• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제6권4호
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• pp.304-313
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• 2019

미생물 유래 베타글루칸과 잔탄검 계열의 바이오폴리머는 식물 성장에 효과적이고 토양의 강도를 증진시키는 기능을 지니고 있어 하천 제방의 토양 보강 및 안정화 재료로서 활용이 가능하다. 본 연구의 목적은 분사 공법을 이용하여 바이오폴리머 신소재를 실규모 제방에 시공하는 경우 바이오폴리머에 의해 하천 제방 표면 토양의 강도 증진 및 식생 효과를 검증하는 것이다. 실규모 하천제방에서 바이오폴리머를 이용하여 제방 표면을 피복하였고, 혼합재료에 대한 강도 측정 결과 바이오폴리머를 처리한 구역에서 강도가 높게 나타났다. 그리고 큰김의털과 호밀풀을 대상으로 식물 생장을 조사하였으며, 두 식물종의 지상부 생장에 긍정적인 효과를 확인하였다. 반면 대상 식물종의 지하부 생장은 바이오폴리머가 처리된 토양에서 감소하는 경향을 보였다. 바이오폴리머를 처리한 토양에서는 토양이 수분을 보유하는 능력이 증가하여 바이오폴리머로 처리로 인해 오히려 지하부 성장을 더디게 하는 것으로 판단된다. 본 연구의 결과에 따라 분사공법을 이용한 바이오폴리머 시공은 토양의 강도 증진 효과와 하천 제방의 녹화에 사용하기 충분한 것으로 판단된다. 그러나 하천 제방에 식재하는 광범위한 식물 종에 대한 바이오폴리머의 효과와 식물 종 별로 적정 바이오폴리머 농도에 대한 연구가 필요할 것이다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권7호
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• pp.752-756
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• 2006

최근 수계의 총질소(T-N) 규제가 강화되면서 기존 BAF 공정의 개선을 위해 독립적인 무산소조가 추가로 도입되었다. 본 연구에 사용된 공정은 유기물과 질산화 중심으로 개발 된 기술인 $Biobead^{(R)}$공법으로 상용화된 상향류의 BAF공정의 하나이다. 독립적인 무산소조의 도입의 타당성을 검토하기 위해 분자생물학적 방법의 하나인 PCR-DGGE기법이 수행되었다. 두 가지 type의 nitrite reductase genes를 통해 진행되었는데, nirS로 암호화된 cytocrome $cd_1$ nitrite reductase gene과 nirK로 암호화된 Cu를 함유한 nitrite reductase gene이다. 이러한 탈질 기능유전자를 이용하여 PCR-DGGE를 통해 탈질 목적으로 순화된 독립적인 무산소조의 탈질미생물의 군집을 해석하였다. PCR 증폭결과, 탈질을 수행하는 무산소조 내에서는 nirS와 nirK유전자 가운데 nirS유전자만 검출되었고, DGGE 분석결과, 최초 식종원으로 이용된 활성슬러지에서는 상대적으로 많은 band들이 검출되는 반면, 무산소조 내에서는 운전일수와 nitrate 부하량이 증가할수록 단일 band로 우점화 하는 경향을 나타내었다. DGGE band에 대한 염기서열 분석결과, 식종 슬러지의 경우 다양한 uncultured bacteria가 나타났으나, nitrate 제거율이 높은 안정화된 무산소조에서는 alcaligenes faecalis 등 특정 탈질미생물이 우점화 되는 것으로 확인되었다. 결론적으로 이러한 탈질미생물 군집특성을 가지는 무산소조의 도입은 96%이상의 안정적인 탈질을 가능하게 하였으며, BAF 공정 개선을 위한 독립적인 무산소조의 도입은 적절한 것으로 판단되었다.

