• 유기물자원화
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• 제31권2호
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• pp.63-71
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• 2023

수계 내 질소의 증가는 부영양화나 녹조 및 적조현상을 유발하여 수계의 파괴 및 물의 자정능력을 저하시켜 전세계적으로 중요한 환경문제가 되었다. 수계 내 질소의 가장 일반적인 형태는 암모늄(NH₄⁺)이온의 형태로 폐수로부터 유입되는 가장 많은 부분을 차지하고 있으며 부영양화의 주요 원인이 되고 있어 암모늄 제거에 있어 적절한 처리 및 방안이 필요하다. 본 연구에서는 생장력이 좋은 바이오매스 중 하나인 수단그라스를 적용하여 바이오차를 생산하였으며, 200℃-400℃ 탄화 온도 조건 변화에 따른 과정에서 생성된 수단그라스 바이오차를 활용하여 암모늄 이온, 10~100ppm 농도 변화에 따른 흡착능력 분석하였으며, 이 결과를 통해 흡착제로써 활용 가능성을 평가하고자 하였다. 탄화반응으로 인해 수단그라스의 화학구조가 분해되면서 바이오차의 탄소 및 고정 탄소함량이 증가하였다. 바이오차의 pH는 탄화 온도가 높을수록 pH와 전기전도도가 높아지면서 전기전도도로 인해 양이온에 대해 높은 흡착 가능성을 보였다. 흡착실험 결과를 바탕으로 NH₄-N의 농도가 높아지면서 최대 54.5%, 최저 17.4%의 제거효율을 보였으며, 탄화 온도가 높을수록 바이오차의 기공 및 비표면적 증가로 인해 오염물질의 흡착이 용이해져 NH₄-N의 제거효율이 높아졌다. FT-IR 분석 결과, 탄화반응의 고온으로 인해 전체적인 표면 작용기의 감소가 나타났다.

• 농업생명과학연구
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• 제50권4호
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• pp.147-155
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• 2016

본 연구에서는 육상양식장에서 배출되는 부산물의 자원화 방안으로 뱀장어 양식장에서 배출되는 고형오물에 미강, 탈지대두박과 같은 식품 부산물을 첨가하여 유산균, 황국균, 고초균을 단계적으로 접종하여 발효시킨 발효사료의 성분 변화를 측정하였다. 발효사료의 제조 단계별 수분함량은 유산균을 이용한 1단 발효물 14.6%, 황국균과 고초균을 이용한 2단, 3단 발효물은 각각 33.0%와 34.0% 였다. pH는 1단 발효물에서는 유산균에 의한 젖산의 분비로 인해 5.38로 나타났으며 2단, 3단 발효물은 각 5.66과 7.26으로 측정되어 pH가 상승하는 것으로 나타났다. 피트산의 함량은 1단 발효물은 0.126g/100g, 2단 발효물은 0.004g/100g, 3단 발효물은 0.093g/100g으로 나타나는 것을 확인 할 수 있었다. 질소 함량을 측정한 결과 아미노태질소 함량은 2단 발효물이 1226.37mg%로 높았고, 3단 발효물에서 710.18mg%로 다소 감소하였으며, 암모니아태질소 함량은 1단 발효물 0.988mg/kg에서 3단 발효물 1.502mg/kg로 증가되었다. 총질소 함량은 1단 발효물 2.78%와 2단 발효물 4.08% 그리고 3단 발효물 4.85%로 증가되었다. 3가지 미생물로 연속적인 발효가 진행될수록 피트산은 감소하고 단백질 분해율이 높아지는 경향이 나타났고 3단 발효에 의해 저분자 질소성분 함량이 증가한 것으로 미루어 소화 흡수성이 높은 사료화가 진행됨을 추측할 수 있다.

