• Membrane and Water Treatment
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• 제10권3호
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• pp.191-199
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• 2019

In this study, we investigated the cultivation possibility using Hydrodictyon reticulatum in a continuous raceway pond as a tertiary sewage treatment plant. The cultivation possibility was evaluated by varying the light quantity, wavelength, and hydraulic retention time (HRT). Experimental results showed that the growth rates of algae and the removal efficiencies of nutrients increased as the light quantity increased, and the maximum photosynthetic rate was maintained at $100{\mu}mol/m^2{\cdot}s$ or higher. When wavelength was varied, nutrient removal efficiency and growth rate increased in the following order: green light, red light, white light, and blue light. The nutrient removal efficiencies and algae productivity in HRT 4 d were better than in HRT 8 d. We conclude that if Hydrodictyon reticulatum is cultivated in a raceway pond and used as a tertiary treatment facility in a sewage treatment plant, nutrients can be effectively removed, and production costs can be reduced.

• 수산경영론집
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• 제13권1호
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• pp.85-97
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• 1982

This study involves a blending of intensive and extensive shrimp culture techniques for a hypothetical shrimp farm which uses a combination of heated raceway nurseries and extensive grow-out ponds per year. The present value method of economic analysis is used to determine economic feasibility. The biological data in this reports were obtained from published or personal communications from leaders in the field of shrimp aquaculture. The proposed system showed economic feasibility using the present value method with discount rates of 10% and 12%. The most profitable scenario, the culture of three crops of Penaeus vannamei showed a 1.26 year payback period and 120% annual average rate of return. The breakeven price was ＄1.25/1b., which is ＄1.52 less than the market price of ＄2.77. Breakeven production was 724 1bs/acre, which is 8761bs. less than the assumed 1,600 1bs/acre. All other scenarios 1.2 and 3 crops for P. stylirostris and P. setiferus showed economic feasibility also.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제41권2호
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• pp.207-214
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• 2013

화석연료의 매장량 한계와 해로운 영향으로 인하여 이를 대신할 대체 에너지연구가 요구되고 있다. 최근, 미세조류를 통한 바이오에너지 생산이 주목을 받고 있으며, 도시하수를 영양원으로 이용하여 미세조류를 배양하는 것은 생산비용을 낮추는 좋은 대안이 될 수 있다. 본 연구에서는 옥외 수질정화 배양 시스템(Small Scale Raceway Pond; SSRP)을 이용하여 적용했다. 실험에 사용한 도시하수는 하수종말처리장의 1차 침전지를 거친 유입수를 이용하였으며, 토착 미세조류를 SSRP에서 배양하였다. 체류시간 6일 운전 후 TN, TP, $NH_3-N$의 평균 제거 효율은 77.77%, 63.55%, 89.02%로 각각 나타났다. 또한 미세조류 내의 지질함량은 평균 19.51%로 나타났으며, FAME는 주로 18:n인 linolenate, linoleate로 이루어져 있음을 확인하였다. 18S rRNA 유전자 분석과 현미경 관찰을 통하여 녹조류인 Chlorella와 Scenedesmus가 우점하는 것을 확인하였다. 이러한 결과를 통하여 도시하수는 미세조류 배양에 필요한 질소와 인을 제공할 수 있으며, 미세조류를 이용한 SSRP를 통하여 정화될 수 있는 가능성을 확인하였다. 또한 미세조류 배양을 통해 얻어진 바이오매스는 바이오디젤 전환을 통하여 상업화될 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 미생물학회지
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• 제48권3호
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• pp.192-199
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• 2012

미세조류는 광합성을 통하여 바이오디젤과 같은 부가가치상품을 생산할 수 있으며, 미세조류를 이용한 생명공학 기술이 주목 받고 있다. 그러나 질소원과 탄소원은 미세조류 배양 비용을 높여 충분한 바이오매스 생산에 제한요소가 되고 있다. 미세조류를 배양하는데 도시하수를 이용하는 것은 생산단가를 낮추는 좋은 대안이 될 수 있으며, 본 연구에서는 옥외 수질정화 배양 시스템(mini raceway open pond)을 이용하여 적용했다. 실험에 사용한 도시하수는 하수종말처리장의 1차 침전지를 거친 유입수를 이용하였으며, 토착 미세조류를 mini raceway open pond에서 배양하였다. 체류시간 6일의 운전 후 TN, TP, COD-$_{Mn}$, $NH_3$-N의 평균 제거 효율은 80.18%, 63.56%, 76.34%, 96.74%로 각각 나타났다. 18S rRNA gene 분석결과 녹조류인 Chlorella, Scenedesmus가 우점하였으며, 16S rRNA gene 분석결과 Rhodobacter, Luteimonas, Agrobacterium, Thauera, Porphyrobacte의 5종의 bacteria가 동정되었다. 이러한 결과를 통하여 미세조류를 이용한 호기성 처리나 과도한 발전비용 없이 효과적인 하수처리를 할 수 있는 가능성을 확인하였다. 그리고 도시하수는 미세조류 배양에 필요한 탄소원과 질소원을 제공할 수 있으며 미세조류 바이오매스는 상업적 목적으로 이용될 수 있는 가능성을 확인할 수 있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권1호
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• pp.109-118
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• 2015

