• 대한환경공학회지
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• 제30권6호
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• pp.601-608
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• 2008

본 연구의 목적은 파일롯 규모의 입상활성탄지에서 흡착과 생물학적 제거 기작이 진행되는 장기간의 운전동안 전처리공정으로서 오존처리의 영향을 평가하는 것이다. 공정별로 용존 또는 생분해성 유기물질의 제거, DOM의 성상과 특성변화와 미생물의 증식의 변화를 평가하였다. 오존공정이 존재하는 입상활성탄 공정(전오존처리+활성탄 여과지; Pre O$_3$ + F/A, 후오존처리 + 활성탄 흡착지; Post O$_3$ + GAC)은 오존의 위치(전오존 후오존)에 상관없이 입상활성탄 단독공정(활성탄 여과지; F/A, 활성탄 흡착지; GAC)에 비해 생물학적 제거능이 활성화된 장기간 운영 후에 DOC, 친수성 용존유기물(HPI), BDOC와 AOC의 제거율이 10$\sim$20% 정도로 높았다. 오존공정은 전반적인 DOC 제거에는 큰 영향을 주지는 못했지만, AOC를 약 20% 정도로 감소시켜 관로내 미생물의 재증식을 저감하는데 기여할 것으로 생각된다. 활성탄 여재에 고정된 미생물의 생체량인 Biomass는 전처리로서 오존처리의 유.무에 상관없이 공정별로 큰 차이를 보이지 않은 반면에, 유출수에서의 HPC는 F/A나 GAC에 비해 Post O$_3$ + GAC에서 매우 낮았다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제18권4호
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• pp.266-276
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• 2013

바다-육지-대기로 이루어진 기후 시스템에서 가장 큰 탄소의 저장고는 바다이다. 바다가 대기로부터 탄소를 흡수하는 주요 수단은 생물 활동에 의한 것으로서, 광합성에 의해 유기 물질로 동화된 탄소가 해저로 침강하고 분해되는 과정에서 깊은 바다물은 탄소를 축적하게 된다. 이러한 탄소 수송 작용을 생물 펌프라 부르며, 해수면 탄소 농도를 낮춤으로써 대기 중 이산화탄소 분압을 낮은 상태로 유지해주는 중요한 기작이다. 생물 펌프에 의해 해저에 축적된 탄소는 해양 순환에 의해 해수면에 돌아오고, 해양-대기 기체 교환에 의해 대기로 배출된다. 바다가 대기와 소통하는 이산화탄소의 양은 과거 빙하기-간빙기 기후 변동과 관련하여 과거 수십만년동안 대기 중 이산화탄소 분압변화에 주도적인 역할을 하여 온 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 바다에서 일어나는 탄소 순환을 간단하게 소개하고, 해양 순환의 변화가 어떻게 탄소 순환을 변형시키고, 대기 중 이산화탄소에 영향을 미치는지를 기후 변동의 관점에서 살펴보고자 한다.

• 한국유기농업학회지
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• 제18권2호
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• pp.245-255
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• 2010

본 연구는 여러 유기질 비료와 멀칭자재에 따른 MM.106 사과 대목의 생장과 광합성 동화량에 미치는 영향을 구명하기 위해서 수행되었다. 유기질 비료와 멀칭 자재의 무기성분 함량과 탄소/질소 비율(탄질비)은 수체 생육과 광합성에 영향을 주었다. 미생물이 유기태질소를 무기태로 전환하기 용이한 이상적인 탄질 비를 나타냈던, 상업용 유기질 비료, 계분, 식물성 퇴비, 그리고 풀 멀칭구가 줄기생장과 SPAD 및 광합성 함량을 증가시켰다. 처리 5주 후에 SPAD 및 광합성 함량이 처리구에 의해 영향을 받았으며, 처리 6주 후에 줄기생장 또한 처리구 간에 유의성을 나타냈다. 토양 내 무기태 질소 함량이 $10{\sim}15mg{\cdot}kg^{-1}$이었을 때 가장 효율적인 수체 생장과 발달을 나타냈으며, 질소함량은 생장과 발달에 유의적인 상관관계를 나타냈다.