• 청정기술
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• 제10권1호
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• pp.47-51
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• 2004

현재 반도체 공정에서 사용되는 세정기술은 대부분이 1970년대 개발된 RCA 세정법인 과산화수소를 근간으로 하는 습식 세정으로, 표면의 입자를 제거하기 위한 SC-1 세정액은 강력한 산화제인 과산화수소에 의한 표면과 입자의 산화와 암모니아에 의한 표면의 에칭이 동시에 일어나 입자를 표면으로부터 분리시킨다. 금속 불순물을 제거하기 위한 SC-2 세정액은 염산과 과산화수소 혼합액을 사용하며 금속 불순물을 용해시켜 알칼리나 금속 이온을 형성하거나 용해 가능한 화합물을 형성시켜 제거한다. 또한 황산과 과산화수소를 혼합한 Piranha 세정액은 효과적인 유기물 제거제로서 웨이퍼에 오염된 유기물을 용해 가능한 화합물로 만들거나 과산화수소에 의해 형성되는 산화막내에 오염물을 포함시켜 불산 용액으로 산화막을 제거할 때 함께 제거된다. 최근 금속과 산화막을 동시에 제거하기 위해 희석시킨 불산에 과산화수소를 첨가한 세정공정이 사용되고 있으며 불산에 의해 표면의 산화막이 제거될 때 산화막내에 포함된 금속 불순물을 동시에 제거시킬 수 있다. 그러나 이와 같이 습식세정액 내에 공통적으로 포함되어 있는 과산화수소의 분해는 그만큼 가속화되어 사용되는 화학 약품의 양이 그만큼 증가하게 되고 조작하기 어려운 단점도 있다. 이를 해결하기 위해 환경친화적인 관점으로 화학약품의 사용을 최소화하는 등 RCA세정을 보완하는 연구가 계속 진행되고 있다. 본 연구에서는 RCA세정법을 환경적으로 대체할 수 있는 세정에 사용되는 전리수의 pH변화에 따른 전리수 분석을 하였다. 전리수의 제조를 위하여 전해질로는 NH4CI (HCI:H2O:NH4OH=1:1:1)를 사용하였다. pH 11 이상, ORP -700mV~-850mV인 환원수와 pH 3 이하, ORP 1000mV~1200mV인 산화수를 제조하였으며, 초순수를 첨가하여 pH 7.2와 ORP 351.1mV상태까지 조절하였다. 이렇게 만들어진 산화수와 환원수를 시간 변화와 pH 변화에 따라 Clean Room 안에서 FT-IR과 접촉각 측정기로 실험하였다. FT-IR분석에서 산화수는 pH가 높아질수록, 환원수는 낮아질수록 흡수율이 낮아졌다. 접촉각 실험에서는 산화수의 pH가 높아질수록 환원수의 pH가 낮아질수록 접촉각이 커짐을 확인하였다. 결론적으로 전리수를 이용하여 세정을 하면, 접촉성을 조절할 수 있어 반도체 세정을 가능하게 할 수 있으며, 환경친화적인 결과를 도출할 것으로 전망된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제45권3호
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• pp.257-264
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• 2017

혼합유박은 황화물, 암모니아 그리고 아민이 발생하는 것으로 알려져 있다. 악취 저감 미생물을 선별하기 위해 물과 혼합유박이 포함된 바이얼을 농화 배양하였다. 황화물 저감 미생물의 분리를 위해 황화수소 및 메틸메르캅탄 저감 활성실험을 수행하였다. 대조군에는 100 ml 바이알에 혼합유박(0.25 g)과 증류수(10 ml)를 넣어 악취를 발생시켰으며 실험군에는 대조군 바이알과 같은 상태에서 분리균주를 접종하였다. 분리균주 중에서 황화합물의 저감효율이 가장 높은 균주를 일반적인 동정 방법인 16S rRNA sequence 분석으로 동정 결과 Brevundimonas diminuta로 동정되었으며 KCTC에 기탁하여 기탁번호 KCTC11724BP를 부여받았다. B. diminuta는 황화수소 표준가스를 200 ppmv까지 24시간내에 모두 제거하였다. 또한, 황화수소와 메틸머캅탄의 최대 제거 효율은 바이알 실험에서 453 ppmv과 98 ppmv에서 각각 100% 효율을 나타냈다. 또한 돈분을 이용한 악취발생반응기에서는 접종량 20% (v/weight of swine manure)일 때 황화물 95% 이상 제거 효율을 나타냈다.