• 한국식품과학회지
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• 제35권4호
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• pp.671-679
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• 2003

천일염, 제재염, 해조소금, 죽염을 사용하여 고추장을 제조하고 숙성중의 품질특성을 조사하여 사용한 소금의 종류에 따른 영향을 조사하였다. 고추장의 효모수는 죽염 첨가 고추장에서 적었고 호기성 세균수는 해조소금 첨가구에서 적었다. 산성 protease활성도는 죽염 첨가 고추장에서 높았으나 amylase의 차이는 없었다. 고추장의 색도는 죽염고추장이 L-과 a-, b-값 모두 낮았으며 ${\Delta}E$ 값의 변화는 제재염과 해조소금 고추장이 적었다. 고추장 숙성중의 수분활성도의 저하는 제재염에서 심하였고, 점조성은 해조소금 첨가구에서 높았다. 고추장의 총당 함량은 해조소금과 죽염고추장에서 높았다. 적정산도는 죽염 첨가 고추장이 낮았으며, ORP의 저하는 해조소금과 죽염첨가 고추장에서 심하였다. 고추장의 환원당은 제재염 첨가구에서 낮았으나 알콜의 생성은 많았다. 아미노태 질소와 암모니아태 질소는 숙성 중기에 높았으며 천일염과 제재염 첨가 고추장에서 적었다. 고추장의 맛과 색은 죽염 첨가 고추장이 좋았으며, 향기는 제재염 첨가구가 낮아 전체적인 기호도에서 죽염과 해조소금 고추장이 양호하였다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제32권12호
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• pp.1854-1863
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• 2019

Objective: To effectively use corn stover resources as animal feed, we explored the chemical composition and in vitro digestibility of corn stover during field exposure and the fermentation characteristics of silage prepared with lactic acid bacteria (LAB) and cellulase. Methods: Corn ears including the cobs and shucks were harvested at the ripe stage. The corn stover was exposed in the field under natural weather conditions. Silages were prepared after 0, 2, 4, 7, 15, 30, and 60 d of exposure. Corn stover was chopped into approximately 1 to 2 cm lengths and then packed into 5 liter plastic silos. The ensiling density was $550.1{\pm}20.0g/L$ of fresh matter, and the silos were kept at room temperature ($10^{\circ}C$ to $25^{\circ}C$). Silage treatments were designed as follows: without additives (control), with LAB, with cellulase, and with LAB+ cellulase. After 45 d of fermentation, the silos were opened for chemical composition, fermentation quality and in vitro digestion analyses. Results: After harvest, corn stover contained 78.19% moisture, 9.01% crude protein (CP) and 64.54% neutral detergent fiber (NDF) on a dry matter (DM) basis. During field exposure, the DM, NDF, and acid detergent fiber (ADF) contents of corn stover increased, whereas the CP and water-soluble carbohydrate contents and in vitro digestibility of the DM and CP decreased (p<0.05). Compared to the control silage, cellulase-treated silage had lower (p<0.05) NDF and ADF contents. The pH values were lower in silage treated with LAB, cellulase, or LAB+cellulase, and lactic acid contents were higher (p<0.05) than those of the control. Silage treated with cellulase or LAB+cellulase improved (p<0.05) the in vitro DM digestibility (IVDMD) compared to that of the control or LAB-treated silage. Conclusion: Corn stover silage should be prepared using fresh materials since stover nutrients are lost during field exposure, and LAB and cellulase can improve silage fermentation and IVDMD.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제19권4호
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• pp.62-69
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• 2014

In the results of monitoring nitrate concentration in more than 8,000 groundwater wells around agro-livestock, the average and maximum nitrate concentration was 9.4 mg/L and 101.2 mg/L, respectively. Since about 31% of the monitoring wells was exceed the quality standard for drinking water, nitrate control such as remediation or source regulation is required to conserve safe-groundwater in South Korea. Typical nitrate-treatment technologies include ion exchange, reverse osmosis, and biological denitrification. Among the treatment methods, biological denitrification by indigenous microorganism has environmental and economic advantages for the complete elimination of nitrate because of lower operating costs compared to other methods. Major mechanism of the process is microbial reduction of nitrate to nitrite and nitrogen gas. Three functional genes (nosZ, nirK, nirS) that encode for the enzyme involved in the pathway. In this work, we tried to develop simple process to determine possibility of natural denitrification reaction by monitoring the functional gene. For the work, the functional genes in nitrate-contaminated groundwater were monitored by using PCR with specific target primers. In the result, functional genes (nosZ and nirK) encoding denitrification enzymes were detected in the groundwater samples. This method can help to determine the possibility of natural-nitrate degradation in target groundwater wells without multiplex experimental process. In addition, for field-remediation application we selected nitrate-contaminated site where 200~600 mg/L of nitrate is continuously detected. To determine the possibility of nitrate-degradation by stimulated-natural attenuation, groundwater was sampled in two different wells of the site and nitrate concentration of the samples was 300 mg/L and 616 mg/L, respectively. Fumarate for different C/N ratio was added into microcosm bottles containing the groundwater to examine denitrification rate depending on carbon concentration. In the result, once 1.5 times more than amount of fumarate stoichiometry required was added, the 616 mg/L of nitrate and 300 mg/L of nitrate were completely degraded in 8 days and 30 days. The nitrite, byproduct of denitrification process, was also completely degraded during the experimental period.

