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유동여재 $A_2O$공정에서 외부탄소원으로 메탄올을 이용한 낮은 C/N비 하수의 생물학적 질소제거 특성 (Characteristics of Biological Nitrogen Removal for Low C/N Ratio Municipal Wastewater Using Methanol as an External Carbon Source in $A_2O$ Fluidized Media Process)

  • 윤조희;김민수;김승현
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.687-692
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    • 2006
  • 실험은 C/N 비가 낮은 실제하수 유입시 적용한 유동여재 $A_2O$시스템의 생물학적 탈질특성을 파악하고 외부 탄소원(메탄올) 주입량(C/N비) 변화에 따른 오염물질 제거특성, 각 반응조의 유기물, 질소 거동 특성을 검토하였다. 실험장치는 실험실 규모로 호기조에 유동여재를 투입하여 부유와 부착 미생물이 공존하는 혼합형 형태이다. 유동여재는 $10{\sim}20mm$정도의 육면체로 된 스폰지 형태의 폴리우레탄 재질이다. 실험에서 얻어진 결과는 다음과 같다. 외부탄소원을 주입하지 않는 하수처리의 경우, 부유성 미생물양이 부착성 미생물양 보다 약 3배 가량 많았다(총 미생물량 80 g). 무산소조에 주입되는 외부탄소원에 의해 성장되는 미생물은 우선적으로 호기조 접촉여재에 일정량 부착된 후에 부유성 상태 미생물로 유지되었다. 유출수 $COD_{Cr}$ 농도는 외부탄소원 주입여부에 관계없이 $13{\sim}29mg/L$으로 안정하게 유지되었다. 유출수의 총무기성 질소(TIN)농도의 경우, 미주입시에는 $20.0{\sim}35.9mg/L$(제거효율 18%)이었으나 주입시에는 $2.5{\sim}9.0mg/L$(제거효율 $71{\sim}83%$)로 염분의 영향은 없었다. 각 반응조의 유기물($COD_{Cr}$) 제거특성은 외부탄소원 미주입시에는 대부분이 혐기조에서 제거되었으며, 외부탄소원 주입시에 대부분이 무산소조에서 제거되었다. 과잉주입의 경우 대부분이 호기조에서 제거되었다. 총 무기성 질소(TIN)의 경우, 외부탄소원 미주입시 대부분이 혐기조에서 제거되었으며, 외부탄소원 주입시 불안정한 상태에서는 혐기조에서, 안정한 상태에서는 무산소조에서 대부분 제거되었다.

암반조간대 대형저서동물군집에 대한 씨프린스호 유류 유출사고 영향 평가 (Assessment of the Impacts of 'Sea Prince' Oil Spill on the Rocky Intertidal Macrobenthos Community)

