• 대한환경공학회지
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• 제29권9호
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• pp.1035-1043
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• 2007

본 연구는 침출수 재순환 공법과 산소요구량과 탄소요구량의 절감이 가능한 단축질소제거공법(shortcut biological nitrogen removal: SBNR)을 병합하여 침출수중의 암모니아와 유기물을 효과적으로 제거하는 방안에 대해 부피 약 200 $m^3$의 pilot 규모 매립지를 만들어 연구하였다. 매립지에서 발생한 침출수는 연속회분식반응기(sequencing batch reactor: SBR)형태의 on-site reactor에서 암모니아성 질소를 아질산으로 부분질산화 시킨 후 매립지로 재유입 시켜 지중탈질(in-situ denitrification)을 유도하였다. 침출수는 매립면적에 따른 년평균 강우량을 기준으로 약 221 L/cycle을 주당 3회 재순환 하였다. 그 결과 반응시간은 약 6시간으로 운전하였을 때 $NO_2^{-}-N/NO_x-N$의 비는 약 0.8에 이르러 효과적인 아질산 축적을 이룰 수 있었으며 온도저하로 인해 질산화의 저해가 일어나기 이전의 질산화 효율은 약 80%에 달하여 단축질소제거공정을 위한 아질산 축적이 가능함을 보여주었다. 이와 같이 SBR을 통해 질산화하여 재순환한 침출수의 $NO_x$-N는 모형 매립지 내에서 모두 제거할 수 있었으며, 침출수에 비교적 높은 농도의 황산염이 존재하여 황산염환원 및 황을 이용한 독립영양탈질반응이 매우 중요한 반응기전이 되는 것으로 나타났다. 따라서 침출수 재순환 공법과 단축질소제거공법을 병합한 조기안정화 기술은 매립지의 조기안정화와 침출수의 질소제거에 효과적인 공법으로 사용할 수 있을 것이라 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제8권1호
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• pp.85-90
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• 1998

양어장에서 어류의 배설물이나 사료에 의해 생성된 암모니아성 질소 제거를 위한 수처리 공법의 하나로써 질산화 세균 및 탈질화 세균을 고정화 방법의 개잘리 필요한 실정이다. 이를 위해서는 우수한 고정화 방법의 개발이 필요한 실정이다. 이를 위해서는 우수한 질산능과 탈질능을 가지는 미생물의 분리가 선행되어야 하므로 denitifier consortium으로부터 여러 균주를 선별, 동정하여 이를 Pseudomonas sp. KH2-2으로 명명하였다. 분리된 균의 탈질능은 최적의 생육을 보일 때 가장 강하게 나타났다. $30{\circ}C보다는 40{\circ}C$에서 배양하였을 때 최적의 성장을 보여주었고, 탈질능도 현저히 높았다. pH에 있어서는 pH7에서 가장 강한 탈질능을 나타내었다. pH5에서는 균의 성장이 이루어지지 않았고 pH9에서는 $NO_3$^-환원능은 높았으나 $NO_2$^-환원능은 낮았다.

• 한국토양비료학회지
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• 제19권2호
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• pp.139-145
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• 1986

담배식물이 흡수한 질산태질소가 조직중(組織中)에서 환원 되므로서 양(陽)이온과 음(陰)이온성분간(成分間)의 평형(平衡)에 미치는 영향을 구명하기 위하여 질소원(窒素源)을 달리한 배양액(培養液)으로 재배(栽培)하면서 무기(無機) 양음(陽陰)이온총량차이(總量差異)를 조사하고 질소환원(窒素還元) 및 유기산함량(有機酸含量)의 변화(變化)와 이온총량차이(總量差異)와의 관계(關係)를 검토(檢討)한 결과(結果) 1. $NO_3-N$ 배양액에서 자란 식물은 $NH_4-N$ 배양액의 것보다 양(陽)이온총량(總量)이 높았다. 무기음(無機陰)이온총량(總量)은 $NO_3+NH_4$혼합배양액(混合培養液)에서 가장 높게 나타났으나 $NO_3-N$ 배양액에서 가장 낮아서 무기 양음(陽陰)이온총량차이(總量差異)가 가장 컸고 $NH_4{^+}$가 함유된 배양액에서는 무기양음이온 총량차이가 비슷하여 무기이온으로서 거의 이온균형(均衡)이 유지(維持)되었다. 2. 식물체중(植物體中) 유기산(有機酸)은 malic acid의 분포가 가장 컸으며 $NO_3-N$ 배양액식물은 유기산(有機酸)이 다량함유(多量含有)되어 있으나 $NH_4-N$ 또는 혼합배양액(混合培養液)의 것은 거의 검출(檢出)되지 않았다. $NO_3-N$ 배양액식물(培養液植物)은 유기산총량(有機酸總量)이 무기음(無機陰)이온 총량(總量)보다 초과(超過)되어 유기산(有機酸)에 의한 이온균형(均衡)비율이 크나 $NH_4-N$ 배양액식물은 이온균형(均衡)에 차지하는 유기산(有機酸)비율이 극히 소량이었다. 3. $NO_3-N$식물(植物)은 질산환원(窒酸還元)이 왕성하게 진행되므로서 유리(遊離)된 양(陽)이온과의 이온균형(均衡)을 위하여 유기산(有機酸)이 다량(多量) 함유(含有)되었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제4권3호
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• pp.188-197
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• 1999

