study, a bioaugmented membrane bioreactor (MBR) inoculated with enriched ammonia-oxidizing bacteria (AOB) was developed, and the effects of dissolved oxygen (DO) and temperature on the stability of partial nitrification and microbial community structure, in particular on the nitrifying community, were evaluated. The results showed that DO and temperature played the most important roles in the stability of partial nitrification in the bioaugmented MBR. The optimal operation conditions were found at 2-3 mgDO/l and $30^{\circ}C$, achieving 95% ammonia oxidization efficiency and nitrite ratio ($NO_2^-/{NO_x}^-$) of 0.95. High DO (5-6 mg/l) and low temperature ($20^{\circ}C$) had negative impacts on nitrite accumulation, leading to nitrite ratio drop to 0.6. However, the nitrite ratio achieved in the bioaugmented MBR was higher than that in most previous literatures. Denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) and fluorescence in situ hybridization (FISH) were used to provide an insight into the microbial community. It showed that Nitrosomonas-like species as the only detected AOB remained predominant in the bioaugmented MBR all the time, and coexisted with numerous heterotrophic bacteria. The heterotrophic bacteria responsible for mineralizing soluble microbial products (SMP) produced by nitrifiers belonged to the Cytophaga-Flavobacterium-Bacteroides (CFB) group, and $\alpha$-, $\beta$-, and $\gamma$- Proteobacteria. The fraction of AOB ranging from 77% to 54% was much higher than that of nitrite-oxidizing bacteria (0.4-0.9%), which might be the primary cause for the high and stable nitrite accumulation in the bioaugmented MBR.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제34권3호
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• pp.257-264
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• 2006

침지형 막/생물반응기에 암모니움 합성폐수를 공급하여 약 350일 동안 운전하면서 질산화 특성 및 미생물의 분포 변화를 살펴보았다. 원수의 암모니움 농도는 500-1000 $mgNH_4-N/L$, 질소 부하는 $1-2\;kgN/m^3{\cdot}d$로 공급하였고, 용존산소(DO)농도, 슬러지 체류시간(SRT), 온도 변화에 따른 질산화 효율, 아질산성 질소의 비율, 슬러지 농도, sludge volume index(SVI)변화를 모니터링 하였다. DO 농도, 온도, SRT 증가에 따라 암모니움 산화율은 증가하였으며, 이와 같은 암모니움 산화율의 감소로 MBR 내에서 free ammonia($NH_3-N$)농도가 증가할 경우 처리수에서 아질산성 질소의 비율이 높아졌다. 운전 기간 중 원인이 뚜렷하지 않은 질산화 효율의 급격한 감소가 관찰되었는데, 이때 슬러지 벌킹 및 SVI 값의 증가가 동시에 수반되었다. 운전 후반부에 질산화균이 우점된 MBR에 추가로 유기물을 공급하면, SVI 값이 2배로 증가하였고 암모니움 산화율은 감소하였다. FISH 분석에서 나타난 MBR내의 미생물 분포는 암모니아 산화균의 경우 Nitrosomonas가 우점하였으나 운전 후반부로 갈수록 Nitrosospira의 비율이 Nitrosomonas와 비슷할 정도로 증가하였다. 아질산 산화균은 Nitrospira가 우점하였지만 Nitrobacter 역시 운전기간 내내 관찰되었는데, 이는 MBR 내에서 높게 유지된 아질산성 질소가 Nitrobacter의 성장에 도움을 준 것으로 보인다.

• 한국환경보건학회지
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• 제47권6호
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• pp.540-547
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• 2021

Background: Indoor air pollutants are caused by a number of factors, such as coming in from the outside or being generated by internal activities. Typical indoor air pollutants include nitrogen dioxide and carbon monoxide from household items such as heating appliances and volatile organic compounds from building materials. In addition there is carbon dioxide from human breathing and bacteria from speaking, coughing, and sneezing. Objectives: According to recent research results, most indoor air pollution is known to be greatly affected by internal factors such as burning (biomass for cooking) and various pollutants. These pollutants can have a fatal effect on the human body due to a lack of ventilation facilities. Methods: We fabricated a polydopamine (PDA) layer with Ti substrates as a coating on supported glass fiber fabric to enhance its photo-activity. The PDA layer with TiO₂ was covalently attached to glass fiber fabric using the drop-casting method. The roughness and functional groups of the surface of the Ti substrate/PDA coated glass fiber fabric were verified through infrared imaging microscopy and field emission scanning electron microscopy (FE-SEM). The obtained hybrid Ti substrate/PDA coated glass fiber fabric was investigated for photocatalytic activity by the removal of ammonia and an epidermal Staphylococcus aureus reduction test with lamp (250 nm, 405 nm wavelength) at 24℃. Results: Antibacterial properties were found to reduce epidermal staphylococcus aureus in the Ti substrate/PDA coated glass fiber fabric under 405 nm after three hours. In addition, the Ti substrate/PDA coated glass fiber fabric of VOC reduction rate for ammonia was 50% under 405 nm after 30 min. Conclusions: An electron-hole pair due to photoexcitation is generated in the PDA layer and transferred to the conduction band of TiO₂. This generates a superoxide radical that degrades ammonia and removes epidermal Staphylococcus aureus.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제34권2호
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• pp.217-224
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• 2017