• 셀메드
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• 제11권4호
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• pp.21.1-21.9
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• 2021

Background: Unani System of Medicine (USM) has its origin to Greece. To ensure and develop the quality, authenticity of Unani drugs, standardization on modern analytical parameter is essential requirement for drugs. Objectives: The aimed of the present study was to develop a standard profile of "Qurṣ-e-Mafasil" by systematic study through authenticated ingredients, pharmacognostic identification followed by physicochemical, TLC, HPTLC fingerprinting analysis as per standard protocol. Material and Methods: In this study three batches of "Qurṣ-e-Mafasil" QM were prepared by standard method as per UPI had been followed by organoleptic properties of formulation such as appearance, color, odor, taste. Powder Microscopy and physicochemical studies were carried out such as Uniformity of weight, Friability, Disintegration time, hardness, LOD, ash vales and extractive values in like aqueous, alcohol & hexane. Further qualitative tests such as Thin-Layer Chromatography (TLC), and High-Performance Thin Layer Chromatography (HPTLC) studies were also carried out to develop fingerprint pattern of the alcoholic solvent extract of QM. Phytochemical screening was carried out in different solvent extracts such as alcoholic, aqueous and chloroform extracts to detect the presence phytoconstituents in the formulation QM. Heavy metals, Microbial Load Contamination and pesticidal residues were also determined. Results: Qurṣ-e-Mafasil showed tablet-like appearance, light brown colour, mild pungent odour and acrid taste. Uniformity of weight (mg), friability (rpm), and hardness (kg/cm) and disintegration time was ranged between (500 to 503), (0.0340 to 0.038), (8.40 to 8.67) and (4-5 minutes) respectively for the three batches. Loss in weight on drying at 105℃ was ranged between (8.3425 to 8.7346). Extracted values were calculated in distilled water ranged between (30.9091 to 31.4358), hexane (1.1419 to 1.4281), and alcohol (3.3352 to 3.3962). The ash values recorded were ranged between (3.7336 to 3.8378), and acid insoluble ash (0.5859 to 0.6112).

• Journal of Nutrition and Health
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• 제50권2호
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• pp.133-141
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• 2017

본 연구에서는 다양한 신선 식품군의 저장 온도의 변동편차에 따른 항산화 지표와 신선도 품질 변화를 분석하고자 하였다. 어육류에서는 $-0.3{\pm}0.8^{\circ}C$, $-0.6{\pm}2.3^{\circ}C$, $-1.5{\pm}4.4^{\circ}C$의 조건에서 수분 손실, 지질산패도 등을 분석하였고, 과채류에서는 $0.7{\pm}0.6^{\circ}C$, $1.2{\pm}1.4^{\circ}C$, $1.6{\pm}2.8^{\circ}C$ 조건에서 수분 손실, 총 폴리페놀, 총 플라보노이드, 총 항산화능, DPPH 소거능을 분석하였다. 소고기와 연어는 14일, 체리는 9일, 로메인은 7일 동안 저장 후 실험하였다. 소고기는 온도편차가 $4.0^{\circ}C$ 이상인 조건에서 수분 손실량이 가장 많았으며, 미생물도 온도 편차가 ${\pm}4.0^{\circ}C$ 이상인 조건에서 가장 활발히 증식하였다. 지질의 과산화도는 저장 기간이 길어 질수록 과산화물가가 증가하였지만, 온도 편차 조건 별로 차이가 없었다. 연어의 경우는 조건 별 수분 손실량의 차이는 없었으며, 지질 과산화도는 온도 편차가 ${\pm}4.0^{\circ}C$ 이상인 조건에서 유의적으로 증가하였다. 로메인과 체리 시료 모두에서 수분보유량은 $0.7{\pm}0.6^{\circ}C$ 저장 조건에서 가장 높았다. 체리의 경우 $0.7{\pm}0.6^{\circ}C$ 저장 조건에서 폴리페놀 및 플라보노이드 함량이 유의적으로 높았으며 (p < 0.05), 로메인의 경우, 폴리페놀 함량이 $0.7{\pm}0.6^{\circ}C$에서 유의적으로 높게 유지되었다 (p < 0.05). DPPH 활성은 초기 대비 7일차에 $0.7{\pm}0.6^{\circ}C$ > $1.2{\pm}1.4^{\circ}C$ > $1.6{\pm}2.8^{\circ}C$의 순서로 활성이 저하되었다. 이는 저장 온도와 독립적으로 저장 온도의 변동 편차가 식품의 신선도 및 품질 유지에 영향을 미칠 수 있음을 시사한다.