• 생태와환경
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• 제42권3호
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• pp.317-330
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• 2009

패류를 이용한 오염하천의 수질개선 가능성을 확인하고자 CROM기술을 응용한 S-CROM기법을 개발하고 현장에 직접 적용하였다. 실험은 하천에 형성된 소형 보에서 실시하고 자연유속을 그대로 이용하였으며, 패류의 섭식활동을 위해 현장의 퇴적물을 첨가하였다. 실험은 처리조를 현장수(대조군), 현장수+퇴적물(대조군), 현장수+퇴적물+패류 30개체 (D1), 현장수+퇴적물+패류 60개체 (D2) 등 4가지로 구성하고, 유속은 450mL $min^{-1}$, 시료채취는 12시간(주, 야)간격으로 실시하였다. 환경요인으로는 현장에서 직접 수온, pH, DO, 전기전도도, 탁도 등을 측정하였고 시료를 채취하여 Chl-$\alpha$, SS, TN, TP, $NO_2$-N, $NO_3$-N, $NO_4$-N, $PO_4$-P, BOD, 식물플랑크톤 등을 분석하였다. 실험결과 유기물 제어능은 패류밀도와 처리시간에 따라 차이를 보였는데, 최대효과는 운영 2일째, 낮 동안 그리고 고밀도 처리군에서 나타났으며, 부유물질 (57%)과 조류(72%)의 감소를 보였다. 고농도의 암모니아와 인산을 배출하였던 CROM(김 등, 2009)보다 뚜렷하게 낮은 수준을 보였으며, 패류의 밀도효과는 유의하지 않았다. 비록 S-CROM이 CROM에 비하여 낮은 제어율을 보였으나 이는 상대적으로 낮은 패류밀도 및 빠른 유속 등이 원인으로 판단되었다. 따라서 S-CROM를 이용한 하천의 유기물 제어는 하천환경과 패류밀도를 적절하게 조합한다면 높은 수질개선 효과를 기대할 수 있을 것으로 사료되었다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제54권2호
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• pp.224-237
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• 2021

본 연구는 백작약 열수 추출물의 in vitro 항산화능을 평가하였으며, TAA를 유발한 급성 간손상 동물 모델을 이용하여 항산화 활성으로 인한 산화적 스트레스 억제 효과와 간 기능 보호효과 여부를 검증하였다. 총 폴리페놀, 총 플라보노이드 함량, DPPH 및 ABTS 자유 라디칼 소거능 측정 결과 높은 항산화능을 나타냈으며, 체중, 간무게 및 간중량 비율 (%)이 대조군에 비해 S100군과 PR100군보다 PR200군에서 더욱 감소하였다. 약물투여군의 혈중 암모니아, GOT 및 GPT 수준의 유의적인 감소를 확인하였으며, western blot 실시 후 대부분의 인자에서 유의적인 차이를 확인하였다. 이 결과를 토대로 백작약 열수 추출물이 Nrf2-Keap1경로의 활성화를 통해 항산화 효소를 증가시켰으며, 항산화능을 통한 산화적 스트레스 개선에 긍정적인 효과가 있음을 확인할 수 있었다. 따라서 백작약 열수 추출물은 급성 간손상시 간보호 효과를 위한 후보 소재로서 가능성이 있다고 판단된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제34권4호
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• pp.827-838
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• 2017

본 연구는 4주간의 동계훈련기간 중 산수유 추출물을 섭취시켜 간 기능, 근 손상 및 혈중 피로물질에 미치는 영향을 구명하기 위하여 남중 축구선수 20명을 대상으로 동계훈련+산수유 추출물 섭취군(10명), 동계훈련군(10명)으로 구분하여 실시하였다. 동계훈련은 1일 오전, 오후, 야간운동으로 구분하여 주 6일, 4주간 실시되었으며, 운동강도는 70-95%HRR로 수행되었다. 산수유 추출물은 매일 아침과 저녁 식사 후 각각 80 mL(1일 160mL)를 4주간 섭취시켰으며, 측정된 자료의 그룹 내 변화는 대응표본 T검정, 그룹간 차이는 변화율을 산출 한 뒤 독립표본 T검정을 이용하여 비교 분석하였다. 그 결과 혈중 피로물질의 젖산은 동계훈련+산수유 추출물 섭취군에서 유의하게 감소하였으며(p<.05), 동계훈련군 보다 동계훈련+산수유 추출물 섭취군이 유의하게 감소하였다(p<.05). 암모니아는 동계훈련+산수유 추출물 섭취군(p<.05), 동계훈련군(p<.001) 모두 유의하게 증가하였다. 근 손상지표의 CK는 동계훈련+산수유 추출물 섭취군이 유의하게 감소하였으며(p<.05), LDH는 동계훈련+산수유 추출물 섭취군(p<.001), 동계훈련군(p<.05) 모두 유의하게 감소하였다. 간 기능 효소 중 AST(p<.01), ALT(p<.05)는 동계훈련+산수유 추출물 섭취군이 유의하게 감소하였으며, AST는 동계훈련군 보다 동계훈련+산수유 추출물 섭취군이 유의하게 감소하였다. 동계훈련 시 피로에 쉽게 노출 될 수 있는 선수들에게 있어 산수유 추출물 섭취는 항피로의 역할을 하는데 긍정적인 영향을 미치는 것으로 사료된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제29권3호
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• pp.169-175
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• 2001