  • 신현출;이정호;임경훈;윤성명;고철환
    • 환경생물
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    • 제26권3호
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    • pp.159-169
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    • 2008
  • 아라비안 원유 86,886.2톤 이상을 선적한 유조선 Sea Prince호는 태풍 페이를 피하다가 1995년 7월 23일 소리도 인근 해안에 좌초되었다. 이후 4,155.3톤의 원유와 979.9톤의 엔진오일 (벙크C, 벙크A)이 유출되었으며, 유출유는 주로 북동방향으로 확산되어 소리도와 남해도를 중심으로 수백킬로미터의 해안이 기름으로 뒤덮였다. 본 연구는 Sea Prince 유류 유출 사고 2년 후, 유류의 영향이 가장 심각했던 지역부터 영향을 받지 않은 지역까지 유류 확산 경로를 따라 조간대 대형저서동물군집에의 영향을 알아보기 위하여 수행되었다. 현장 조사는 사고 2.5년 후인 1998년 2월부터 11월까지 계절별로 Sea Prince 유출유가 뒤덮인 연안을 대상으로 7개 지역의 암반조간대를 선정하여 실시하였다. 조사기간 중 11개 동물문이 채집되었으나, 이중 해조 덤불속에서 채집된 단각류와 등각류 등의 일부 종은 미동정되었다. 동정된 종은 총 5문 9강 65과에 속하는 158종이다. 연체동물이 100종(63.3%)으로 가장 많은 종 수가 채집되었고, 다음은 갑각류 38종(24.1%), 극피동물 12종(7.6%), 해면동물 5종(3.2%), 자포동물 3종(1.9%)이 채집되었다. 소리도 덕포(Sea Prince 좌초 지역)에서 계절에 따라 28$\sim$35종으로 가장 출현종수가 적었다. 출현종수는 덕포에서 가막만쪽으로 가면서 증가하였으며, 소횡간도에서 가장 많았다. 특히 소리도 덕포에서는 다른 지역에 비해 해면동물이나 자포동물과 같은 부착동물의 종 수가 매우 적었다. 상부조간대의 서식밀도와 생물량은 유류 영향이 적은 지역으로 갈수록 증가하였으나, 중부조간대의 생물량은 오히려 감소하였다. 조사지역의 무척추동물 생물량은 부착동물의 양에 좌우되었다. 최우점종은 조무래기따개비 (Chthmallus challengeri), 총알고등(Littorina brecicula), 담치류이었다. 상부조간대의 조무래기따개비와 총알고등의 생물량은 소리도의 좌초지역에서 가장 높았으며, 이 곳에서 멀어질수록 감소하였다. 반면에 중부조간대의 담치류는 반대의 경향을 보였는데, 이는 소리도 좌초지역에서 담치류의 개체크기가 다른 지역에 비해 크기 때문이다. 군집분석 결과로는 유류의 영향이 뚜렷이 나타나지 않았다. 생태지수와 집괴분석 결과 조고에 따라서는 뚜렷한 차이를 보이는 반면에 유류 경로에 따라서는 의미있는 결과를 보이지 않았다. 이는 Sea Prince사고 이후 유류확산 지역에서 군집 수준에서는 어느 정도 회복되었음을 의미하는 것으로 보인다. 그러나 우점 부착동물의 개체군이나 개체 수준에서는 유류 사고 이후 회복에 더 많은 시간이 걸림을 보여준다고 할 수 있다.

생물활성탄 공정에서 Geosmin과 MIB의 제거 특성 : 생물분해와 흡착 (Removal Characteristics of Geosmin and MIB in BAC Process : Biodegradation and Adsorption)

  • 손희종;이정규;김상구;박홍기;정은영
    • 대한환경공학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.318-324
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    • 2017
  • 본 연구에서는 생물활성탄 공정에서 geosmin과 MIB의 제거시 생물분해와 흡착기작의 역할을 BAC와 biofilter를 이용하여 평가하였다. 정상상태에 도달한 BAC 공정에서 부착 박테리아들의 활성이 저하된 저수온기($9^{\circ}C$)에도 EBCT 30분의 조건에서는 geosmin과 MIB가 완전 제거되었다. 유입수의 수온이 $26^{\circ}C$일 때가 $9^{\circ}C$일 때보다 상층부분에서 부착 박테리아의 생체량과 활성도가 높았고, 여층의 하부로 갈수록 부착 박테리아의 생체량과 활성도의 감소율이 높게 나타났다. 이는 수온이 높을 때 상층부분에서 BOM 제거율이 높아 하층에 공급할 수 있는 BOM 양이 감소하기 때문이다. 부착 박테리아의 활성이 억제된 BAC 공정의 geosmin과 MIB의 제거율은 활성화된 BAC 공정에서의 제거율과 비교하여 큰 차이를 나타내지 않아 BAC 공정에서 geosmin과 MIB의 제거에 흡착기작의 기여도가 높게 나타났다. BAC 공정에서 geosmin과 MIB의 제거시 부착 박테리아에 의한 생물분해 기작과 활성탄 표면이 가지는 흡착 기작이 경쟁적으로 작용하였다.

