• 한국양식학회지
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• 제13권2호
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• pp.137-145
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• 2000

삼상 유동층 반응조의 수처리 효율을 검토하기 위해 해수 순환여과 시설을 운전하였다. 수처리 시스템은 유동층 반응조, 카트리지 필터, 오존접촉조로 구성되어 있고, 전체 운전기간동안 사육조내 수질인자별 평균농도는 각각 COD 9mg/L, 총암모니아(TAN) 0.22mg/L, 아질산성 질소 0.05mg/L, 질산성 질소 20mg/L, 탁도 3.64 NTU, SS 9.5mg/L, pH 7.6, 알칼리도 70mg/L 등으로 나타나 양호한 수질조건을 유지할 수 있었다. 유동층 반응조의 TAN 부하량 범위는 4.3~32.9 g/$m^3$/day였고, 평균 제거율은 20 g/$m^3$/day으로 나타났다. 각 반응조의 TAN 제거율은 47~60%로 나타나 해수에서도 효과적인 암모니아 제거 특성을 나타내었다. 또한 유출수의 비이온성 암모니아 농도는 0.002 mg/L이하로 유지 할 수 있었다

• 한국해양생명과학회지
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• 제5권2호
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• pp.51-57
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• 2020

순환여과양식시스템(RAS)은 사육수를 여과하여 재사용하며 고밀도로 사육하는 양식 방법으로 수질관리 및 소독이 매우 중요하다. 병원체로 인한 질병 발생을 예방하고 수질 개선에 도움을 주기 위하여 최근 코로나 방전 플라즈마 처리수(plasma water, PW)를 이용한 사육수 소독법이 제안되었다. 본 연구에서는 플라즈마 발생장치를 설치한 순환여과시스템(처리구, PW system)과 설치하지 않은 순환여과시스템(대조구, No PW system)에서 40일 동안 틸라피아를 사육하면서 수질 변화 및 어체의 성장을 조사하였다. 이를 위해 10일 마다 물을 채수하여 UV 투과율과 일반 세균 수 변화를 측정하였고 틸라피아의 성장지표, 생존율 및 조직학적인 차이를 분석하였다. UV 투과율 실험 결과 처리구와 대조구는 실험 시작 시에(0일) 각각 74.1%, 74.8%를 나타냈으며, 40일째에 처리구는 91.8%로 증가한 반면 대조구는 65.2%로 감소하여 수중 유기물 감소 효과를 확인하였다. 일반 세균 수는 40일에 이르러 처리구(10^1.69 CFU/ml)에서 대조구(10^3.25 CFU/ml) 보다 유의하게 감소하였다(p<0.05). 틸라피아 성장차이 조사 결과 처리구는 대조구에 비해 총 증중량이 유의하게 높았으며(p<0.05), 다른 성장지표도 처리구가 상대적으로 높았으나 통계적으로 유의한 차이는 아니었다(p>0.05). 또한 처리구는 100%의 생존율을 보였으며, 조직학적으로 대조구와 차이가 나타나지 않았다. 따라서 플라즈마 처리수는 순환여과양식시스템 내 어류의 성장과 건강에 해를 끼치지 않고 수질 개선에도 효과가 있을 것으로 기대된다. 그러나 현장 적용 시에는 탈기수조의 설치 등 주의사항을 충분히 고려하여야 할 것이다.

• 한국수산과학회지
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• 제32권2호
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• pp.144-148
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• 1999