• 한국습지학회지
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• 제25권2호
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• pp.145-158
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• 2023

인공습지(CW)는 도시 폐수처리를 위한 효과적인 기술로, 물리-화학적 및 생물학적 자연처리과정을 통해 오염 물질이 제거된다. 본 연구는 서지학적 분석 방법을 통하여 인공습지의 현재까지의 연구 진행 상황과 향후 연구 동향을 조사하였다. 인공습지를 통한 페수 처리 성능 평가 분석을 위하여 최근 출판된 논문(오픈 액세스 학술지 포함) 100편을 기반으로 종합적 분석 및 검토를 수행하였다. 분석 결과, 스페인, 중국, 이탈리아, 미국이 논문 출판수가 두드러지는 것으로 나타났다. 논문에서 가장 많이 사용된 핵심용어는 수질(n=19), 식물 정화(n=13), 강우유출수(n=11), 인(n=11) 순으로 나타났으며, 수질개선과 영양염류 제거에 대한 인공습지의 효율성 관련 연구가 폭넓게 연구되고 있는 것으로 분석되었다. 검토된 다양한 유형의 인공습지 중 Hybrid 형태의 인공습지가 TSS(95.67%) 및BOD(88.67%)으로 오염물질 저감효율이 가장 높은 것으로 나타났으며, VSSF, HSSF는 TSS 제거(83.25% 및 78.83%)에 가장 효과적인 것으로 조사되었다. VSSF 습지는 가장 높은 COD 제거 효율(71.82%)을 보였다. 일반적으로 인공습지에서 물리적 처리(예: 침전, 여과, 흡착)와 생물학적 메커니즘(예: 생분해)은 TSS, BOD, COD 제거 효율에 영향을 미치기 때문이다. Hybrid 형태의 인공습지는 호기성 및 혐기성 조건, 다양한 식생 유형, 다양한 매체 구성 등의 다양한 인자와 여러 처리 과정을 통해 미생물 활성도 증가 및 질소 처리를 통해 TN(60.78%)의 높은 저감효과를 보였다. FWS 형태의 인공습지는 퇴적물에 결합된 인을 침전 및 식물의 흡수를 통해 높은TP 제거효율(54.50%)로 나타났습니다. 일반적으로 인공습지에는 식물 정화 능력이 뛰어난 Phragmites, Cyperus, Iris 및 Typha 이 적용되고 있다. 본 연구는 향후 도시 지역에서 발생되는 폐수 처리를 위한 지속 가능한 대안으로 제시 가능할 것으로 사료된다.

• 유기물자원화
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• 제17권1호
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• pp.58-72
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• 2009