• 한국작물학회지
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• 제33권1호
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• pp.64-69
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• 1988

보리(Hordeum vulgare)의 유묘이 $^{14}$ co$_2$를 10분 및 30분간 처리한 후 잎을 채취하여 아미노산, 당, 인산염 및 유기산과 같은 수용성 대사물질을 분석하였다. 배양기간에 따른 label 정도는 비슷하였으나 종류와 양에 있어서는 차이가 있었다. 10분 처리시에는 아미노산 분획보다 중성분회(당, 인산염에스퇴르 및 유기산)에서 label 양이 4.5배 증가하였으나 30분 처리시에는 1.7배로 감소하였다. 당분획에 있어서는 처리 시간이 길어짐에 따라 label 양이 약간 증가 하였으나 아미노산 분획에 있어서는 양과 질적으로 label 양이 현저히 증가하였다. 탄소 동화율은 10분에서 30분으로 길어질수록 현저히 감소하였다(0.125대 0.034와 0.042 mole $CO_2$/mg 엽록소/분).

• 생명과학회지
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• 제10권1호
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• pp.14-21
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• 2000

음요수 중의 유기탄소의 제거수단으로써 biofiltration법의 타당성을 검토하였다.NOM에서의 생분해 가능한 분율을 알아보기위하여 행하여 졌다. UV 조사량을 3가지로 달리하였을 경우에 회분식에서의 생분해능과 비교하였다. 생물여과 반응기 실험의 경우에 생분해 특성을 검토한 결과 EBCT, 순환비 및 유입농도등과 같은 운전피라미터들이 생물여과 반응기의 생분해능에 영향을 미침을 알 수있었다. 생물여과 반응기의 유출수에서의 UV/DOC의 비는 반응기에 공급되는 원료중의 UV/DOC비에 비해 증가하였으며, 이로부터 생분해에 의해 저거된 DOC는 UV에 의해 그다지 흡수되지 않는 물질임을 알 수있었다. 본 여눅를 통해 생분해 가능한 DOC의 부분을 제거하는데 있어서 생물여과공법이 효과적인 방법이라는 것을 알수있었으며 UV처리와 bilfiltration을 연계한 공정은 수처리 시설에서 유출수의 DOC농도는 낮추는데 효과적인 한가지 방안으로 사료되었다.

• 상하수도학회지
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• 제32권2호
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• pp.159-168
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• 2018

Climate change is believed to increase the amount of dissolved organic matter in surface water, as a result of the release of bulk organic matter, which make difficult to achieve a high quality of drinking water via conventional water treatment techniques. Therefore, the natural water treatment techniques, such as managed aquifer recharge (MAR), can be proposed as a alternative method to improve water quality greatly. Removal of bulk organic matter using managed aquifer recharge system is mainly achieved by biodegradation. Biodegradable dissolved organic carbon (BDOC) and assimilable organic carbon (AOC) can be used as water quality indicators for biological stability of drinking water. In this study, we compared the change of BDOC and AOC with respect to pretreatment methods (i.e., ozone or peroxone). The oxidative pretreatment can transform the recalcitrant organic matter into readily biodegradable one (i.e., BDOC and AOC). We also investigated the differences of organic matter characteristics between BDOC and AOC. We observed the decreases in dissolved organic carbon (DOC) and the tryptophan-like fluorescence intensities. Liquid chromatographic - organic carbon detection (LC-OCD) analysis also showed the reduction of the low molecular weight (LMW) fraction (15% removed, less than 500 Da), which is known to be easily biodegradable, and the biopolymers, high molecular weight fractions (66%). Therefore, BDOC consists of a broad range of organic matter characteristics with respect to molecular weight. In AOC, low molecular weight organic matter and biopolymers fraction was reduced by 11 and 6%, respectively. It confirmed that biodegradation by microorganisms as the main removal mechanism in AOC, while BDOC has biodegradation by microorganism as well as the sorption effects from the sand. $O_3$ and $O_3+H_2O_2$ were compared with respect to biological stability and dissolved organic matter characteristics. BDOC and AOC were determined to be about 1.9 times for $O_3$ and about 1.4 times for $O_3+H_2O_2$. It was confirmed that $O_3$ enhanced the biodegradability by increasing LMW dissolved organic matter.