해수에서 퇴적층으로 향하는 우라늄 제거 과정과 플럭스를 연구하기 위해 1996년 10월 16일과 1997년 8월 25일에 천수만 입구지역에서 공극수와 해저상자(benthic chamber, BC) 내부시료를 채취하였다. 공극수로부터 추정된 우라늄 플럭스는 해수~퇴적물 경계면에서 0.112~0.566 mg/$m^2yr$ 이었으며, 해수에서 퇴적물로 제거되는 양상을 보였다. 황해 전체로는 $4.3{\sim}21.5{\times}10^7$ g/yr의 우라늄이 제거되며 이는 전지구적 제거 플럭스의 0.4~2.2%에 달하는 값이다. 같은 방법으로 추정된 영양영 플럭스는 암모니아성 질소 135.6 mmol/$m^2yr$, 질산성 질소 228.2 mmol/$m^2yr$, 인산염 36.8 mmol/$m^2yr$, 그리고 규산염 23.9 mmol/$m^2yr$로 공극수에서 저층 해수로 용출되고 있다. 공극수중 질산성 질소와 퇴적물 망간의 수직 분포도로부터 산화환원 경계층이 퇴적물 표충하 3~5 cm 깊이에 존재함을 추정할 수 있었다. BC를 이용한 인산염 플럭스는 28.5 mmol/$m^2yr$로서 공극수를 통한 추정값과 비슷하였다. 반면에 BC를 이용한 우라늄과 규산염 플럭스 추정치는 공극수에 의한 값보다 두 자릿수 정도로 큰 값을 나타내었다. 공극수내 농도 분포로부터 추정된 우라늄과 영양염의 플럭스 추정치가 BC를 통한 추정치보다 더욱 신뢰도가 높다고 판단된다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제26권2호
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• pp.63-68
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• 2006

축산 경영에 문제가 되는 가축분뇨의 효율적 경지환원을 모색하기 위해 본 시험을 수행하였다. 우리나라에서 발생량이 가장 많은 돈분액비를 가축분뇨 환원의 장으로 유력한 초지에 시용하여, 화학비료를 절감하고, 토양과 환경에 악영향을 끼치지 않으며 장기적으로 시용할 수 있는 초지에서의 돈분액비 적정 시용량 구명시험 수행을 통해 얻어진 결과는 다음과 같다. 목초의 건물생산성은 화학비료구가 가장 높았으며, 돈분액비 시용구 중에서는 액비의 시용량이 높아질수록 건물생산성도 증가하였다. 돈분액비 시용량이 질소대비 200% 수준에서 화학비료구와 같은 수준의 건물생산성을 나타내었다. 식생구성은 화학비료구에서 두과목초의 비율이 낮았고, 돈분액비 시용구에서 두과목초의 비율이 높았다. 돈분액비의 시용량이 높아질 수록 두과목초의 비율이 높아지는 경향을 나타내었다. 사료가치는 처리간 차이가 크지 않았다. 토양침투수 중 질산태 질소 함량은 음용수 수준을 넘지 않았다. 이상의 결과로 목초의 건물생산성은 돈분액비 시용량이 질소대비 200% 수준까지 증가하였고, 사료가치는 큰 차이가 없었으며, 토양침투수에서 질산태 질소의 검출량도 적었다. 따라서 건물생산성과 지하수 오염을 고려한 초지에서의 돈분액비 적정시용량은 질소대비 200%라 할 수 있다.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제5권
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• pp.40-51
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• 1987