젓갈(염장발효식품)에서 분리한 호염세균의 생리 및 성장특성 (Physiology and Growth Properties of Halophilic Bacteria Isolated from Jeotgal (Salted Seafood))

  • 정유정;박두현
    • 미생물학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.263-268
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    • 2004
  • 다섯 종류의 젓갈로부터 다섯 종의 호염성 세균을 분리하였다. 이들의 165-rDNA 염기서열을 분석한 결과 한 종은 Halomonas subglaciescola, 다른 종들은 H. marina에 속하는 것으로 판명되었다. H. subglaciescola, H. marina IN, and H. marina SH-2는 염도가 $3\%$에서 $20\%$에 이르는 넓은 범위의 배양 조건에서, H. marina SQ and H. marina SH-1는 염도가 $8\%$ $19\%$에 이르는 비교적 좁은 범위의 배양 조건에서 성장하는 것으로 나타났다. $15\%$ NaCl을 포함하는 LB 배지에서 배양한 H. subglaciescola, H. marina IN, H. marina SQ, H. marina SH-1, H. marina SH-2의 최대 균체량은 흡광도로서 각각 3.2, 4.5, 4.5, 5.7, 4.2 이었으나 $5\%$의 NaCl을 포함하는 동일 배지에서 최대 균체량은 각각 2.2, 1.1, 0.7, 0.2, 2.4 이었다. 균체의 주사전자현미경 사진에서 균체의 표면에 부정형의 이물질이 부착되 어 있는 것으로 확인되었다. 각 균체의 배양액에서 점성을 갖는 물질을 분리하여 대장균의 배양액에 첨가하였을 때 대장균은 $15\%$ NaCl을 갖는 배지에서 성장하였다. 이것은 호염균의 세포 표면에 부착한 물질이 NaCl의 차단효과를 갖기 때문으로 생각된다.

제주도 주변 용승역의 생물생태학적 기초 연구 -부유성 동물플랑크톤의 현존량과 분포특성- (Bioecological Studies in the Upwelling Area of Cheju Island - Standing Stock and Distribution of Pelagic Zooplankton-)

  • 고유봉;오봉철;최영찬
    • 한국수산과학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.271-278
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    • 1996
  • 제주도 서부 고산 연안 용승역에 출현하는 표층 부유성 동물플랑크톤의 특성을 밝히기 위하여 용승역과 그 인접 외해역에서 1993년 4월 부터 1994년 3월까지 격월로 부유성 요각류, 화살벌레류, 익족류 및 젤라틴성 동물플랑크톤(Siphonophora와 Thaliacea)을 조사하였다. 요각류는 6월과 11월에 각각 $235ind./m^3,\;301ind./m^3$로 2차례에 걸쳐 피크를 보여 제주도 주변 연안해역과 일치하고, 출현 개체수에 있어서도 용승역이라고 해서 특별히 높지는 않았다. 젤라틴성 동물플랑크톤은 용승역과 외해역에서는 거의 출현하지 않는 반면, 인접하는 중간역에서만 6월과 11월에 $75\~458\;ind./m^3$로 다량 출현하는 특성을 보였다. 동물플랑크톤의 평균 생물량은 $35.8mg/m^3$으로 11월에 가장 높고 1월에 가장 낮았다. 화살벌레류는 Sagitta의 사체가 6월과 11월의 용승역에서 $43\~74\%$로 매우 높게 나타나는 특징을 보였다. 11월의 용승역에 출현한 Saitta는 $48\~71\%$가 요각류인 Oncaea venusta, O. mediterranea 및 Candacia bipinata에 의해 부착된 상태에 있었다. 또한 각을 갖고 있어서 그 분포가 제한을 받는 유각 익족류는 외해역에서는 전혀 출현하지 않은 반면, 용승역에서 용승현상이 강한 시기인 11월에 $27\~64\;ind./m^3$의 높은 밀도로 출현하므로써 용승에 의한 상승류를 이용, 적응하는 부유성 동물플랑크톤의 특성을 보이고 있었다.

