• 한국수산과학회지
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• 제31권5호
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• pp.760-766
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• 1998

암모니아 산화 미생물을 부산근교 하수처리장의 오니와 양어장 여과막에서 분리 동정하여 이들의 암모니아 산화성을 실험하였다. 독립영양성 암모니아 산화세균으로는 Nitrosomonas sp.를 분리. 동정하였고 종속 영양성균으로는 2종의 Bacillus sp., 2종의 Acinetobacter sp., 그리 고 Xanthomonas sp., Ajcaligenes sp., Pseudomonas sp., 그리고 Sphingobacterium sp.등의 8종을 분리하였다. 분리균주들의 암모니아 산화성을 실험하기 위하여서는 mineral salt medium에 $NH_4Cl$ 10mg/$\ell$를 첨가한 배지에서 $28^{\circ}C$, 15일 배양한 결과 Nitrosomonas sp.는 배양4일째부터 균수가 증가하면서 암모니아 산화와 아질산생성이 시작되어 15일 배양후에는 약 2mg/$\ell$의 암모니아성질소의 감소가 일어났고 동시에 0.023$\~$0.036mg/$\ell$의 아질산성 질소가 생성되었다. Heterotrophs 8균주는 균주에 따라 다소 차이는 있었으나 배양 15일 동안 균의 증식은 거의 일어나지 않았고 오히려 약간 감소하는 경향을 나타내었다. 그리고 암모니아 산화성도 낮아 0.02$\~$0.64mg/$\ell$ 정도 감소하였고 아질산성 질소의 생성량은 0.01$\~$0.51 mg/$\ell$ 정도이었다. 그러나 heterotrophs 83주를 mineral salt medium에 $NH_4Cl$ 10mg$\ell$과 glucose 50 mg/$\ell$를 첨가시키면 균증식도 좋아지고 암모니아 산화성도 증가하여 15일 배양 후에는 암모니아성질소는 1.12$\~$3.85 mg/$\ell$ 정도 감소하였다. $NH_4Cl$ 50mg/$\ell$과 glucose 5 g/$\ell$ 로 조절된 배지에서는 암모니아 산화성이 더욱 좋아져 15일 배양 후에 약 1$\~$20mg/$\ell$의 암모니아성 질소가 감소하였다.

• 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.

• Animal Bioscience
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• 제37권1호
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• pp.123-130
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• 2024

Objective: Beef of Jeju black cattle (JBC) is considered as a healthy meat type due to its significantly higher unsaturated fatty acids (UFA). Lipid (e.g., UFA) is highly susceptible to oxidizing agents, which results in the quality deterioration and economic value loss of meat products. Therefore, development and application of novel preservative techniques is necessary to improve the shelf-life stability of high-UFA beef. The objective of this study was to assess the applicability of chitosan-based coatings in preservation of JBC beef. Methods: Different coating solutions: 2% chitosan alone, and 2% chitosan containing 0.1% or 0.3% gallic acid were prepared to investigate their applicability in preservation of fresh beef during storage. Jeju black cattle beef (2-cm thick steaks) were non-coated (control) or coated with the above coating solutions, placed on trays, over-wrapped with plastic film and stored at 4℃. The microbiological indices, color, total volatile basic nitrogen (TVBN) and lipid oxidation of the beef were investigated after 1, 10, and 21 days of storage. Results: Coating with 2% chitosan alone reduced the spoilage bacteria count, TVBN and thiobarbituric acid reactive substances levels in the beef compared with control during storage (p<0.05). Noticeably, coating with 2% chitosan containing 0.1% or 0.3% gallic acid was more effective on retardation of spoilage bacteria growth, lipid oxidation and discoloration in the beef compared to the chitosan coating alone over the storage period (21 days) (p<0.05). Conclusion: Taken together, the combined chitosan and gallic acid coating could be used as a bio-preservative technique in the meat industry.

