• 한국수자원학회논문집
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• 제57권3호
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• pp.151-164
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• 2024

상수도 공급을 위한 정수장에서 전염소 또는 중염소 공정이 도입된 수처리 공정의 염소농도 관리에 필요한 공정제어를 위하여 AI 기술을 활용한 수질예측 기법이 연구되고 있다. 본 연구에서는 정수장 수처리 공정에서 실시간으로 관측, 생산되고 있는 수량·수질자료를 이용하여 염소소독 공정제어 자동화를 목적으로 침전지 후단의 잔류염소 농도를 예측하기 위한 AI 기반 예측모형을 개발하였다. AI 기반 예측모형은 과거 수질 관측자료를 학습하여 이후 시점의 수질에 대한 예측이 가능한 기법으로, 복잡한 물리·화학·생물학적 수질모형과 달리 간단하고 효율적이다. 다중회귀 모형과 AI 기반 모형인 랜덤포레스트와 LSTM을 이용하여 정수장의 침전지 후단 잔류염소 농도를 예측하여 비교하였다. 최적의 잔류염소 농도 예측을 위한 AI 모형의 입출력 구조로는 침전지 전단의 잔류염소 농도, 침전지 탁도, pH, 수온, 전기전도도, 원수의 유입량, 알칼리도, NH₃ 등을 독립변수로, 예측하고자 하는 침전지 유출수의 잔류염소 농도를 종속변수로 선정하였다. 독립변수는 침전지 후단의 잔류염소에 영향이 있는 정수장에서 확보가 가능한 관측자료중에서 분석을 통해 선별하였으며, 분석 결과 연구대상 정수장인 정수장에서는 중회귀모형, 신경망모형, 모델트리 및 랜덤포레스트 모형을 비교한 결과 랜덤포레스트에 기반한 모형오차가 가장 낮게 도출되는 결과를 얻을 수 있었다. 본 연구에서 제시하는 침전지 후단의 적정 잔류염소 농도 예측값은 이전 처리단계에서 염소주입량의 실시간 제어가 가능토록 할 수 있어 수처리 효율 향상과 약품비 절감에 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국광물학회지
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• 제19권4호
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• pp.259-264
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• 2006

이 논문에서는 대전광역시 도심하천인 유등천 및 유등천이 합류된 갑천 하류 하상퇴적물의 물리화학적 특성을 분석하고 중금속에 의한 오염 정도를 평가하였다. 유등천 하천퇴적물은 약산성내지 약알칼리이며, 퇴적물 대부분은 모래가 약 80% 이상인 사질토로 양이온 보유능력과 수분보유 능력이 낮아 식물이 자라기에 부적합한 퇴적물임을 지시한다. 따라서 유등천변 소유역 퇴적물이 토양의 기능중 하나인 자정능력을 갖추기 위해서는 점토를 많이 객토하여 식생과 자정능력을 가지는 소유역 토양으로 전환해야 할 것으로 판단한다. 조사 지점별 중금속 성분의 함량변화 특성을 보면 유등천은 도심을 통과하면서 토사내 중금속(Pb, Cr, Cd)의 농도가 증가되는 경향을 보인다. 이러한 하천유역 토사내중금속 농도의 증가는 하천수의 수질과 관련이 있는 것으로 보인다. 하상퇴적물 깊이별 중금속의 농도는 일부지점에서 심도증가와 함께 증가하는 경향을 보인다. 하천수의 수질오염은 하천 퇴적물의 오염으로 이어지고 이는 궁극적으로 하천생태환경에 영향을 미치게 되므로 하천수의 수질에 대한 지속적인 감시와 오염된 하상퇴적물에 대한 정화작업이 필요하다.

• 한국환경보건학회지
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• 제36권3호
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• pp.229-235
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• 2010