상업적 규모의 순환여과식 탱크에서 사료 공급 횟수에 따른 산소 소비량의 변화를 조사하였다. 실험에 이용된 사육 장치는 순환여과식 시설내의 원형 콘크리트 탱크 (직경 270cm, 높이 80cm)를 이용하여 평균 체중 400g의 나일틸라피아 (Oreochromis niloticus)를 390kg 방양하여 실험에 이용하였다. 우선 3일간 사육 어류를 절식시킨 후 기초대사율을 측정하였고, 사료 공급 횟수를 1회, 2회, 5회 그리고 9회로 나누어 공급한 후 산소 소비량의 일간 변화를 측정하였다. 절식 상태에서 산소 소비량 (기초대사율)은 평균 $39.31{\pm}4.4mg\;O_2/kg$ fish/hr이였고 사료 공급횟수에 따른 1일 평균 산소 소비량은 1회, 2회, 5회 및 9회 공급시 각각 $79.9{\pm}21.5,\;81.3{\pm}14.8,\;84.2{\pm}9.9$ 및 $98.9{\pm}11.0mg\;O_2/kg$ fish/hr을 소비하는 것으로 나타나 사료 공급 횟수가 증가함에 따라 평균 산소 소비량은 증가하였으나, 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 사료 공급후 최대 산소 소비량에 도달하는 시간은 사료 공급후 30$\~$50분으로 나타나 사료공급 횟수와는 유의적인 상관 관계가 없는 것으로 나타났다. 사료공급 횟수에 따른 산소 소비량의 최대치는 1회, 2회, 5회 및 9회 공급시에 각각 161.2, 123.4, 111.1 및 111.1 mg $O_2/kg$ fish/hr을 소비하는 것으로 나타나 하루에 1회 공급하였을 때 최대 산소 소비량이 가장 높은 것으로 나타났다.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제2권1호
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• pp.52-57
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• 1999

Air-drived rotating biological contactor (RBC) system, which is effective method in filtering performance, was tested for the nitrification capacity in a recirculating system. At ammonia concentrations between 0.029 and 0.528 mg/l, the effect of ammonia loading rate on ammonia removal rate at three different hydraulic loading rates could be defined by the following first­order regression models: Hydraulic loading rate of $14.8 m^3/m^3/day:\;y=39.2\times+3.4 (r^2=0.9137)$, Hydraulic loading rate of $26.5 m^3/m^3/day: y=53.3\times+4.0 (r^2=0.8686)$, Hydraulic loading rate of $37.3 m^3/m^3/day: y=58.4\times+4.2 (r^2=0.7755)$, where, $\times$ is ammonia loading rate (mg/l), y is ammonia removal rate $(g/m^3/day)$, The equations showed the optimal ammonia removal rate at the hydraulic loading rate of $26.5m^3/m^3/day$. Below the ammonia concentration of 2.72 mg/l, first-order regression models between ammonia loading rate and ammonia removal rate at three different rates of speed are defined as follows: Rotational speed of $0.75 rpm: y=28.5\times+4.7 (r^2=0.9143)$, Rotational speed of $1.0 rpm: y=33.6\times+8.4 (r^2=0.9534)$, Rotational speed of $2.0 rpm: y=28.9\times+3.6 (r^2=0.9488)$, where, x is ammonia loading rate (mg/l), y is ammonia removal rate $(g/m^3day)$. The equations show the ammonia removal rate at the rotational speed of 1.0 rpm is significantly higher than that at the rotational speed of either 0.75 rpm or 2.0 rpm (P<0.05).

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제7권2호
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• pp.76-83
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• 2004

To supply fresh and quality quarantined seafood in live seafood specialty restaurants, facilities for short-term culture or holding of live marine fish and shellfish are a necessity. In this study, the performance of a simple recirculating aquarium system for the culture and holding of marine fish was evaluated. The aquarium system consisted of a culture tank, a foam fractionator for solids removal, and a Styrofoam bead filter for nitrification and solids trapping. In the first trial, the aquarium was stocked with a total of 12 kg Korean rockfish, which were fed approximately $0.5\%$ of the total fish body weight daily. During the 2-month culture period, total ammonia nitrogen (TAN) and nitrite nitrogen $(NO_2-N)$ concentrations remained below 1mg/L and 2mg/L, respectively. The chemical oxygen demand (COD) fluctuated between 13.6 and 31.2 mg/L on selected sampling days. The total suspended solids (TSS) removed by the foam fractionator was between 2.7 and 4.6g daily. The Styrofoam bead filter not only reduced TAN and $NO_2-N$ in the culture tank water, but also trapped solids equivalent to 8.3-26.7\% of the weight of feed supplied. In Trial 2, 30kg of live fish were held in the aquarium without feeding for a 24-hour period and the water quality parameters were monitored. TAN and $NO_2-N$ concentrations first increased and then decreased to around 0.3mg/L. These results demonstrate that the recirculating aquarium system is a functional option for the short-term culture or holding of marine fish.