• 대한환경공학회지
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• 제30권9호
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• pp.939-947
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• 2008

본 연구에서는 PCR-DGGE 기법을 이용하여 DO 농도에 따른 동시 질산화.탈질 반응조 내 미생물 군집 변화 양상을 규명하고자 하였다. DO 농도의 변화에 따른 eubacteria의 군집 변화 해석 실험에서, DO 농도를 2와 1 mg/L로 운전한 반응조 내의 band profile은 거의 유사하게 관찰되었으며 5종의 우점화 미생물(Uncultured Bacterium 3종, Bacillus sp. 1종, Uncultured Bacteroidetes sp. 1종)을 포함한 16종의 미생물을 동정할 수 있었다. 그리고 DO 농도 0.5 mg/L로 운전한 반응조 내의 DGGE 결과 7종의 우점화 미생물(Uncultured Bacterium 5종, Zoogloea sp. 2종)을 포함한 12종의 미생물을 동정할 수 있었으며, DO 농도 0.1 mg/L로 운전한 반응조의 경우 3종의 우점화 미생물(Uncultured Bacterium 1종, Zoogloea sp. 2종)을 포함한 11종의 미생물을 동정할 수 있었다. 반응조 내 DO 농도의 변화에 따른 $\beta$-AOB($\beta$-Ammonia Oxidizing Bacteria)의 군집 변화 해석 실험 결과, 하나의 band를 관찰할 수 있었다. 이 band는 Uncultured Nitrosomonas sp. done DNB Y20와 97%의 유사도를 갖는 것으로 나타났으며 2, 1, 그리고 0.5 mg/L의 DO 농도에서 추출한 sample에서는 선명하게 관측되었으나, 0.1 mg/L DO 농도에서 추출한 sample에서는 선명도가 현저히 감소하였다. 이는 NH$_4{^+}$-N의 질산화 양상과 상관관계가 있음을 보였다. 반응조 내 DO 농도에 따른 탈질 bacteria의 군집 변화 해석실험 결과, 다섯 개의 band(nirS를 함유하는 Uncultured organism 미생물 3종, nirK를 함유하는 Uncultured bacterium 미생물 2종)가 관측되었으며 관측된 band 중 한 band는 DO 농도가 낮아질수록 선명도가 현저히 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이 band에 해당하는 미생물은 86%의 유사도를 가진 Uncultured organism clone eS1 cd1 nirS gene, partial cds로, 본 연구의 탈질 반응에 직접적으로 관여 하는 미생물로 사료된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제17권3호
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• pp.289-298
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• 1984

논토양(土壤)에 볏짚을 시용(施用)하고 투수(透水) 조건하(條件下)에서 수도(水稻)를 재배(栽培)하면서 유기물분해(有機物分解)에 관여(關與)하는 미생물(微生物)의 소장(消長)과 볏짚분해율(分解率)을 조사(調査), 검토(檢討)한 결과(結果)는 다음과 같다. 전세균수(全細菌數)는 초기(初期)에 증가(增加)되었으며 일반적(一般的)으로 토층(土層)이 하층(下層)보다 많았고 사상균수(絲狀菌數)는 경시적(經時的)으로 감소(減少)하는 경향(傾向)을 보였다. Cellulose분해균중(分解菌中) 호기성균(好氣性菌)은 경시적(經時的)으로 감소(減少)하여 하층(下層)의 균수(菌數)가 상층(上層)보다 많았다. Glucose이용균(利用菌)과 황산환원균(黃酸環元菌)은 볏짚 시용(施用)으로 균수(菌數)가 증가(增加)하고 투수(透水)에 의(依)하여 감소(減少)되었다. 망간산화균(酸化菌)은 볏짚시용(施用)의 영향(影響)은 뚜렷하지는 않았으나 경시적(經時的)으로 증가(增加)하는 경향(傾向)이었다. 투수중(透水中)에 용탈(溶脫)된 미생물(微生物)은 토양중(土壤中) 하층토(下層土)의 미생물(微生物)의 소장(消長)과 동일(同一)하나 다만 그 수(數)가 1/10정도(程度)로 낮았다. 논토양(土壤)에 매설(埋設)된 볏짚은 수도재배기간중(水稻栽培其間中) 약40%가 분해(分解)되었다. 시용(施用)볏짚중(中) Cellulose는 재배기간(栽培其間)에 약 30%가 분해(分解)되었으며 lignin은 약(約)60%가 분해(分解)되었다. 볏짚중 질소(窒素)는 약(約)70~80%가 잔존(殘存)하고 있다.

