• 미생물학회지
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• 제43권4호
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• pp.273-278
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• 2007

난분해성과 독성을 나타내고 인간에게 돌연변이와 암을 유발한다고 알려진 다핵방향족 탄화수소를 대상으로 분자적 방법을 이를하여 개발한 백색부후균 형질전환체와 야생형균주의 최적 생분해조건에서의 생분해능을 비교하였다. 구름버섯 Trametes versicolor와 그것의 형질전환체 T. versicolor MrP1의 phenanthrene 생분해는 veratryl alcohol과 tryptophan을 첨가한 pH 6.0의 약산성 배지에서 $30^{\circ}C$로 진탕배양할 때 최적의 생분해능을 나타내었으며 형질전환체와 야생형균주 대조군의 최적조건은 유사하였다. 조사된 최적조건의 최소배지에서 20일간 배양하였을 때 T. versicolor MrP1이 대조군에 비해 31% 더 높은 phenanthrene 분해능을 나타냈다. 실제 토양 환경을 대상으로 한 생분해 실험에서도 형질전환체가 우수한 phenanthrene 분해능을 나타났으며 이러한 결과는 형질전환체를 이용한 새로운 균주의 개발이 환경에 존재하는 난분해성 물질의 분해에 큰 기여를 할 수 있음을 보여준다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제7권4호
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• pp.87-91
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• 2002

유류로 오염된 부지에 토양세정기법을 적용하기 위하여 실험실 규모의 컬럼실험을 통하여 pilot규모 현장 적용을 위한 설계인자 및 최적 운전조건을 규명하고자 적정 세척제 종류와 농도, 배합비 및 세정용액 주입유량을 고찰하였다. 회분식실험 결과 $POE_{14}$와 SDS(1:1)를 1%로 적용한 혼합계면활성제의 효율이 가장 우수하였다. 그러나 예비실험 결과, 음이온계 계면활성제인 SDS는 생분해능 저해 경향이 다소 있는 것으로 나타나 같은 농도에서 효율이 거의 유사하며, 생분해능이 우수한 $POE_{5}$와 $POE_{14}$ 혼합계면활성제를 이용하여 실험하였다. 선정된 혼합계면활성제를 적용하여 디젤 오염토양 세척능력에 대하여 검토한 결과 세척제 농도 l%까지는 효율이 증가하다가 1% 이상의 농도에서는 다시 감소하는 경향을 나타내었다. 또한, 계면활성제 배합비를 1:1로 혼합하였을 경우 세척효율이 가장 우수하였다. 따라서 $POE_{5}$와 $POE_{14}$(1:1) l% 혼합계면활성제를 세척제로 선정하였다. 컬럼실험 결과, 주입 flux가 클수록 세정 제거된 총 유류의 양이 증가하였으며, 같은 pore velum히 세정용액 통과 시에는 flux가 작을수록 제거효율이 우수하였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제9권3호
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• pp.38-48
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• 2004

TEX농도의 지속적인 감소 및 비오염지역에 비해 오염지역에서 용존산소(DO), 질산염(NO$^{3-}$ ), 황산염(SO$_4$$^{2-}$ )농도의 뚜렷한 감소와 2가철($Fe^{2+}$)농도의 증가, 산화환원전위의 현저한 저하, pH중성 등의 지화학적 인자의 분포특성으로 미루어 보아 대상부지는 혐기성 상태에서 토착미생물에 의한 오염물질의 생분해가 이루어지고 있는 것으로 판단되며, 또한 이와 함께 투수성이 큰 현장부지의 지질학적 특성상 강우에 의한 지하수의 재유입으로 인한 희석 및 분산도 TEX농도의 감소에 부수적인 요인이 되었을 것으로 추정된다. 한편, 연구대상부지에서의 생분해능(EAC)은 9.04∼35.85 mg/L범위에 있으며, 평균 24.73 mg/L이었다. 그리고 연구대상부지에서 생분해에 가장 큰 영향을 주는 생분해과정으로는 황산염환원으로 기여도가 약 75%정도인 것으로 나타났으며, 다음으로는 질산염환원 그리고 산화철(3가철)환원의 순으로 나타났다. 연구대상부지의 생분해능(EAC)를 기초로 년간 분해할 수 있는 TEX의 양을 계산해 보면 121∼45.3kg/year이며, 이 값은 년간 TEX의 지하수 부하량의 약 80%정도에 해당하는 것이다. 현장부지에서의 계산된 전체 자연저감율은 0.0017∼0.0224day$^{-1}$(평균 0.0110day$^{-1}$)이며, 1차 생분해율은 0.0008∼0.0106day$^{-1}$(평균 0.0051day$^{-1}$)이었다. 1차 생분해율에 근거한 연구대상부지에서 TEX의 반감기는 866.25∼65.38일(2.37∼0.18 years)로 계산되었다.