• 한국수산과학회지
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• 제52권3호
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• pp.256-267
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• 2019

Styrofoam beads, which are relatively inexpensive and can provide a large specific surface area, were tested as filter media. Styrofoam beads with a diameter of $3{\pm}0.5mm$ were used; the specific surface area of the beads was $1,034m^2{\cdot}m^{-3}$. Five independent recirculating culture systems were used in the experiment. Each system consisted of one culture tank and three trickling bio-filters. Using the systems, nitrification efficiency was evaluated with respect to hydraulic loading rate (HLR) and carbon/nitrogen (C/N) ratio. The lowest ammonia and nitrogen concentrations were $0.84mg{\cdot}L^{-1}$ and $1.30mg{\cdot}L^{-1}$, respectively, observed at an HLR of $50.9m^3{\cdot}m^{-2}{\cdot}h^{-1}$. Nitrification efficiency in the culture tank was highest at a C/N ratio of 0, with ammonia and nitrite nitrogen concentrations of $0.32mg{\cdot}L^{-1}$ and $0.90mg{\cdot}L^{-1}$, respectively. Ammonia and nitrite nitrogen concentrations in the culture tank abruptly changed at C/N ratios ${\geq}3$.

• 한국수산과학회지
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• 제35권1호
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• pp.21-26
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• 2002

Package 형태로 설계하고 제작된 pilot scale 순환여과식 양식시스템에 틸라피아를 $2\%$의 사육밀도로 수용하여 사육조의 각종 수질인자의 변화를 측정하고 회전원판 반응기, floating bead filter, 포말분리기 등의 순환수 처리효율을 검토하여 순환여과식 양식시스템의 개시운전시 발생하는 현상을 고찰하고 순환수 처리장치의 안정화에 소요되는 시간을 측정하고자 하였다. 평균 어체중 392.8g의 나일 틸라피아 173마리를 수용하여 일간 보충수를 사육조 용적의 $10\%$를 사용하여 14일간 어류사육을 실시하여 생물학적 순환수 처리장치인 회전 원판 반응기의 효율 변화를 검토하였다. 암모니아성 질소는 사료 투입 직후부터 증가하여 7일 후 부터는 $0.3gm^3$ 정도의 농도를 보였다. 사료 투입 후 3일이 경과하면서부터 아질산성 질소, 7일 이후부터 질산성 질소가 증가하였으며 12일이 경과하면서 시스템의 아질산성 질소의 농도가 감소하여 회전원판 반응기가 숙성되었다 총 무기질소는 사료 투입 후 10일이 경과하면서 $30g/m^3$ 정도의 일정한 농도를 유지하였다. 사육조 내의 용존 산소농도는 $4{\~}5g/m^3$의 안정된 농도를 유지하였으며 pH와 총알칼리도는 질산화 반응기의 숙성에 따라 어류생장에 영향을 미치지 않는 범위에서 감소하였다 총 부유 고형물과 화학적 산소 요구량은 보충수와 거의 동일한 수질을 유지할 수 있었다. 회전원판 반응기는 암모니아 제거와 동시에 용존산소 폭기 효율도 나타내었고 floating bead filter는 고형물 제거뿐 아니라 질산화에도 뛰어난 효율을 보였으며 회전 원판 반응기는 사료 투입 후 2일, floating bead filter는 4일째부터 암모니아 제거가 시작되었다.