• 한국토양비료학회지
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• 제34권5호
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• pp.365-372
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• 2001

본 연구는 밭 토양에서 종류가 상이한 퇴비 연용이 토양 중 물리적 특성과 토양 미생물상 변동에 미치는 영향을 구명하기 위하여 수행하였다. 밭 토양 토성은 양토와 사양토를 공시하여 계분퇴비, 우분퇴비, 분뇨잔사 및 식품오니퇴비등 4종을 사용하였다. 퇴비 시용량은 0, 40, $80Mg\;ha^{-1}$ 수준으로 처리하여 1994년 1997년도까지 4년간 시험한 주요연구결과를 요약하면 다음과 같다. 양토의 용적밀도는 퇴비 무시용구가 $1.49Mg\;m^{-3}$인 반면에 퇴비시용구는 $1.07{\sim}1.32Mg\;m^{-3}$, 사양토는 무시용구 $1.25Mg\;m^{-3}$에서 시용구는 $1.00{\sim}1.20Mg\;m^{-3}$ 수준으로 감소하였다. 재배작물별 용적밀도변화는 옥수수재배는 나지와 비슷하였다. 퇴비시용시 유기물 분해미생물은 $5^{\circ}C$보다 $25^{\circ}C$ 조건에서 배양초기에 균수가 급속히 증가되었고, 토성별로는 양토에서 사양토보다 민감하게 증가되었다. 질소순환에 관련된 미생물의 변화는 암모니아 산화균은 배양초기에 많았고, 탈질균은 1~4주까지 증가되다가 다시 감소되었다. 토성별로는 암모니아 산화균은 양토에서, 탈질균은 사양토에서 $25^{\circ}C$ 조건에서 균수가 증가되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권11호
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• pp.855-859
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• 2011

원자력산업에서의 지르코늄합금 튜브 제조공정은 튜브 산세 시 질산과 불산을 사용하고 있어 세척 시 발생되는 폐수의 주요 오염물질은 질산성질소와 불소성분으로 이루어져 있다. 오염물질인 불소와 질산성질소의 처리를 위해, 다양한 실험을 거쳐 처리기술을 검토한 결과를 토대로, 당사의 폐수처리공정은 1차 화학응집처리에 의한 불소성분 제거공정, 황산화 탈질반응을 이용한 SOD (Sulfur Oxidation Denitrification)공법에 의한 독립영양탈질공정, 2차 화학응집처리공정으로 구성하여 운영하고 있다. 본 폐수처리공정의 특징은, 질산성질소제거를 위해 황산화 탈질공법(SOD Process)을 적용한 것이다. SOD공법은 기존의 황탈질공법과는 달리 황과 알칼리성물질을 일체화한 충진담체(JSC Pellet)를 사용한 기술로, 유기탄소원이 전혀 없는 무기계폐수의 탈질기술로서 주목받고 있다. 현재까지 폐수처리장의 운영결과를 보면, 유입수의 평균 T-N농도가 설계값인 100 mg/L를 상회하는 147.55 mg/L이었지만, 처리수의 평균 T-N농도는 12.72 mg/L로 91%의 높은 제거율을 안정하게 유지하고 있다. 이상의 결과로, SOD공법이 무기계 산업폐수의 질산성질소제거에 매우 유용한 공법임이 확인되었으며, 신규 개발한 미생물활성화제(특허출원 중)를 사용함에 의해 증식속도가 늦은 독립영양미생물의 활성이 안정적으로 유지되었다.

• 미생물학회지
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• 제49권2호
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• pp.137-145
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• 2013

유기성 오염원(생활하수 처리시설 방류수) 유무에 따른 질화 세균의 변화를 알아보기 위해 낙동강의 2 조사수역에서 다양한 형태의 질소(T-N, $NH_4$-N, $NO_2$-N, $NO_3$-N) 농도를 측정하였고 조사 수역에 있는 질화세균 종류를 확인한 후, fluorescent in situ hybridization (FISH)법으로 질화세균 수를 정량 평가하였다. 즉 암모니아 산화세균의 종류는 amoA 유전자, 그리고 아질산 산화 세균인 Nitrobacter sp.는 SSU 16S rDNA 특정 기호서열을 목표로 한 PCR-DGGE를 수행한 후 염기서열 분석으로 그들이 각각 Nitrosomonas sp., Nitrobacter sp.임이 확인됨에 따라 그에 상응하는 gene probe, NSO190와 NIT3을 사용해 FISH법을 수행하여 각 수역의 질화세균수를 비교하였다. 아울러 전반적인 세균학적 수질을 모니터링하기 위해 수계에 많은 ${\alpha}{\cdot}{\beta}{\cdot}{\gamma}$-Proteobacteria도 FISH법으로 검출하였다. ${\alpha}{\cdot}{\beta}{\cdot}{\gamma}$-Proteobacteria 분포도와 모든 유형의 질소 측정 결과에 따르면 정점 1 보다 정점 2의 유기물 오염도가 높다고 할 수 있었다. 이에 상응해 NSO160과 NIT3로 검출한 평균 질화세균수도 정점 1 (암모니아산화세균, $7.8{\times}10^5$; 아질산산화세균, $0.8{\times}10^6$ cells/ml)보다 정점 2 (암모니아산화세균, $9.3{\times}10^5$; 아질산산화세균, $1.6{\times}10^6$ cells/ml)에 더 많았고 그들이 총세균수에서 차지하는 평균 비율(%) 역시 정점 1 (NSO190, 18%; NIT3, 23%)에 비해 정점 2 (NSO190, 27%; NIT3, 34%)에서 높았다. 따라서 유기오염도가 낮은 상수원수 취수장 인근 수역인 정점 1 보다 생활하수처리시설 방류수로 인해 유기성 오염원이 상존하는 정점 2에서의 질화작용이 더 활발하다고 결론지을 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권9호
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• pp.851-856
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• 2010