• 미생물학회지
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• 제33권1호
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• pp.43-48
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• 1997

여러가지 난분해성 물질에 대한 생분해능을 지닌 백색부후균에 의한 매립지 침출수의 탈색을 조사하였다. 국내에서 분리한 Coriolus versicolor KR-11W와 Irpex lacteus KR-39W가 이제까지 주로 연구되어 온 Phanerochaete chrysosporium보다 높은 탈색능을 나타내었는데 I. lacteus KR-39W는 산소공급시 10%의 침출수가 함유된 YMG 배지의 진탕배양에서 85%의 색도제거율을 나타내었으며 최소배지에서도 80%의 탈색율을 보였다. P. chrysosporium에 의한 리그닌 분해능 및 분해효소 생성 보고들과 달리 진탕배양이 정치배양보다 탈색능이 높았으며 산소공급은 색도제거에 증가효과가 있었다. 균체 접종량(10-30%)과 온도(25,37.deg. C)는 탈색에 큰 차이를 보이지 않았으나 탄소원과 질소원의 농도는 상당한 영향을 나타내었다. 리그닌 분해효소군의 여러 가지 inducer와 cofactor를 C. versicolor KR-11W 배양에 첨가한 결과 많은 경우 균접종 대조군보다 2배 이상의 탈색율과 lignin peroxidase 활성의 증가를 보였으며 FeS $O_{5}$ 첨가시에는 최대 2.9배의 증가를 나타내었다. 탈색에 관여하는 효소군은 접종물에 이미 어느 정도 존재할 수 있으며 배지 및 배양조건에 따라 그 생성이 변화할 수 있으므로 이런 조건들을 잘 맞출 경우 보다 높은 탈색능이 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제12권3호
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• pp.288-293
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• 2002

염색 공단 폐수로부터 채취한 시료에서 Remazol Black B를 유일 탄소원으로 성장할 수 있는 미생물들을 순수 분리 하고, 염료 분해능이 가장 우수한 균주를 API 20E kit를 이용해 생화확적 특성을 분석해 본 결과, Stenotrophomonas maltophilia EJ-211로 명명하였다. S. maltophilia EJ-211에 의한 난분해성 반응염료인 Remazol Black B 분해 반응을 분석한 결과, 보조 탄소원으로 포도당 1.0%(w/v), 질소원으로 trypton peptone은 1.0%(w/v), 3$0^{\circ}C$, pH 6.5의 최적 조건을 결정할 수 있었다. 호기적 조건에서의 S. maltophilia EJ-211의 Remazol Black B는 28시간 동안 약 86% 수준의 염료 분해능을 보여주어 Remazol Black B에 대한 생분해능이 아주 우수함을 확인할 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권2호
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• pp.96-101
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• 2009