본 연구는 강산 분위기에서 아연의 산화 환원 반응을 통한 폐수 중 질산성 질소 제거에 관한 연구이다. 폐수에 황산($H_2SO_4$)을 첨가하여 강산 분위기를 조성한 다음, 아연과 설파믹산을 넣어주게 되면 금속 아연이 산화되고, 이온화된 질산성 질소가 환원 처리되어 제거되는 연구이다. 산화 반응은 강산 분위기일수록 반응이 잘 일어나기 때문에 pH 2.0~4.0 범위 중 pH 2.0에서 제거효율이 높았다. 설파믹산을 첨가함으로써 질산 이온을 최종 질소가스로 환원시켜 제거하는 것이 설파믹산이 존재하지 않을 때보다 $H^+$ 이온 소모량이 적기 때문에 설파믹산을 투입하는 것이 유리하였다. 같은 아연 양에 따라 설파믹산을 넣지 않은 것은 질산성 질소가 46.0% 제거되는 반면, 설파믹산을 넣게 되면 질산성 질소가 93.0% 제거된다. 본 실험에서 아연은 입자가 분말 형태로 제조되어 반응성이 다른 일반 아연 금속보다 크기 때문에 반응 후 1분 만에 제거 효율이 약 80.0% 로 매우 높게 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권1호
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• pp.15-25
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• 2006

본 연구는 도시하수 처리시 부유성장 미생물만을 이용하는 MLE(Modified Ludzack-Ettinger) 공정과 부유 및 부착 미생물을 동시에 활용하는 하이브리드(hybrid)형 공정인 M-Dephanox(Modified-Dephanok) 공정의 유기물, 질소 및 인 제거효율을 수리학적 체류시간에 따라 상호 비교 검토하고자 하였다. H-Dephanox 공정은 기존 Dephanox 공정의 단점을 극복하기 위하여 고안된 공정으로서 기존 Dephanox 공정에 비해 탈질 효율을 증가시킬 수 있도록 고안되었다. 수리학적 체류시간에 따른 유기물, 질소 및 인 제거효율을 관찰한 결과 하이브리드 공정인 H-Dephanox 공정이 MLE 공정에 비해 높은 제거효율이 관찰되었으며, 특히 질산화의 경우 수리학적 체류시간이 6, 5, 4, 3.5 hr으로 짧아짐에 따라 MLE 공정이 M-Dephanox 공정에 비해 질산화 영향을 더 심하게 받는 것으로 나타났다. M-Dephanox 공정의 질화반응조에서의 암모니아성 질소 제거 효율은 질산화 반응조의 HRT 1.59 hr에서 약 92%를 나타내 매우 짧은 수리학적 체류시간에서도 질산화 반응이 원활하게 일어나는 것을 관찰 할 수 있었으며, 질산화 반응조로 유입되는 유기물의 영향을 심하게 받는 것으로 관찰되었다. 질산화 반응조에서의 HRT 단축은 전체 공정의 HRT도 줄이는 결과를 가져옴을 관찰 할 수 있었다.

• 유기물자원화
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• 제13권4호
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• pp.136-147
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• 2005

난분해성 유기물과 암모니아성 질소의 동시제거를 위해 간헐폭기 생물활성탄 유동상법을 이용하여 고농도 유기물함유 침출수에 대하여 실험을 수행하였다. 간헐폭기시 고려되어야 하는 폭기 시간과 비폭기 시간에 대하여 실험적 검토를 수행하였고 자동컴퓨터제어 가능성에 대하여 고찰하여 보았다. 그 결과 생물활성탄 유동상 반응조에 충전한 활성탄의 물리적 흡착능은 초기의 처리효율에 크게 기여하였으며 간헐폭기 생물활성탄 유동상에 의한 침출수 처리시 정상상태에 도달하는 시간은 40일 정도이었고 TOC와 암모니아성 질소 처리시 양호한 프로세스임을 알 수 있었다. 폭기 및 비폭기시간은 60분 폭기/60분 비폭기의 조건이 30분 폭기/90분 비폭기에 비해 처리효율이 양호하게 나타났고 고농도 유기물함유 침출수 처리실험에서 간헐폭기 생물활성탄 유동상에 의한 처리방법은 높은 TOC제거율, 질산화율 및 탈질율, 난분해성 유기탄소 제거율을 확인할 수 있었다. 또한 간헐폭기시 ORP 곡선의 변화에서 나타나는 굴곡점은 무산소상태의 종결점을 나타내는 파라메터로 이용가능하며 이를 간헐폭기 반응조의 최적 운전모드를 설정하는데 응용할 경우 소규모 자동화가 가능할 것으로 판단되었다.