본 연구는 단축질소제거(SBNR) 공정의 후속 공정 목적으로 황이용 독립영양탈질을 이용하여 유출수 내 아질산성질소를 제거하고자 황 이용 아질산성질소의 제거특성을 파악하였다. 이를 위하여 알칼리도가 이론적인 양보다 충분한 조건과 부족한 조건에서 아질산성질소와 질산성질소의 황탈질 회분식 실험을 수행하면서 메탄올의 영향을 파악하였다. 충분한 알칼리도와 완전독립영양 조건에서 초기 아질산성질소, 질산성질소 농도가 각각 100 mg N/L에서 배양 27시간 이내에 99% 이상의 질소가 제거 되었다. 탈질 속도는 질산성질소 탈질에 비해 아질산성질소 탈질이 약 1.3배 빨랐다. 아질산성질소 탈질 시 1 g 당 황산염 이온 생성량은 약 4.8 g ${SO_4}^{2-}/g$ ${NO_2}^-$-N 이었고, 질산성질소 탈질의 경우 13.5 g ${SO_4}^{2-}/g$ ${NO_3}^-$-N이었다. 알칼리도가 충분하지 않은 조건에서 아질산성질소는 95% 이상 높은 효율을 보였으나 15시간 정도의 긴 유도기가 관찰되었고, 질산성질소 탈질의 경우 배양기간 동안 전혀 탈질이 이루어지지 않았다. 아질산성질소 탈질에서 제거된 아질산성질소 1 g 당 황산염 이온 생성량은 약 2.6 g이었고 알칼리도 소비량은 1.2 g $CaCO_3$이었다. 모든 알칼리도 조건에서 투여한 메탄올의 아질산성질소 제거 영향은 없었다. 본 연구결과를 바탕으로 황이용탈질의 특성을 파악하여 하수 및 폐수의 특성에 맞게 반응조 운전이 이루어지면 기존 탈질 방법의 단점을 보완한 효율적인 탈질 방법이 될 것으로 판단된다.

• 청정기술
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• 제18권4호
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• pp.398-403
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• 2012

폐수로부터 안정적이며 경제적으로 질소 성분을 제거하기 위하여 선택적 질산화와 슬러지 그래뉼화를 파일럿 규모의 공기 유동 연속회분반응기(sequencing batch reactor, SBR)에서 수행하였다. 연속회분반응기 유입 암모니아 부하가 1.0 kg ${NH_4}^+-N/m^3{\cdot}d$까지는 거의 100%에 가까운 높은 질산화율을 보였고, 1.0~2.0 kg ${NH_4}^+-N/m^3{\cdot}d$에서는 거의 90%, 2.0 kg ${NH_4}^+-N/m^3{\cdot}d$ 이상에서는 질산화율이 90% 아래로 떨어짐을 확인할 수 있었다. 암모니아 저해와 용존산소 제한에 의한 아질산 산화균의 선택적 저해는 폐수 질산화에서 아질산 축적을 유도할 수 있다. 본 실험에서 연속회분반응기의 pH를 8.0 이상으로 그리고 용존산소를 1.5 mg/L 이하로 유지했을 때 모두 0.95 이상의 아질산 비율을 얻었다. 또한 공기 유동 연속회분반응기의 침전시간을 5분으로 짧게 유지하여 침전성이 좋지 않은 슬러지를 반응기에서 배제하고 침전성이 좋은 슬러지를 선택적으로 배양하였다. 그 결과 슬러지 침전성이 향상되면서 그래뉼 형성이 촉진되었으며 슬러지 침강계수(sludge volume index, SVI)는 60일 이후부터 75 이하로 안정되게 유지되었다.