Efforts to evaluate water pollution using indicator microorganisms have been underway for decades, and driven by research on water purity control applications, water quality criteria are growing more and more strict. Furthermore, recent reports indicate that high concentrations of antibiotics are not absorbed, and are present in excrement from animals and humans dosed with unnecessarily high levels of antibiotics. This has emerged as very important issue from the standpoint of being an ecological and health hazard. In this study, water pollution was analyzed through physicochemical and microbiological means, and antibiotic resistance in indicator microorganisms was assessed. In physicochemical analysis, biochemical oxygen demand (BOD)$_5$ and chemical oxygen demand (COD)$_{Mn}$ evaluation showed that pollution by organisms was highest at the G1 location with a high human population, and the DP location which has many livestock-containing households. The indicator organism levels at the G1 location were: Total Coliforms (1205 colony forming units (CFU)/100 ml), Fecal Coliforms (270 CFU/100 ml), Escherichia coli (253 CFU/100 ml) and Fecal Streptococci (210 CFU/100 ml), while for the DP location levels were: Total Coliforms (1480 CFU/100 ml), Fecal Coliforms (438 CFU/100 ml), E. coli (560 CFU/100 ml), and Fecal Streptococci (348 CFU/100 ml). Levels of fecal indicator microorganisms such as Fecal Coliforms, E. coli and Fecal Streptococci were high at all locations in the fall (the period after the rainy season), and the yearly distribution was similar between these organisms. If the number of livestock-containing households was high, almost all strains of E. coli (as distinct from the other indicator organisms) showed resistance to antibiotics, with the degree of resistance varying between areas. E. coli strains from the OY area in particular, which has a high population density, showed strong resistance to AM10 and Va30. While strong antibiotic resistance was observed overall at the DP and OY locations, no resistance was observed at the EB location.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제25권1호
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• pp.155-163
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• 2018

본 연구는 고온 고압의 autoclaving 조건에서 2시간 내외로 증삼한 인삼과 그 용출액으로 2단계 열풍건조법으로 제조한 홍삼을 분말로 하여 그 열수추출물에 대한 이화학적 특성을 조사하였다. 즉 시료로 사용한 홍삼의 제조는 고온 고압으로 증삼한 용출액을 건조시 증삼 표면에 바르고 건조하여 외형이 흑삼 모양으로 변하였다. 홍삼 분말로부터 열수추출물의 총 폴리페놀, 총 플라보노이드, 총당, 산성다당체, 조사포닌 등의 함량을 분석하고, 색차계와 전자코를 이용하여 향미 성분을 측정하였다. Autoclave를 이용한 홍삼 열수추출물(ARG)의 총 폴리페놀 함량은 9.06 mg GAE/g, 총 플라보노이드 3.38 mg NE/g, 총당 35.22 g/100 g, 산성다당체 10.90 g/100 g, 조사포닌 10.22 g/100 g으로 나타났다. 본 홍삼제조법에 의해 얻어진 홍삼을 이용한 열수추출물은 총 폴리페놀, 총 플라보노이드, 조사포닌 등의 최종 함량이 다른 홍삼 제조법에 비해 높게 나타났으며, 고온 고압으로 단시간에 얻은 증삼액인 용출액은 진세노사이드 조성이 다양하였다. Rb1을 포함한 인삼의 주요 진세노사이드 총 함량은 ARG에서 가장 낮은 10.69 mg/g으로 나타났으며 가공 조건이 홍삼 특유의 진세노사이드로의 전환에 영향을 주었다. Autoclave로 얻어진 홍삼 및 용출액은 홍삼성분의 저분자량으로의 변환을 통해 색의 강화 등 향미성분이 개선되어 식품 뿐만 아니라 비식품의 소재 및 제품을 위한 수요가 기대된다.

• 한국식품과학회지
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• 제39권6호
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• pp.608-613
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• 2007

본 연구는 발효쌀겨의 급여(10-20%)가 돈육의 품질에 미치는 영향을 알아보고자 실시되었다. 일반성분평가결과, 발효쌀겨 20% 급여구의 돈육이 급여하지 않은 대조구 돈육에 비하여 수분함량이 높고, 지방함량이 낮은 경향이었으나 유의적 차이는 없었다. 이화학적 특성결과, 가열감량은 처리구가 대조구에 비하여 유의적으로 낮았다(p<0.01). 육질평가에서 가장 중요한 항목인 보수력은 처리구가 대조구에 비하여 높게 나타났다(p<0.01). 돈육의 연도를 측정하는 전단력(shear force)은 대조구와 처리구 사이에서는 유의적인 차이가 없는 것으로 나타났으나, 지방함량이 적고 보수력이 높은 발효쌀겨 20% 급여구에서 높은 특성을 나타내었다. 총 유리아미노산은 발효쌀겨의 첨가수준이 높을수록 그 양이 증가하였다. 육의 추출물에서 맛과 풍미에 중요한 역할을 하는 아미노산인 glutamic acid, glycine, alanine(16) 등의 함량이 발효쌀겨를 급여한 돈육에서 증가하는 경향을 나타내었다. 지방산 조성은 처리구와 대조구간 유의적인 차이가 없었으나(p>0.05) stearic acid(C18:0)에서 발효쌀겨의 급여수준에 따라 그 조성이 증가하는 경향을 보였다. 관능평가 검사 결과, 육색, 냄새, 다즙성, 맛, 전체적 기호도에서 처리구가 다소 높은 점수를 얻었으나, 모든 관능검사항목에서 처리구와 대조구 간 유의적인 차이는 없었다(p>0.05). 이상의 결과를 종합하면, 발효쌀겨급여는 돈육의 육질 개선에 효과가 있는 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제46권4호
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• pp.345-350
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• 2013