• 생태와환경
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• 제39권1호통권115호
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• pp.93-99
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• 2006

본 연구는 시화호 상류역의 한 정점에서 식물플랑크톤을 크기별로 구분하여 $^{13}C$추적자를 이용한 현장 배양실험을 통해 각각의 1차생산성을 측정하였다. 연구정점에서 평균 엽록소 a의 농도는 약 14 ${\mu}g\;L^{-1}$로 부영양 해역의 분류기준인 10 ${\mu}g\;L^{-1}$ 보다 높은 값을 보이므로, 이 해역은 부영양화 상태라고 판단한 수 있다. 배양 후의 입자성유기탄소와 엽록소 a의 농도비는 30이하로 유기탄소의 주요 기원은 식물플랑크톤이었다. 표층에서는 총 1차생산량이 가장 크지만, 저층에서는 20 ${\mu}m$보다 작은 식물플랑크톤의 1차생산량이 가장 크게 나타났는데 이는 동물플랑크톤의 제거에 의한 결과로 추측된다. 이번 일구정점에서의 기초생산 속도는 93.9 mgC m^{-2}\;d^{-1}$로 1997년 배수갑문 개방 전에 측정된 평균값 (3,972 mgC m^{-2}\;d^{-1}$)의 1/40수준이었으나 1993년 물막이 공사 이전에 측정된 평균값 (3.48 mgC m^{-2}\;d^{-1}$)보다는 높았다. 20 ${\sim}$ 53 ${\mu}m$ 크기의 식물플랑크톤이 1차생산에 51%의 기여를 하는 것으로 나타났으며, 동화계수가 가장 높게 나타나 이들의 생장속도가 가장 빠르다고 볼 수 있다. 본 연구를 통해서 시화호에서 처음으로 식물플랑크톤 크기에 따른 1차생산성을 $^{13}C$추적자를 사용하여 살펴보았다. 이 연구방법은 방사성 동위원소인 $^{14}C$에 비해 안전하며, 분자준수의 생산 유기물 조성을 규명한 수 있는 장점이 있어 향후 수권 생태계 물질순환 및 에너지흐름에 관한 연구에 다양하게 응용될 수 있을 것이다.

• 환경생물
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• 제22권
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• pp.54-62
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• 2004

본 연구는 해양 식물플랑크톤에 대한 지속성 유기오염물질의 영향을 이해하기 위한 목적으로, 우리나라 연안역에서 연간 우점적으로 나타나는 식물플랑크톤 주요 5종 즉, 규조류 Skeletonema costatun, 침편모조류 Heterosigma akashiwo, 와편모조류 Prorocentrum dentatum, P. minimum, Akashiwo sanguinea를 이용하여 benzo〔a〕pyrene(PAHs)에 72시간동안 노출시킨 다음 각 종의 성장 및 저해, 회복능력 등을 조사하였고, benzo〔a〕pyrene의 농도 0.1, 1, 5, 10 $\mu\textrm{g}$ L$^{-1}$에 H. akashiwo (Raphidophyceae)를 노출시켜 시간에 따른 광합성률의 변화를 측정하였다. Benzo〔a〕pyrene에 72시간 노출시킨 후 S. costatum, P. minimum, P. dentatum의 세포수는 1∼10 $\mu\textrm{g}$ L$^{-1}$의 농도사이에서 급격한 감소를 보였고, A. sunguinea, H. akashiwo는 0.1∼1 $\mu\textrm{g}$ L$^{-1}$의 낮은 농도범위에서 지수함수적인 감소를 나타냈다. 성장저해 농도 ($IC_{50}$/) 는 A. sanguinea가 0.10 $\mu\textrm{g}$ L$^{-1}$로 가장 낮았고, H. akashiwo (0.74 $\mu\textrm{g}$ L$^{-1}$) S. costatum (1.68 $\mu\textrm{g}$ L$^{-1}$), P. dentatum (2.14 $\mu\textrm{g}$ L$^{-1}$), P. minimum (6.20 $\mu\textrm{g}$ L$^{-1}$)의 순서로 성장저해농도가 높게 나타났다. Benzota〔a〕pyrene 1 $\mu\textrm{g}$ L$^{-1}$ 이하의 농도에 노출되었던 세포들은 5종 모두 시간이 경과함에 따라 회복하는 경향을 나타냈으나 10 $\mu\textrm{g}$ L$^{-1}$이상의 농도에 노출시에는 P. minimun을 제외하고는 회복되지 않았다. 이러한 결과들은 조사된 5종 중에서 유각 와편모류 P. minimum이 benzo〔a〕pyrene에 가장 내성이 강하며, 무각 와편모류 A. sanguinea가 가장 약함을 의미한다. Benzo〔a〕pyrene 0.1, 1, 5, 10 $\mu\textrm{g}$ L$^{-1}$ 농도에 Heterosigma akashiwo를 노출시킨 다음 성장에 따른 단위세포 당 광합성률은 0.1, $\mu\textrm{g}$ L$^{-1}$의 benzo〔a〕pyrene에 노출시킨 세포의 경우 지수성장기에 단위세포 당 탄소동화율(dpm cells$^{-1}$)이 가장 높은 수치를 나타내었고 안정기에 들어가 면서 점차 감소하여 대조군과 유사한 양상을 나타내었으나, 전체적으로 대조군보다 높은 수치를 나타내었다. 반면에 5, 10 $\mu\textrm{g}$ L$^{-1}$의 농도에 노출된 세포는 초기에 매우 낮은 탄소동화율을 보였으며, 5 $\mu\textrm{g}$ L$^{-1}$의 농도에 노출시킨 세포의 경우 12일째부터 단위세포 당 탄소동화율이 매우 크게 증가하였다. 본 연구의 결과들은 연안해역에 benzo〔a〕pyrene과 같은 지속성 유기오염물질이 유입되었을 때 내성여부에 따라 식물플랑크톤 군집내 종 천이와 일차생산력에 크게 영향을 미칠 수 있음을 시사한다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제24권2호
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• pp.133-140
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• 2003