E coli O157:H7은 식품과 물에 의해서 전염되는 식중독균으로서 이들의 생성하는 vero toxin 이 장관의 상피세포내로 침입되어 질병을 유발시키게 된다. 또한 E coli O157:H7 이 체내에 감염되기 위해서는 유산균과 마찬가지로 장상피세포에 정착하여야 한다. 따라서 본 연구에서는 비피더스균이 E. coli O157:H7의 생육 및 정착에 대해서 억제효과가 있는지를 파악하기 위해서 비피더스균과 E. coli O157:H7을 혼합 배양했을 때의 억제 효과 비피더스균의 Caco-2 세포 정착에 따른 억제 효과 등을 조사하였다. B infantis K9 균주와 E. coli O157:H7을 단독 또는 혼합배양하면서 배양시간에따른 pH 균수 암모니아 함량을 측정하였다. 그결과 배양시간이 결과되어 B infantis K9 균주에 의해서 산성물질이 생성되면서 E. coli O157:H7의 균수는 급격히 감소되는것으로 나타났다. 한편 암모니아 함량은 E. coli O157:H7 단독배양 시료에 비해서 혼합배양 시료에서 8시간 이후부터 감소되는 것으로 볼때 비피더스 균 E. coli O157:H7이 생성하는 암모니아를 이용하는것으로 확인되었다.B infantis K9 균주와 E. coli O.157:H7 P4 균주를 정착시기를 달리하여 Caco-2 세포에 혼합 정착시켰을 때 B. onfantis K9 균준느 정착시기에 상관없이 유사한 정착율을 나타냈다. 반면에 B infantis K9 균주가 2시간 전에 미리 정착되어 있을 때에는 E. coli O157: HP P4 균주의 정착율이 2.6%에서 1.86%로 감소되는 경향을 보였다. 결론적으로 비피더스균의 E coli O157:H7에 대한 생육 및 정착 억제를 검토한 결과 생육억제효과는 비피더스균에 의해서 생성된 산성물질 에 의해서 pH4.40 이하 일때 저해 효과를 보였으며 비피더스균과 E. coli O157:H7 이 정착 부위를 동일하게 이용하지만 비피더스균이 우선적으로 정착이 되었을 때 E. coli O157:H7의 정착율이 저하되는 결과를 나타냈다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권11호
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• pp.2047-2058
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• 2000