Open raceway ponds are cost-efficient for mass cultivation of microalgae compared with photobioreactors. Although low-cost options like wastewater as nutrient source is studied to overcome the commercialization threshold for biodiesel production from microalgae, a cost analysis on the use of wastewater and other incremental increases in productivity has not been elucidated. We determined the effect of using wastewater and wavelength filters on microalgal productivity. Experimental results were then fitted into a model, and cost analysis was performed in comparison with control raceways. Three different microalgal strains, Chlorella vulgaris AG10032, Chlorella sp. JK2, and Scenedesmus sp. JK10, were tested for nutrient removal under different light wavelengths (blue, green, red, and white) using filters in batch cultivation. Blue wavelength showed an average of 27% higher nutrient removal and at least 42% higher chemical oxygen demand removal compared with white light. Naturally, the specific growth rate of microalgae cultivated under blue wavelength was on average 10.8% higher than white wavelength. Similarly, lipid productivity was highest in blue wavelength, at least 46.8% higher than white wavelength, whereas FAME composition revealed a mild increase in oleic and palmitic acid levels. Cost analysis reveals that raceways treating wastewater and using monochromatic wavelength would decrease costs from 2.71 to 0.73 $/kg biomass. We prove that increasing both biomass and lipid productivity is possible through cost-effective approaches, thereby accelerating the commercialization of low-value products from microalgae, like biodiesel.

• 한국양식학회지
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• 제22권1호
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• pp.42-50
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• 2009

새우양식은 서해안의 축제식 양식장에서 거의 전적으로 이루어지고 있지만 최근 바이러스성 질병 피해와 생산성 저하로 해마다 피해가 증가하고 있다. 사육수 비교환 방식의 실내 고밀도 새우양식은 바이러스의 유입의 억제, 배출수에 의한 연안환경 오염 방지, 생산성 향상 뿐 아니라 출하시기의 조절 등 장점이 있어 축제식 양식장의 문제점을 해결할 수 있다. 본 연구는 타가영양을 기본으로 하는 BFT (biofloc technology) 방식으로 제작된 4개의 raceway형 tank (12.9, $18\;m^2$ 각 2개)에 흰다리새우 치하(B.W. 0.08-0.09 g)를 3,000-5,455 마리/$m^3$ 밀도로 입식하고 42일간 환수율 2.7-3.4%/day로 사육한 결과, 생산량은 $2.49-4.22\;kg/m^3$으로 일반 새우종묘배양장의 12-20배, 축제식 양식장의 8-14배에 달하였다. 수확시 tank에 따라서 새우의 평균 체중은 1.45-2.03 g, 생존율은 38.2-48.0%, FCR은 0.79-1.29이었다. 총암모니아성 질소의 농도는 평균 1.11-1.42 ppm이며 최고 6.0 ppm ($NH_3$ 농도, 0.096 ppm)까지 상승하였으나 새우에게 영향을 미칠만한 농도는 아니었다. 아질산성 질소는 사육 초기부터 꾸준히 상승하여 전 기간 평균 18.45-22.07 ppm으로 높게 유지되었다. 또한 아질산성 질소는 모든 tank에서 4주간 10 ppm 이상의 농도가 지속되었으며 후반기 4일 동안은 35-45 ppm의 높은 농도를 보여주어 새우의 생존에 영향을 미친 것으로 판단된다. 그러나 본 실험에서 보여준 장기간의 높은 아질산염의 농도에도 불구하고 최저 38%의 새우가 생존한 점은 BFT 조건 하에서 아질산염에 대한 새우의 적응능력을 설명해주며 이에 대한 기작과 내성한계 등에 대한 추가적인 추구가 필요할 것이다.