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폐쇄공간 송수관로내 민물담치의 서식밀도 조절방법 (Control Method of Habitat Density of Limnoperna fortunei in the Enclosed Facility of Water Supply Pipeline)

  • 신재기;정선아;노준우;김영성;황순진
    • 생태와환경
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    • 제47권3호
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    • pp.219-224
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    • 2014
  • 본 연구는 관로내의 민물담치 및 유생의 생물량을 효과적 조절하기 위해서 수행되었다. 부착방지 및 생물량 조절방법은 기존에 사용되고 있는 염소처리법이 추천될 수 있었다. 민물담치의 산란기간은 수온 $16{\sim}17^{\circ}C$ 범위에 해당하는 5월~11월 초순 동안으로 추정되었다. 유생을 조절하기 위해서는 이 기간에 염소처리를 하는 것이 적합하나, 기존에 부착하고 있는 치패와 성패가 동시에 고려되어야 하므로 연중 지속적으로 이루어져야 할 것으로 판단된다. 산란이 시작되는 시기에서 각이 형성되기 전인 유생기와 성패의 생물량 조절을 위해 0.5~1.0 ppm 범위의 염소농도로 처리하는 것이 적합하다. 민물 담치의 부착증식을 경감 또는 해결하기 위해서는 우선적으로 국내 실정에 적합한 기술의 선정이 시급하였다. 또한 수온과 유생의 모니터링이 지속적으로 이루어져야 할 것으로 판단되며 유생 모니터링 방법 구축 및 염소처리 효과분석에 대한 사후모니터링이 필요한 것으로 사료되어진다.

무선조종 헬리콥터를 이용한 소규모 인공 습지의 식생피복율 변화 모니터링 (Monitoring the Vegetation Coverage Rate of Small Artificial Wetland Using Radio Controlled Helicopter)

  • 이춘석
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.81-89
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    • 2006
  • The purpose of this study was to evaluate the applicability of small RC(radio controlled) helicopter and single lens reflect camera as SFAP(Small Format Aerial Photography) aquisition system to monitor the vegetation coverage of wetland. The system used to take pictures of small artificial wetland were a common optical camera(Nikon F80 with manual lens whose focal length was 28mm) attached to the bottom of a RC helicopter with a 50 cubic inch size glow engine. Three hundreds pictures were taken at the altitude of 50m above the ground, from 23rd June to 7th September 2005. Four from the images were selected and scanned to digital images whose dimension were 2048${\times}$1357 pixels. Those images were processed and rectified with GCP(Ground Control Poins) and digital map, and then classified by the supervised- classification module of image processing program PG-steamer Version 2.2. The major findings were as follows ; 1. The final images processed had very high spatial resolution so that the objects bigger than 30mm like lotus(Nelumbo nucifera), rock and deck were easily identified. 2. The dominant plants of the monitoring site were Monochoria ragianlis, Typha latifolia, Beckmannia syzigachne etc. Because those species have narrow and long leaves and form irregular biomass, the individuals were hardly identifiable, but the distribution of population were easily identifiable depending on the color difference. 3. The area covered by vegetation was rapidly increased during the first month of monitoring. At the beginning of the monitoring 23th June 2005, The rate of area covered by vegetation were only 34%, but after 27 and 60 days it increased to 74%, and the 86% respectively.

Novel Endoxylanases of the Moderately Thermophilic Polysaccharide-Degrading Bacterium Melioribacter roseus