• 한국물환경학회지
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• 제23권1호
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• pp.138-143
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• 2007

This study goes in for the observation of the characteristics of nitrogen removal from swine wastewater by struvite crystallization. In addition, the struvite formation potential in supernatants after struvite crystallization was investigated. In the study for nitrogen removal by struvite crystallization, the effects of pH and molar ratio of magnesium (Mg) injected using bittern as Mg source were investigated. Also, the potential of struvite formation in the supernatant with amount of Mg added was carefully observed. As the results, the optimum pH in the removal of nitrogen was 8.8 and sludge volume was increased as pH was raised from 7 to 12 under the condition that the molar ratio of $Mg^{2+}$ to ${NH_4}^+$-N to ${PO_4}^{3-}$-P was 1:1:1. An optimum removal efficiency of ammonia-N was observed at 1 molar ratio of Mg to ${NH_4}^+$-N, showing no further increase at over 1 molar ratio and dramatical deterioration at under 1 molar ratio. However, the sludge volume was increased by increasing the molar ratio of Mg. In the experiments for the potential of struvite formation in the supernatants, initial -log([$Mg^{2+}$][${NH_4}^+$][${PO_4}^{3-}$]) value was much lower than $pK_{sp}$ and gradually reached $pK_{sp}$ at 2 days, as the molar ratio of Mg increased over 1.2. At 31 days, -log([$Mg^{2+}$][${NH_4}^+$][${PO_4}^{3-}$]) value was returned to the initial value. In addition, the supernatants had a potential precipitation of hydroxylapatite due to calcium contained in bittern, $K_2Mg(SO_4)_3$ and $K_3Na(SO_4)_2$ resulting from the decrease of sodium and potassium in supernatants formed after struvite crystallization as times go by. Based on the results, it appears that some retention time and proper dosage of Mg may be needed for the prevention of scale in pipe line.

• 생명과학회지
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• 제15권4호
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• pp.590-594
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• 2005

황토볼을 담체로 사용하여 혐기조${\rightarrow}$호기조${\rightarrow}$무산소조의 순서로 진행되는 폐수처리 시스템(F-STOP PROCESS)에서 폐수의 조성이 COD 200, 총질소 40 (ppm)정도의 합성폐수를 처리하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 총질소 성분의 평균 제거율은 $83.0\%$이였으며, 암모니아성 질소는 평균 제거율이 $84.4\%$이였다. 또한 질산성 질소는 호기조의 평균 질산화율은 $60.2\%$이였는데 유출수의 pH범위가 $4.8\~6.0$인 것을 고려하면 양호한 결과를 보였으며, 무산조의 질산성 질소의 제거율은 $96.3\%$으로 상당히 좋은 결과를 보이고 있다. 최종 방류조의 유출수 COD는 12.8ppm으로 평균 제거율 $93.6\%$이였으며, SS의 경우에는 평균발생량은 7.0ppm이였다. 이러한 결과치는 하수종말처리장(특별대책지역 및 잠실수중보권지역) 기준 및 폐수처리시설(농공단지 오 폐수처리시설 포함) 기준 이내의 기준에 해당하는 영양염류의 수치로 양호한 결과를 보여주었다. 그러나 이러한 결과를 유지하기 위해서는 폐수성상에 따른 시스템 순서의 변경, 비정상상태에서 정상운전에 이르는데 요구되는 시간을 줄이는 것 등이 관건으로 되어 있으며, 향후 이러한 방향으로 보다 연구가 진행되어야할 필요성이 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.585-592
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• 2014

본 연구는 축산폐수의 혐기성 처리 시 교반의 영향에 대하여 연구자에 따라 서로 다른 결과가 보고되어 우리나라 축산폐수에 적용 시 교반의 영향을 파악할 필요가 있어 실시하였다. 4개의 혐기성 소화조를 중온 또는 고온으로 유지하면서 연속적으로 교반시키거나 교반 시키지 않고 운전하였다. 온도가 같은 경우 연속으로 교반한 반응조가 교반하지 않은 반응조의 TCOD 제거효율에 비하여 0.11-0.58% 높게 나타났다. 그리고 중온 소화조의 TCOD 제거효율이 고온 소화조의 TCOD 제거효율과 거의 같아 온도에 따른 TCOD 제거효율 간에는 큰 차이가 없었다. 연속적으로 교반한 소화조의 가스 발생량이 교반하지 않은 소화조에 비하여 1.7-4.6% 많았다. 또한 중온 소화조의 가스 발생량은 고온 소화조보다 29.1-32.1% 높고 메탄 발생량도 많았는데 이는 고온 소화조의 암모니아 저해로 인한 것으로 판단된다. 이러한 실험 결과를 종합하면 축산폐수를 혐기성으로 처리 시 중온에서 운전되고 연속적으로 교반한 반응조의 운전 조건이 더 좋은 것으로 판단된다.