본 연구에서는 보행훈련 전후에 실시된 보행속도 측정 결과와 누운 자세에서 능동적 발목 배굴시의 근전도 활동 측정 결과를 비교하였다. 9명의 불완전 척수손상 환자들이 3개월 동안 하루 20분 주 5회로 이루어진 체중부하 감소장치 및 트레드밀을 이용한 보행훈련 (STAT supper-ted treadmill ambulation training)에 참가하였다. 보행속도 실험과 능동운동 실험은 보행훈련 시작 및 종료된 시점의 동일한 날, 혹은 같은 주에 실시되었다. 환자의 능동운동시의 표면근전도 값을 측정하였고. 동일한 운동시 열명의 건강한 피실험자들로부터 측정된 근전도값을 기준값으로 비교하는데 사용하였다 하지 열곳의 근육에서 측정된 표면근전도 값은 반응벡터 (response vector)라고 명명되었고 크기 및 근육 제어 분포 패턴을 관찰하는데 사용되었다. 척수손상 환자들의 보행속도는 0.47$\pm$0.35 m/s에서 0.68$\pm$0.52 m/s로 유의한 증가를 보였다. 근전도 해석결과에서는 우측 발목관절 배굴시에 근전도의 증가를 보인 6인의 환자들의 값은 109.7$\pm$148.5 $\mu\textrm{V}$에서 145.9 $\pm$ 180.7 $\mu\textrm{V}$ 로 증가하였으나 유의한 수준은 아니었다 (p〈0.055). 또한 좌측 발목의 배굴에서 측정된 근전도에서는 단 2명만이 상관계수와 근전도 증가를 보였다 보행훈련 후의 환자들의 근육 활동의 변화는 개개인의 상태에 따라 매우 다양하게 변하였고. 보행훈련 후의 상태는 보행훈련 전의 상태에 매우 의존적임을 알 수 있었다 정량적인 해석을 위해 새로 도입된 반응벡터의 사용은 척수손상 환자들의 보행훈련 전후에 환자의 상태를 평가. 예측, 혹은 훈련의 방향 설정시에 유용하게 사용될 수 있는 가능성을 보여주었다.ne(chloroform)와 toluene 등이 가장 자주 검출되는 성분이었다. 대부분의 aromatic hydrocarbons, alkyl benzenes및 다른 유기용매 성분은 검출농도 이하이다.한 대사적인 문제와 생활 양식에 의한 영향이 클 것으로 추정된다. 그러므로 BMI가 높은 노인들에게 부족되고 있는 영양소에 대한 연구가 이루어져야 할 것이다. 특히 비타민 A, E B 복합체는 노인성 질병과 관련하여 그 기능이 규명되어야 할 영양소이다. 이는 항산화효소의 증가에 의한 지질 과산화물 생성삼소와 PGE$_2$및 TXA$_2$등의 유의적인 감소가 유선암세포의 증식을 억제하는 인자로 작용할 수 있는 가능성을 시사하였다. 또한 지방산 투여 에 따른 과산화물 생성과 항산화 시스템이 유선암 세포에서는 상호기전적으로 작용하지 않았으나 이는 농도와 배양시간에 따른 CLA의 항암효과가 in vivo 실험에서 재검증 할 필요가 있음을 시사한다. 또한 장시간의 세포배양 실험시 PGE$_2$는 반감기가 짧고 다른 대사물로 쉽게 전환되는 불안전한 물질이므로 새로운 측정방법의 개발이 필요하겠다. 더욱이 CLA에 의한 항암효과가 정확히 어떤 기전에 의한 것인지 보다 깊이 있는 연구가 필요하지만 본 연구에서 얻은 에이코사노이드 대사의 변화 등은 유선암 예방 연구에 기초적인 자료가 될 것으로 생각된다.들어가 면서 점차 감소하여 대조군과 유사한 양상을 나타내었으나, 전체적으로 대조군보다 높은 수치를 나타내었다. 반면에 5, 10 $\mu\textrm{g}$ L$^{-1}$의 농도에 노출된 세포는 초기에 매우 낮은 탄소동화율을 보였으며, 5 $\mu\textrm{g}$ L$^{-1}$의 농도에 노출시킨 세포의 경우 12일째부터 단위세포 당 탄소동화율이 매우 크게 증가하였다. 본 연구의