생물활성탄 재질별 sulfonamide계 항생물질 5종의 생분해능을 조사한 결과 유입수의 수온 $25^{\circ}C$에서 EBCT 변화에 따른 생물분해율을 평가한 결과, 석탄계 재질의 생물활성탄은 EBCT 5~20분에서 18~82%, 야자계나 목탄계의 경우는 11~67% 및 4~56%로 나타나 석탄계 재질의 생물활성탄에서 가장 높은 생물분해능을 나타내었다. Sulfonamide계 5종에 대한 물질별 생분해능을 평가한 결과, 석탄계 재질의 생물활성탄에서 5~20분의 EBCT에서 SCP, SMT 및 STZ는 30~80%, SDM과 SMX는 18~70% 정도의 생분해율을 나타내어 SDM과 SMX가 다른 3종 보다는 생물분해능이 낮은 것으로 나타났다. 유입수의 수온 상승에 따라 5~20분의 EBCT에서 생물분해율은 크게 증가하였고, 유입수의 수온이 $5^{\circ}C$일 경우 sulfonamide계 항생물질 5종에 대한 생물분해 속도 상수는 0.0094~0.0118 $min^{-1}$, 반감기는 58.7~73.7분으로 나타났으며, 수온이 $15^{\circ}C$ 및 $25^{\circ}C$일 경우는 생물분해 속도상수가 0.0307~0.0397 $min^{-1}$ 및 0.0468~0.0718 $min^{-1}$로 나타났고, 반감기 17.5~22.6분 및 9.7~14.8분으로 나타났다. 유입수의 수온이 $5^{\circ}C$에서 $15^{\circ}C$로 상승할 경우 sulfonamide계 항생물질 5종에 대한 생물분해 속도상수는 3.2~3.8배 정도 증가하였으며, 수온이 $15^{\circ}C$에서 $25^{\circ}C$로 상승할 경우는 1.5~1.9배 정도 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제15권2호
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• pp.24-33
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• 2010

This study focused on the groundwater quality, biodegradability and attenuation rate at the petroleum contaminated sites of Kangwon and Gyeonggi Provinces, Korea. For groundwater quality, Kangwon site showed chemical compositions of $Ca-SO_4+Cl$, $Ca-HCO_3$ and $Na+K-HCO_3$ types, while Gyeonggi site showed chemical compositions of $Ca-SO_4$, $Ca-HCO_3$ and $Na-HCO_3$ types. $Na+K-HCO_3$ and $Na-HCO_3$ types were detected only in February. Among many biodegradation processes, the majority was attributed to biodegradation from denitrification in both area. In Kangwon site, biodegradation from denitrification occupied 63.5%, and in Gyeonggi site it was 39.45%. Biodegradation from the most efficient aerobic respiration occupied 7.12% in Kangwon site, while Gyeonggi site in it did 27.29%. Point attenuation rate of BTEX in Gyeonggi site (GW-22) was 0.0182 $day^{-1}$, half life of BTEX was 84 days, and thus 124 days (0.34 year) would be required to clean up this site. Mean of point attenuation rate of TPH in Kangwon site was 0.0088 $day^{-1}$, mean of half life was 257 days, and thus 462 days would be required to clean up the site. Mean of point attenuation rate of TPH in Gyeonggi site was 0.0387 $day^{-1}$, mean of half life was 55 days, and thus remediation time was calculated as 99 days.

• 대한환경공학회지
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• 제30권2호
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• pp.218-224
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• 2008

본 연구에서는 석탄계, 야자계, 목탄계 활성탄과 흡착능이 없는 안트라사이트를 이용하여 클로랄하이드레이트에 대한 흡착 및 생물분해 특성을 평가하였다. 활성탄 공정에서 클로랄하이드레이트의 제거기작은 운전초기에는 흡착이 높은 비중을 차지하나 부착미생물의 활성이 증진되면서 부착미생물에 의한 생분해와 흡착에 의해 제거되었으며, 클로랄하이드레이트는 생분해능이 큰 물질들로 조사되었다. 입상활성탄 재질별 클로랄하이드레이트의 제거 특성은 석탄계와 야자계 활성탄에서 제거율이 높았고, 목탄계는 상대적으로 낮은 제거능을 보였으며, 안트라사이트 biofilter에서 가장 낮은 제거능을 보였다. 활성탄 재질별 부착 미생물의 생체량과 활성도는 석탄계가 가장 높았고, 야자계, 목탄계, 안트라사이트 순으로 나타났으며, 수온 변화에 따른 클로랄하이드레이트의 제거 특성은 수온이 10$^{\circ}C$ 이하로 저하될 경우 부착 bacteria의 생체량과 활성도 감소로 제거율이 감소하였다. 안트라사이트를 이용한 생물여과 공정은 수온의 변화에 아주 민감하게 변하는 양상을 나타내었으며, 이는 부착 bacteria에 의한 직접적인 생물분해가 주 제거 메카니즘이기 때문인 것으로 나타났다. 클로랄하이드레이트의 제거시 유입농도가 높은 경우에는 수온의 영향이 매우 중요하며, 흡착능이 소진된 활성탄이나 흡착능이 없는 여재를 사용한 생물여과 공정에서는 수온이 낮은 동절기에는 클로랄하이드레이트의 유출 가능성이 있었다.