광교(光敎)를 비롯한 12개품종(個品種)의 대두근류(大豆根瘤)로부터 탐색분리(探索分離)한 질소고정균(窒素固定菌)의 생리적(生理的) 특성(特性) 및 숙주작물(宿主作物)과의 접종친화성(接種親和性)을 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. YMA배지(培地)에서 자란 질소고정균(窒素固定菌)의 색상(色相)은 백색상(白色相), 반투명색상(半透明色相), 투명색상(透明色相)이 각각(各各) 60%, 30%, 10%였으며 Litmus milk 반응(反應)은 alkali, acid serum, alkali serum, acid가 각각(各各) 51%, 29%, 9%, 11%로 나타났다. 2. 우량질소고정균(優良窒素固定菌)의 YM배지(培地)에서의 생육속도(生育速度) 및 pH의 변화(變化)는 S 022, S 096이 생육속도(生育速度)가 느리고, alkali를 생성(生成)하였으며 S 080, S 090, S 118은생육속도(生育速度)가 빠르고 산(酸)을 생성(生成)하였다. 3. YM배지(培地)의 초기(初期) pH가 6.0~7.0의 범위(範圍)에서 Rhizobia의 생육(生育)이 가장 좋았다. 4. 질소원(窒素源)으로서 glutamine, asparagine, allantion 등(等)은 Rhizobia의 생육(生育)을 촉진(促進)시켰다. 5. 분리(分離)한 균주(菌株) 전부(全部)가 대두(大豆)에 근류(根瘤)를 형성(形成)시켰으며, 우량질소고정균주(優良窒素固定菌株)는 그중 색상(色相)이 백색(白色)이고 colony가 소형(小型)이며 질산환원력(窒酸還元力)이 있고 아질산환원력(亞窒酸還元力)이 없으나 비교적(比較的) 높은 질소고정력(窒素固定力)을 나타냈다. 6. 동일균주(同一菌株)라도 숙주작물(宿主作物)의 친화성(親和性)에 따라서 질소고정능력(窒素固定能力)에 차이(差異)가 있었으며, 질소고정능력(窒素固定能力)이 없는 무효근류(無效根瘤)를 형성(形成)하는 균주(菌株)도 있었다.

• 생명과학회지
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• 제32권8호
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• pp.659-665
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• 2022

Chlorella vulgaris는 인간과 동물에서 주요한 식품의 원료로 이용되는 수 조류이다. 최근 클로렐라는 어류 양식, 생물연료 및 영양물질과 치료용 단백질의 생산을 위한 이용 가능성과 관련하여 많은 관심을 받고 있다. 최근 본 연구실에서는 빠른 성장, 배양의 용이성, 암 조건에서의 배양성을 특징으로 하는 새로운 C. vulgaris PKVL7422균주를 분리하였으나, 이 균주의 질소 이용에 관련된 유전자에 대하여는 보고된 바가 없다. 본 연구에서는 cDNA 말단의 신속 증폭과 genome walking을 이용하여 C. vulgaris PKVL7422의 질산환원 효소(nitrate reductase, NR)를 동정하였다. C. vulgaris PKVL7422 NR 유전자는 약 8 kb이며, 18개의 인트론과 877개의 아미노산을 암호화 하는 19개의 엑손으로 되어 있다. 기존의 알려진 NR 단백질과의 비교 분석 결과 C. vulgaris PKVL7422 NR 단백질은 식물의 NR에 존재하는 5개의 도메인과 다수의 비변이성 아미노산 잔기를 가지고 있는 것으로 확인되었으며, 이러한 결과는 조류 NR 유전자의 분자생물학적 구조에 대한 새로운 정보를 제공한다.