본 연구에서는 매몰경과시간에 따라 4지점의 가축매몰지 침출수에 대하여 물리화학적 특성과 분자미생물학적 방법을 이용하여 침출수내 미생물을 분석하였다. 침출수에 대한 물리화학적 분석 결과, 매몰중기 (매몰경과 20개월)에서 매몰초기 (매몰경과 5개월) 자료에 비하여 EC, DO, $HCO_3{^-}$, TOC, T-N 과 $SO_4{^{2-}}$ 의 함량이 높게 나타났다. 16S rRNA방법을 이용한 침출수의 미생물을 동정한 결과, 매몰초기에 Lysinibacillus sphaericus, Bacillus pumilus, Pseudoclavibacter helvolus, Pseudochrobactrum saccharolyticum 과 Corynebacterium callunae 이 동정되었으며, 매몰중기에는 Bacillus cereus, Lysinibacillus sphaericus, Bacillus circulans 과 Corynebacterium glutamicum이 검출되었고, Bacillus cereus, Lysinibacillus sphaericus과 같은 병원성 미생물이 발견되었다. 본 연구는 가축매몰지로부터 형성되는 침출수에 대한 지질 매체 내에서의 거동특성, 처리 및 위해성 평가에 대한 기초자료로 활용 가능할 것이다.

• 한국작물학회지
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• 제58권4호
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• pp.451-458
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• 2013

고 기능성 쌀들의 장차 생활습관성질환 맞춤형 즉석밥의 활용 가능성을 검토하고자 고아미, 큰눈쌀, 백진주, 아랑향찰 등 4품종의 쌀 및 쌀가루의 취반적성 및 조리성을 각각 검정하였다. 조 단백질, 조 지질 및 조섬유소 함량 등 영양소 함량은 고아미가 가장 높은 수치를 나타내고 있었다. 백진주와 고아미는 일반품종의 현미 및 백미와 비슷한 양상의 수분흡수율을 보이고, 아라향찰은 $85^{\circ}C$에서 상대적으로 높은 수분흡수율을 보였다. 또한 DSC parameter 중 호화열(${\Delta}H$)은 고아미가 높은 수치를 나타내고 있었으며, 여러 종류의 기능성 쌀 밥 중에서 관능적으로 가장 기호도가 높은 품종은 아랑향찰이었고, 큰눈쌀 및 백진주도 현미상태임에도 불구하고 비교군 백미보다 높은 기호도를 나타내어, 즉석밥을 개발을 위한 품종으로 적합하다고 사료된다.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제31권1호
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• pp.21-33
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• 2013

The purpose of this study was to improve the production of Mozzarella cheese analogues manufactured using mixtures of soy milk and concentrated raw milk by performing ultrafiltration (UF) and to assess the quality of these cheeses during a 30-day storage period at $4^{\circ}C$, relative to that of Mozzarella cheese manufactured with the traditional method. The solid consistency of Mozzarella cheese analogue prepared from milk mixtures was lower than that of cheese manufactured from raw milk or soy milk and increased during storage, which is considered to be the result of decreasing water levels, as well as with increasing soy milk concentrations. In the Mozzarella cheese analogue generated using the milk mixtures, the fat content decreased with increase in the soy milk concentration, while it decreased during the storage period. Lactose levels were lowest in cheese composed of soy milk or raw milk and processed by UF, and decreased during storage in cheese produced using milk mixtures. In milk mixtures containing soy milk, the protein concentration increased with increasing amounts of raw milk and did not change during the storage period. The water-soluble nitrogen compound level was similar between cheeses and increased only slightly during storage. The amount of non-protein nitrogen compounds was higher in the cheese analogue than in the control cheese and tended to increase during storage. Analysis of the physicochemical traits of the Mozzarella cheese analogue yielded the following results: During storage, titratable acidity levels increased while pH tended to decrease. After analysis using electropherograms, it was classified as ${\alpha}$-, ${\beta}$-, or ${\kappa}$-casein. The results of rheometry tests showed that in the Mozzarella cheese analogue prepared from milk mixtures, with raw milk concentrated by UF, increases in concentration rate lead to lowered hardness, elasticity, cohesiveness, and brittleness. When cheese was produced from milk mixtures and concentrated by UF, meltability increased as the concentration rate increased, although to an extent that was less than that observed for the control cheese, and tended to increase during storage. Sensory evaluation showed that the analogue cheese was much better than the control cheese in terms of formation, appearance, and flavor.