• 유기물자원화
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• 제10권1호
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• pp.109-119
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• 2002

본 연구에서는 음식물쓰레기의 자원화방안으로 메탄발효를 고려하여 메탄발효과정에서 음식물쓰레기와 생분해성 음식물쓰레기 전용봉투가 투입되었을 때 실제적으로 생분해성 플라스틱이 분해가 잘 이루어지며 생분해성 플라스틱이 미생물의 활성이나 분해반응에 영향이 있는지를 연구하였다. 30%생분해성 플라스틱의 경우, 미생물에 의한 무게감량에서 중온은 최대6%, 고온은 최대 10%밖에 분해가 되지 않았다. 신장율은 중옹이 약 150%, 고온이 약 120%까지 감소하였으며, 인장강도에서는 중온이 약 $180kgf/cm^2$, 고온이 $200kgf/cm^2$ 정도 감소하였다. 대체로 온도가 높고 미생물의 활성이 좋은 고온 혐기성 소화에서 중온보다 많은 무게감소를 보였으며 HDPE계열보다는 LLDPE계열의 플라스틱이 무게감량과는 상관없이 신장율과 인장강도에서 많은 감소를 보였다. 100%생분해성 플라스틱의 경우 미생물에 의한 무게감량에서 중온은 최대 8%, 고온은 최대 33%정도 감소가 있었다. 신장율은 중온이 약 230%, 고온이 약440%까지 감소하였으며, 인장강도에서는 중온이 약 $380kgf/cm^2$, 고온이 $400kgf/cm^2$ 정도 감소하였다. 이러한 결과 30%생분해성 플라스틱은 음식물쓰레기전용봉투로의 사용이 부적합하며 100% 생분해성 플라스틱의 경우 음식물쓰레기 전용봉투로 사용이 가능하나 제품이 고가이기 때문에 경제적 부담을 줄일 수 있는 방법이 요구된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.596-605
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• 2016

기존에 군에서 사용하는 훈련용 수류탄은 분해가 어려운 플라스틱 성분으로 구성되어 환경오염의 원인이 되었다. 그래서 짧은 시간 내에 생분해될 수 있는 PLA(Polylactic acid) 계열 소재를 적용하게 되었다. 특히 PLA 수지는 생분해성 고분자 물질로 최종적으로 이산화탄소와 물로 분해되어 타 분야에서도 플라스틱의 대체 물질로 관심이 높다. 그래서 이번 연구에서는 연습용 수류탄에 적용된 PLA계열 소재가 실제적으로 분해 능력을 가지는지 확인하고, 타 품목에 적용가능 여부를 판단하기 위해 파일럿-규모의 퇴비화 과정을 진행하였다. 퇴비화 시험은 ISO 16929(2013)에 따라 진행하였으며, 실험 후 모든 파라미터를 통해 실험 과정이 유효하다는 것을 확인할 수 있었다. 퇴비화 시험 마지막에(12주 후) 시험 장치 내 시료를 포함한 전체 내용물을 체에 거르고, 구분, 분리하여 분석하였다. 그 결과 12주 후 99.2%의 붕괴도를 보였으며, 이는 ISO 17088(2013), EN 13432(2000), ASTM D 6400-12의 기준인 90%를 통과할 수 있는 수준이라고 볼 수 있다. 그러므로 지속적인 연구를 통해 소모성이 큰 타 품목에 PLA 재질의 추가 적용이 필요하다고 판단된다.