양돈폐수의 효율적인 혐기성 처리를 위하여 실험실 규모 UASB, AF, 그리고 이단 ASBF 생물반응기를 구성하고 HRT 1일과 OLR $5.1kg-COD/m^3{\cdot}d$까지 200일간 연속운전하고 운전인자가 공정에 미치는 영향과 처리효율을 비교하였다. 양돈폐수는 유기물, 고형물, 그리고 암모니아를 고농도로 함유하고 있으며 축사의 형태와 계절의 변화에 큰 영향을 받는다. 하수종말처리장 혐기성 소화조 잉여 슬러지에 의한 혐기성 생물반응기의 식종은 효과적이었으며 적응기간은 약 40일 정도 소요되었으나 media로 충전된 필터형 생물반응기인 AF와 이단 ASBF의 적응 속도가 UASB보다 빨랐다. 유입수 T-N 370~800mg/L에서 생물반응기는 77~91% 의 높고 안정된 COD 제거율을 보였으나 유입수 T-N 760~1,310 mg/L에서 COD 제거율은 24~94%로 불안정하였으며 전반적으로 감소되었다. 양돈폐수에 함유된 암모니아는 메탄균에 대한 저해작용을 나타낼 수 있는 충분한 농도이므로 효율적인 혐기성 소화처리를 위하여 전처리로서 암모니아의 제거는 필수적이다. 생물반응기는 $1.1{\sim}2.2kg-COD/m^3{\cdot}d$의 비교적 낮은 OLR에서 COD 제거효율은 78.9~81.5%, 그리고 biogas 발생량은 $0.39{\sim}0.59m^3/kg-COD_r$로 효과적이었으나 유입수 COD의 증가 혹은 HRT 단축운전에 의한 OLR의 증가에 따라 COD 제거효율은 감소하였으며 UASB는 AF와 이단 ASBF보다 COD 제거효율 감소폭이 컸다. AF와 이단 ASBF는 충전된 media와 이단화에 의하여 biomass의 보유능력이 우수하며 높은 OLR에도 안정적이며 높은 COD 제거율올 나타내므로 고농도의 유기물을 함유하며 축사의 형태와 계절에 따라 특성의 변화가 큰 양돈폐수의 처리에 효율적이다.

• 원예과학기술지
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• 제30권5호
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• pp.509-518
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• 2012

이번 연구는 새싹채소 재배 시 고온의 물을 이용한 열처리가 케일 새싹의 항산화물질과 항암성물질 등과 같은 기능성물질 축적에 영향을 주는지 확인하고자 수행되었다. 실험I 에서는 파종 후 4일째 40, 50, $60^{\circ}C$의 증류수가 담긴 항온조에 각각 10, 30, 60초 동안 침지하여 열처리 하였고, 실험II 에서는 $50^{\circ}C$의 증류수에 각각 10, 20, 30, 45, 60초 침지처리 하였다. 열처리 한 케일 새싹은 다시 정상적인 생육 환경에서 2일 동안 추가적으로 재배되었다. 열처리 전, 후에 생체 중, 건물중, 전해질 유출 정도, 총 페놀 농도, 항산화도, 총 플라보노이드 농도, 페닐알라닌 암모니아-리아제 활성, 글루코시놀레이트 함량을 측정하였다. 실험I의 결과, 열처리 후 2일째 대조구에 비해 모든 처리구의 생체중, 건물중이 감소되었으며, 특히 $60^{\circ}C$ 열처리가 40, $50^{\circ}C$의 열처리보다 그 정도가 심했다. 세포 파괴에 의한 전해질 유출 정도 또한 $60^{\circ}C$에서 가장 높게 나타났다. 총 페놀 농도는 $50^{\circ}C$의 열처리에서 대조구에 비해 유의적으로 증가했으며 항산화도 또한 비슷한 경향을 보였다. 실험 II의 결과 $50^{\circ}C$ 열처리는 실험I의 결과와 같이 생체중의 감소를 보였지만 그 정도는 크지 않았으며 건물중에서는 대조구와 유의적 차이가 없었다. 열처리 후 2일째 모든 처리구는 대조구에 비해 유의적으로 높은 총 페놀 축적을 유도하였다. $50^{\circ}C$에서 20초 이상의 열처리는 대조구에 비해 약 1.5배 이상 총 페놀 농도를 증가시켰으며, 항산화도는 대조구에 비해 약 1.2배 유의적으로 높았고, 총 플라보노이드 농도 또한 대조구에 비해 높은 수준을 나타냈다. 페닐알라닌 암모니아-리아제의 활성은 열처리 24시간째에 대조구보다 모든 처리구에서 높게 나타나, 열처리가 이차대사산물의 생합성을 유도하는 것을 알 수 있었다. 열처리 후 2일째 글루코시놀레이트의 함량은 20초 열처리에서 유의적으로 가장 높은 값을 나타냈다. 따라서, 케일 새싹 재배 시 열처리는 항산화 및 항암물질과 같은 기능성물질의 축적을 유도하여 케일 새싹의 영양학적 품질향상을 도모할 수 있는 잠재적인 수단임을 확인할 수 있었다.