• 생태와환경
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• 제55권2호
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• pp.175-183
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• 2022

본 연구에서는 국내 46개 호소의 퇴적물 내 중금속 오염도와 이화학적 수질 및 물리적 환경과의 상관분석을 통해 호소 퇴적물 내 중금속 성분과 전반적인 환경요인과의 관계를 확인하였다. 또한 호소를 중금속 오염도에 따라 분류하고, 유형별로 유역 내 오염원을 분석하였다. 상관분석 결과, 해발고도가 높은 곳에 위치하거나 대형 호소일수록 중금속 오염도가 높았다. 군집분석 결과, 국내 호소는 총 5개 그룹으로 분류되었다. 그룹 1은 PLI (오염부하계수)가 2.3 이상으로 매우 높게 나타나 전체적으로 퇴적물 중금속 오염도가 가장 심각하였으며 특히 As, Cd에 의한 중금속 독성 피해 가능성이 매우 높았다. 그룹 2와 3은 PLI 평균이 각각 0.73, 0.60가량으로 중금속 오염 수준이 전반적으로 양호하였다. 그룹 4의 PLI는 약 0.8로 Ni에 의한 오염도가 높게 나타났으며 그룹 5는 PLI 1.0 이상으로 퇴적물 중금속 오염이 심각하였으며 특히 Pb, Cu, Cr, Ni, Hg에 의한 오염도가 높았다. 퇴적물 내 중금속 오염도가 높았던 그룹 1과 그룹 5는 호소 유역 내 전체 광산 및 석탄, 은, 납 광산의 분포 밀도 또한 높은 것을 확인할 수 있었다. 호소의 규모가 크고 상류에 위치할수록 광산의 영향을 많이 받으며 중금속 오염에 취약할 것으로 사료된다. 본 연구 결과는 우리나라에 분포하고 있는 호소에 대한 전반적인 오염 유형 및 오염원에 대한 기초 자료를 제공함으로써 호소 퇴적물 내 중금속에 대한 체계적 관리에 기여할 수 있을 것이다.

• 한국물환경학회지
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• 제20권6호
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• pp.625-630
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• 2004

입상여과는 표준식 정수처리 공정에서 입자물질 제거의 최종공정으로 대부분 사용되고 있다. 따라서 양질의 수돗물을 만들기 위해서는 입상여과에서 높은 수준의 입자물질 제거가 요구되고 있다. 그러나 여과공정에서 모든 입자물질을 제거할 수 없으며, 또한 입자물질의 부착특성은 입자와 용액의 물리화학적 특성에 따라 달라진다. 실험실규모의 여과칼럼과 입경 0.55mm의 유리구슬을 여재로 한 여과실험이 수행되었다. Min-U-Sil 5가 입자물질로 사용되었으며 입자물질을 불안정화하기 위하여 액반을 사용하였다. 운전조건은 표준입상여과와 동일하였으며 여과속도는 5m/h 였다. 입자와 여재가 모두 음의 표면전하를 갖을 경우 작은 표면 전하를 갖는 입자가 여과초기에 여재에 잘 부착되었다. 작은 표면전하를 갖는 입자의 선택적 부착은 유출수의 제타 전위분포를 더 음인 방향으로 이동시켰다. 한편 입자의 표면전하가 양의 값을 갖을 경우는 여과수 입자의 표면전하가 양의 큰 값에서 작은 값으로 변하였는데 이는 입자와 여재사이의 이온전이에 기인하는 것으로 생각된다.