본 연구에서는 하수 내에 존재하는 유기물과 미생물량 분액을 위해 미생물 호흡률 측정기(Respirometer)를 구동하여 미생물에 의한 산소 섭취율(OUR : Oxygen Uptake Rate)을 측정하고, CG-FID 혹은 LC를 활용하여 VFAs(Volatile Fatty Acids)를 측정하였다. 유기물은 IAWQ (International Association of Water Quality)의 ASM(Activated Sludge Model)에서 명시된 유기물 분류법에 따라 분액 하였으며, ASM 중에서도 ASM No.2d를 기초하여 분액을 수행하였다. 하지만 슬러지를 첨가하지 않은 하수 원액의 미생물 호흡률 측정과 더불어 기존의 방법과는 다르게 여과한 하수의 미생물 호흡률 측정과 VFAs 측정을 수행하여 하수에 포함된 유기물량을 추정하였다. 이는 기존의 하수 원액을 이용한 미생물 호흡률 측정 방법에 있어 천천히 생분해되는 용존성 유기물질(S_S)에 의한 산소섭취율과 천천히 생분해되는 입자성 유기물질(X_S)에 의한 산소섭취율이 동일 그래프 안에 형성되어 정확하게 구분되지 못하는 단점과 슬러지 세척으로 인한 실험의 오차를 보완하고자 하였다. 또한 용존성 난분해 COD(S_I)을 측정하는 기준이 명확하지 않는 문제점이 발생하여 미생물 호흡률 측정 과정에서 그래프의 변화를 보고 정확한 용존성 난분해 COD(S_I)의 측정 시간을 선택할 수 있는 방법을 제시하였다. 여과한 하수를 대상으로 미생물 호흡률 측정과 VFAs 측정을 통하여 추정한 유기물 분액 결과 용존성 난분해 COD인 S_I는 $12.2g/m^3$로 Total $COD_{Cr}$ 기준으로 6.9%, 발효 부산물인 S_A는 $24.76g/m^3$로 Total $COD_{Cr}$ 기준으로 14.1%, 발효 가능한 유기물질인 S_F는 $58.54g/m^3$로 Total $COD_{Cr}$ 기준으로 33.2%, 천천히 생분해되는 입자성 유기물질인 X_S는 $61.1g/m^3$로 Total $COD_{Cr}$ 기준으로 34.7%, 입자성 난분해 COD인 X_I는 $10.2g/m^3$로 Total $COD_{Cr}$ 기준으로 5.8%로 추정되었다. 종속영양 미생물량인 X_H는 $9.3g/m^3$로 Total $COD_{Cr}$ 기준으로 5.3%로 추정되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권2호
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• pp.128-136
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• 2006

본 연구에서는 분자생물학적인 방법을 이용하여 침출수 내의 미생물 군집 분석을 통한 매립지의 안정화 정도를 평가하는 기술을 개발하고자 하였다. 국내 사용종료매립지 중 정밀조사대상매립지 244개소를 대상으로 기초자료 조사 및 현장답사를 통해 천안 J 매립지와 원주 T 매립지를 연구대상 매립지로 선정하였다. 각 매립지의 침출수 시료에서 genomic DNA를 추출한 후 PCR을 이용한 16S rDNA 클로닝 과정을 거쳐 매립지 침출수 내에 분포하는 미생물 군집의 유전적 다양성을 확인하였다. 또한 탈질화 및 메탄생성 유전자를 대상으로 competitive PCR과 Real-Time PCR을 이용한 미생물 정량을 실시하여 오염인자와의 상관관계를 확인하였다. 분석된 DNA sequence를 BLAST search한 결과 97% 이상 유사성을 보이는 근연종은 J 매립지, T 매립지 각각 47.6%, 32.1%로 나타났으며 이 중 Proteobacteria phylum이 가장 많이 분포하는 것으로 나타났다. 탈질화 유전자 정량 결과 매립종료 후 경과기간이 13년인 T 매립지에 비해 7년인 J 매립지메서 nirS gene, cnorB gene이 각각 약 7배, 4배 정도 많이 분포하고 있는 것으로 확인되었다. 또한 메탄생성 유전자 정량 결과 J 매립지 내부 침출수(J1)에서 가장 많이 분포하고 있는 것으로 나타났으며, 매립지에서 지하수 흐름 방향으로 멀어질수록 미생물 개체수가 급격히 감소함을 확인하였다. nirS gene, cnorB gene 및 MCR gene의 개체수와 TOC, $NH_3-N,\;NO_3-N,\;NO_2-N,\;Cl^-$, alkalinity에 대한 비교 분석결과 $NO_3-N$을 제외하고 최대 99% 이상의 높은 상관관계를 보였다. 불량매립지로부터 침출수의 유출에 의한 경계 영역 주변에 대한 분자생태학적 영향평가 결과 종래 대표적인 수질평가 분석 항목과의 상관관계가 매우 높게 관측되어 분자생물학적 기술을 영향역 설정 및 안정화 지표로서 충분히 활용할 수 있음을 확인하였다.