  • Rakitin, Andrey L.;Ermakova, Alexandra Y.;Ravin, Nikolai V.
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제25권9호
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    • pp.1476-1484
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    • 2015
  • Three endoxylanase-encoding genes from the moderately themophilic chemoorganotrophic bacterium Melioribacter roseus were cloned and expressed in Escherichia coli. Genes xyl2091 (Mros_2091) and xyl2495 (Mros_2495) encode GH10 family hydrolases, whereas xyl2090 (Mros_2090) represents the GH30 family. In addition to catalytic domains, Xyl2090 and Xyl2091 contain carbohydrate-binding modules that could facilitate their binding to xylans and Por sorting domains associated with the sorting of proteins from the periplasm to the outer membrane, where they are covalently attached. Recombinant endoxylanase Xyl2495 exhibited a high specific activity of 1,920 U/mg on birchwood xylan at 40℃. It is active at low temperatures, exhibiting more than 30% of the maximal activity even at 0℃. Endoxylanases Xyl2090 and Xyl2091 have lower specific activities but higher temperature optima at 80℃ and 65℃, respectively. Analysis of xylan hydrolysis products revealed that Xyl2090 generates xylo-oligosaccharides longer than xylopentaose. Xylose and xylobiose are the major products of xylan hydrolysis by the recombinant Xyl2091 and Xyl2495. No activity against cellulose was observed for all enzymes. The presence of three xylanases ensures efficient xylan hydrolysis by M. roseus. The highly processive "free" endoxylanase Xyl2495 could hydrolyze xylan under moderate temperatures. Xylan hydrolysis at elevated temperatures could be accomplished by concerted action of two cell-bound xylanases; Xyl2090 that probably degrades xylans to long xylo-oligosaccharides, and Xyl2091 hydrolyzing them to xylose and xylobiose. The new endoxylanases could be useful for saccharification of lignocellulosic biomass in biofuels production, bleaching of paper pulp, and obtaining low molecular weight xylooligosaccharides.

제주도 서쪽 연안에서 음향자원 조사를 이용한 저층 어군의 시.공간 분포 (Hydroacoustic Survey of Spatio-Temporal Distribution of Demersal Fish Aggregations Near the West Coast of Jeju Island, Korea)

  • 강돈혁;임양재;이창원;유준택;명정구
    • Ocean and Polar Research
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    • 제30권2호
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    • pp.181-191
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    • 2008
  • This study aims at assessment of spatio-temporal distribution of demersal fish aggregations near the west coast of Jeju Island using hydroacoustic survey. A 200 kHz split beam transducer attached to a small towed body was used for all acoustic investigations. The received acoustic data were in situ acoustic target strength (TS, dB) for all pings and nautical area scattering coefficient(NASC, $m^2/mile^2$) for 0.1 mile along 12 acoustic transects. Demersal fish aggregations are distributed around the coastal slope having 20 to 30 m depth throughout all seasons. The concentration is higher during the summer season. With regard spatial distribution, higher demersal fish aggregations have been detected near the West coast of Shinchang and especially near Chagwi-do. Pelagic fish aggregations were higher to the south of Chagwi-do during the spring season. Additionally, standing stock of demersal fish aggregations from the NASC data, TS function, and length-weight function of dominant species was estimated as follows: 3.2 ton (CV 21.8%) in December 2006, 17.9 ton (CV 21.6%) in April 2007, 30.8 ton (CV 17.8%) in June 2007, and 22.5 ton (CV 24.2%) in October 2007. The application of hydroacoustic methods offers a new approach to understanding spatiotemporal structure and estimate the biomass of demersal fish aggregations in the coastal area. And the results can be made up limitations of qualitative analysis through net and diving for fisheries resources survey in coastal area.

고정식 담체 유무와 반송비에 따른 소규모 하수처리 시스템 내 영양염류 제거 특성 (The Effect of Fixed Media and Recycling Ratio on Nutrients Removal in a Pilot-Scale Wastewater Treatment Unit)

  • 황재훈;조동완;김충환;전병훈
    • 대한환경공학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.449-455
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    • 2013
  • 소규모 하수처리시스템에 다양한 반송비와 고정식 담체를 적용하여 합성폐수에서 질소, 인의 제거를 검토하였다. 담체를 첨가 시 질소의 제거율은 40.1%에서 65.1%로 증가하였으나 COD와 인의 제거에는 영향이 없었다(<5%). 반송을 통해 유량을 2배(2Q)로 증가시킨 경우 질소의 제거율은 7% 정도가 증가하였으나, 인 제거율은 반송비가 증가됨에 따라 31.8에서 26.6%로 감소하였다. 무산소조에서 담체에 부착된 미생물은 약 73.4 $mg/cm^2$로 존재하였으며, FISH분석 결과 탈질 미생물인 Pseudomonas aeruginosa 존재 (약 58%)를 확인하였다.