• 대한환경공학회지
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• 제27권12호
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• pp.1311-1320
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• 2005

본 연구에서는 pilot 규모의 활성탄 공정을 운전하면서 입상활성탄(granular activated carbon: GAC) 단계에서부터 생물활성탄(biological activated carbon: BAC) 단계로 전환되고 난 후 까지 활성탄 재질별로 유기물 제거능과 미생물 군집특성을 함께 조사하였다. 활성탄 재질별 유기물 흡착능은 석탄계 재질의 활성탄이 가장 우수하였고, bed volume 20,000 이후부터는 3가지 활성탄들이 정성상태에 도달하였다. 부착세균의 생체량과 생산력 또한 석탄계 재질 활성탄에서 가장 높은 것으로 나타났으며, heterotrophic plate count(HPC), eubacteria(EUB), 4,6-diamidino-2-phenylindole(DAPI) 및 생산력은 각각 $0.95{\times}10^7{\sim}52.4{\times}10^7$ CFU/g, $3.8{\times}10^8{\sim}134.2{\times}10^8$ cell/g, $7.0{\times}10^8{\sim}250.2{\times}10^8$ cell/g 및 $1.2{\sim}3.4\;mg{\cdot}C/m^3{\cdot}h$의 범위로 나타났다. 그리고 부착세균의 생체량과 생산력은 모두 bed volume 20,000 이후부터 증가하는 경향을 보였다. 활성탄 재질별 부착세균 생체량과 세균 생산력에 대한 동화가능한 유기탄소(assimilable organic carbon: AOC) 제거율과의 상관성 평가에서는 석탄계 재질 활성탄이 가장 양호한 상관성을 보였으며, 항목별로는 세균 생산력에 대한 상관성이 상대적으로 높은 것으로 나타났다. Fluorescent in situ hybridization(FISH)에 의한 세균군집 구조 조사결과, bed volume 20,000까지는 모든 활성탄에서 $\alpha$ 그룹($\alpha$-proteobacteria)과 other bacteria가 우점하였고, bed volume 20,000 이상에서는 석탄계 재질 환성탄에서는 $\beta$ 그룹($\beta$-proteobacteria)과 $\gamma$ 그룹($\gamma$-proteobacteria)의 우점비율이 상승하였으나, 야자계와 목탄계에서는 $\alpha,\;\beta$ 및 $\gamma$ 그룹의 우점비율이 상승하는 것으로 조사되었다.