• 한국수산과학회지
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• 제35권1호
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• pp.27-34
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• 2002

Package 형태로 설계하고 제작된 pilot scale 순환 여과식 양식 시스템의 실제 어류 사육 성능을 판단하고자 하였다. 틸라피아를 설계 기준인 $5\%$ (A, B)의 사육 밀도에서 30일간 사육하였고 $7\%$ (C)의 과잉 사육밀도에서 33일간 사육하여 어류 성장과 사육조의 각종 수질을 측정하고 시스템의 안정성을 검토하였다. 실험 결과 초기 사육 밀도 $5\%$인 실험 A와 B, $7\%$의 사육밀도인 실험 C에서 각각 1.62, 1.79, 1.80의 사료계수와 $0.452\%$, $0.445\%$, $0.423\%$의 일간 성장률을 보였다. 총 암모니아성 질소의 농도는 설계 기준 사육밀도인 $5\%$로 수용한 실험 A와 B의 경우, $1g/m^3$ 이하로 유지하여 어류 사육에 적합한 것으로 나타났으며 $7\%$로 수용한 실험 C에서는 $2{\~}4g/m^{3}$의 농도를 나타내어 최대 $40\%$ 정도는 초과 수용할 수 있는 것으로 나타났다. 알칼리도의 부족은 질산화 반응을 저해하여 높은 암모니아 및 아질산성 질소의 농도를 유발하였으며 질산화 반응기의 숙성이 완전하지 않을 경우 아질산의 농도가 암모니아 농도와 유사하게 나타났다. 질산화 반응기의 완전한 숙성은 70일 정도 소요되었다. 시스템 내부에서 자연적인 탈질반응이 일부 발생하였고 이와 더불어 보충수의 공급에 따른 희석효과로 설계 사육 밀도보다 높은 $7\%$의 사육 밀도에서도 $60g/m^3$ 이하의 질산성 질소 농도를 유지할 수 있어 별도의 탈질 장치는 필요하지 않은 것으로 나타났다. 수처리 장치를 통과하지 않고 사육조 수면으로 공급되는 우회량이 많을 경우 용존산소는 증가하였으나 수처리 장치로 공급되는 유량이 작아 부유 고형물, 유기물 등의 수질 인자가 악화되는 현상을 보였다.

• 한국수산과학회지
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• 제37권1호
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• pp.13-17
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• 2004

The effects of temperature on nitrification of enriched nitrifiers were investigated by using kinetics and thermodynamics method through the batch test. Aquaculture recirculating water, which was sampled at Chung Cheong Buk-Do Inland Fisheries Research Institute, was analized to observe the characteristics of nitrification. Temporal variation of ammonium, nitrite and nitrate concentration was measured at batch experiments. Activation energy was calculated using Arrhenius equation with the oxidation rates of specific ammonium or nitrite ion. These oxidation rates were measured at temperature range of $6-35^{\circ}C$ and ammonium concentration range of 0.2-1.8 mg/L. Two distinct activation energy of Nitrosomonas sp. at temperature $6-15^{\circ}C\;and\;15-35^{\circ}C$ was 93.1 and 25.0 KJ/mol, respectively. Nitrate accumulation was observed at temperature over $15^{\circ}C.$

• KSBB Journal
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• 제14권1호
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• pp.51-57
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• 1999

양어장 순환수 속의 암모니아성 질소를 제거하기 위하여 PVA를 boric acid. 처리법과 ethanol 처리법 및 freezing-thawing 처리법으로 제조된 구형 bead와 칼럼형 bead에 이들을 이용한 질화균군을 고정화 시켰다. 유가식 배양에서는 boric acid 처리법으로 제조된 구형 bead가 유동층 반응조에서 사용하기에 성상면에서나 암모니아 제거율에서 가장 이상적이었으며, 90일 동안의 유동층 반응기에서 운전하였으나 bead의 성상이나 효율은 변화없이 일정하였다. Boric acid 처리법으로 제조된 bead를 충전한 연속 빈용기에서의 암모니아성 질소 제거에 대한 실험에서 수리학적 체류시간이 0.6시간에서 암모니아 제거 속도는 31.9g $NH__3-N/m^3$/day였으며 제거효울은 36% 였다. 연속 반응기내에 2mg/L의 암모니아가 주입되고 공기량을 0.1vvin으로 공급하더라도 용존산소 농도를 4,64~5.40mg/L로 유지할수 있었으므로 질산화에 필요한 용존산소를 충분히 유지할 수가 있는 것으로 나타났으며 pH는 7.7~7.9의 범위를 유지할 수가 있어 pH에 따른 위해 요소는 없는 것으로 나타났다.