• 한국토양비료학회지
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• 제38권1호
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• pp.38-44
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• 2005

상추와 시금치를 포함한 엽채류의 질산염 축적은 여러 가지 환경요인의 영향을 받지만 품종별로 질산염 축적 정도가 다른 것으로 알려져 있다. 우리나라에서 많이 재배되고 있는 상추와 시금치 각각 10 품종을 perlite와 vermiculite 1:1 혼합 배지에서 양액을 공급하여 재배하고 품종별 생육 상황, 질산염 축적 정도, 유기 및 유기용질 함량을 조사 비교하였다. 질산염 축적이 많은 품종과 적은 품종 사이에 유의성 있는 질산염 함량 차이가 있었으며, 질산염 함량과 생체량 또는 건물량으로 측정된 식물 생장 사이에는 상추와 시금치 모두에서 유의성 있는 부의 상관관계가 있었다. 질산염 축적과 가용성 당, 아미노산 및 유기산을 포함한 유기용질 함량 사이에는 직접적인 상관관계를 찾을 수 없었다. 기존의 일부 연구 결과에서 광합성이 활발한 품종의 경우 유기물 합성량이 많고 따라서 건물량이 증가하며 유기용질이 축적되어 상대적으로 다른 품종에 비하여 질산염 축적이 낮아지는 것으로 알려져 있다. 그러나 본 연구의 결과로 보면 단순히 생육이 빠른 품종에서 질산염 함량이 낮고 반대로 생육이 느린 품종에서 질산염 함량이 높은 것으로 결론 내릴 수 있다. 식물체 중의 질산염 함량은 광합성, 질산염의 환원, 삼투압 조절 작용 등을 포함하여 품종별로 고유한 여러 특성에 따라서 결정되기도 하겠지만 특히 품종별 고유한 생육량에 따른 질소의 적정 공급 여부에 따라서 크게 영향을 받을 것으로 판단된다. 즉 생육에 필요한 수준 이상의 질산염이 공급되면 다른 생리적 작용의 결과와 관계없이 과잉의 질산염은 작물체내에 축적될 수밖에 없을 것이다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.107-110
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• 2003

Reduction of nitrate by zero valent iron (Fe$^{0}$ ) has been previously studied, but the proper treatment for the by-product of ammonium has not been reported. However, in terms of nitrogen contamination, ammonium may be regarded as another form of nitrogen contaminants since it can be oxidized to nitrate again under aerobic conditions. This study is focused on simultaneous removal of nitrate and its by-product of ammonium, with the ZanF (Zeolite anchored Fe), a product derived from zeolite modified by Fe(II) chloride followed by reduction with sodium borohydride. Batch experiments were performed without buffer at two different pH condition with ZanF, iron filing, Fe(II)-sorbed zeolite, and pure zeolite to estimate the nitrate reduction and the ammonium production. At higher pH, removal rate of nitrate was reduced in both ZanF and iron filings. ZnF removed 60 % of nitrate at initial pH of 3.3 with no production of ammonium, while iron filing showed equivalent production of ammonium to the reduced amount of nitrate. In terms of nitrogen contamination, ZanF removed about 60 % and 40 % at initial pH of 3.3 and 6, respectively, while iron filing presented negligible removal against total nitrogen including nitrate and ammonium.

• 미생물학회지
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• 제39권3호
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• pp.175-180
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• 2003

Shewanella putrefaciens DK-1은 그람음성, 통성 혐기성 세균으로 $NO_{3}$, Fe(III), Mn(IV), humic acid와 같은 다양한 전자수용체를 이용한다. S. putrefaciens DK-1의 전자공여체의 이용능력은 제한적이며, lactate나 formate는 좋은 전자공여체로 이용되지만 acetate나 toluene은 이용하지 못하였다. 다양한 전자수용체간의 경쟁을 살펴보기 위해 전자수용체로 Fe(III)와 같이 $NO_{3}^{-}$, $NO_{2}^{-}$를 넣어 주었을 매 Fe(III)의 환원은 저해되었다. 또한 5. putrefaciens DK-1은 전자수용체로 토양에 광범위하게 존재하는 humic acid를 이용하였으며, 환원된 humic acid는 질산염에 의해서 다시 산화되었다. Fe(III) 환원능이 있는 환경 시료를 이용하여 탄소, 질소, 인과 같은 제한 요인이 Fe(III) 환원세균의 활성에 미치는 효과를 조사하였다. 천호지의 저질토와 대호의 농토에 각각 탄소원, 질소원, 인을 첨가해 주었을 경우 S. putrefaciens DK-1과 탄소원을 동시에 첨가해 주었을 때 가장 높은 철 환원능을 보여주었다.