• 환경생물
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• 제17권4호
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• pp.459-465
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• 1999

본 연구는 우리나라 습지의 주요 우점종인 갈대, 줄 및 애기부들을 대상으로, 자연습지에서 생육기 중에 시기와 횟수를 달리하여 지상부를 제거하는 것이 생산력과 영양염류 제거능에 미치는 영향을 규명하고자 하였다. 지상부 제거는 세 종 모두에서 지상부 생산력과 영양염류 흡수량을 증가시켰으며, 최대효과를 위한 시기와 횟수 및 효과의 정도는 종에 따라 차이를 보였다. 즉, 갈대는 1차년도 실험에서 6월 제거구의 연총생산력이 1,014g/$m^2$로서 대조구의 1.9배이었고, 2차년도에는 5월 제거구가 1,494g/$m^2$ 로서 대조구의 1.3배이었다. 줄은 8월 제거구의 생산력이 1,386g/$m^2$으로서 대조구의 1.2배, 애기부들은 6월과 8월의 3회 제거구와 8월 제거구의 생산력이 각각 1,670, 1,620g/$m^2$로서 대조구의 1.1~l.2배이었다. 영양염류 제거량에서 갈대는 질소와 인이 1차년도에서 대조구의 2.0배와 1.8배, 2차년도에서 각각 1.4배, 줄은 2.4배와 1.8배 그리고 애기부들은 1.8배와 1.9배로서 생산력의 증가비율보다 더 많은 영양염류를 제거하였다. 종합적으로 생산력과 영양염류 제거량 그리고 관리의 경제적인 측면을 고려할 때, 갈대는 5~6월과 10월의 2회, 그리고 줄과 애기부들은 8월과 10월의 2회 제거하는 것이 효과적인 것으로 판단한다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권8호
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• pp.478-488
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• 2017

도로변 등에 여과형 강우유출수 처리시설이 많이 이용되고 있으나, 유지관리의 최소화, 성능의 검증 및 최적 조건의 수립이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 강도가 우수하고 성형이 용이한 세라믹 여재를 사용하고, 하단 지지부와 상단의 여과조로 이루어진 상향류식 여과 시스템을 구성하고, SS 제거능과 역세척 조건을 검토하여, 최적 운전 조건을 설정하였다. 여과 선속도 20-40 m/h 조건에서 운전하였을 때, 총 고형물 부하 $30kg/m^2$에 이르는 조건에서도 최대 수두 손실 상승이 3 cm 내외이었으며, SS 처리 효율이 96% 이상으로, 안정적인 운전이 가능하였다. 운전 중의 손실수두와 여재층 공극률은 급수 모델에 의해 모사가 가능하였다. 특히, 하단 지지부에서 일정 입도 이상의 SS가 상당량 제거되어, 여과조에 부하를 감소시킬 수 있음을 확인하였다. 최적의 역세척 조건을 설정하기 위하여 공기 및 수세척의 시간과 유량, 그리고 정체수 배출 공정의 유무에 따른 영향을 확인하였으며, 실험한 모든 조건에서 만족할 만한 손실수두의 회복을 달성할 수 있었다. 다만, 역세척 직후 SS의 배출을 최소화하기 위해서는 공기세척과 수세척 공정 사이에 정체수 배출 공정의 도입이 효과적인 것으로 파악되었다. 본 연구에서 설정한 역세척 조건을 적용하였을 때, SS 부하 $400-450kg/m^2$의 여재층이 성공적으로 세척될 수 있어, 장기운전이 충분히 가능할 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권4호
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• pp.239-246
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• 2012

천연제올라이트와 제강전로슬래그를 혼합 소성한 펠렛형 세라믹 소재(ZS 세라믹)를 이용하여 산성폐수 내 중금속의 제거특성 및 제거기작을 연구하고자 하였다. 세라믹 소재의 최적의 소성온도는 $600{\sim}800^{\circ}C$로 파악되었으며 소성시간에 따른 중금속 제거효율의 변화는 거의 나타나지 않았다. ZS 세라믹의 최적의 투여농도는 2~5%임을 알 수 있었고 최대의 중금속 제거능은 중금속별로 Al 84.7 mg/g, Cd 37.3 mg/g, Cr 81.7 mg/g, Cu 55.6 mg/g, Fe 57.2 mg/g, Mn 32.1 mg/g, Ni 38.0 mg/g, Pb 71.6 mg/g, Zn 46.3 mg/g로 나타났다. pH는 ZS 세라믹의 중금속 제거에 큰 영향을 미치는 인자로 파악되었다. ZS 세라믹에 의한 중금속의 제거 기작 실험을 통해 ZS 세라믹은 천연제올라이트에 의한 이온교환 및 흡착의 기작과 제강전로슬래그의 알칼리 공급에 의한 중화침전의 기작이 동시에 발생하는 중금속 처리제임을 확인 할 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권7호
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• pp.729-734
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• 2008

높은 산화상태를 갖는 철화합물인 ferrate(Fe$^{6+}$)를 Cu(II)-EDTA가 오염된 폐수를 처리하는데 적용하였다. Fe(VI)는 3가 철염에 차아염소산을 가하여 습식 산화시키는 방법을 적용하여 제조하였으며 93% 이상의 순도를 얻을 수 있었다. 용액에서의 Fe(VI)의 안정성은 pH가 낮을수록 자체분해반응이 가속화됨으로써 감소하는 것으로 나타났다. 자외선-가시광선 분광광도계를 사용하여 Fe(VI)의 환원정도를 측정하였다. 실험실규모의 연속회분식 반응장치를 Cu(II)-EDTA 함유 폐수처리에 적용함으로서 Cu(II)-EDTA의 산화특성, Fe(III)에 대한 구리이온의 거동 특성 그리고 유기물의 제거능을 조사하였다. 연속처리를 위한 반응조 및 pH 조정조에서 총 구리의 제거는 체류시간 120분에서 각각 69% 및 75%로서 최대 제거율을 보였으며 체류시간 120분 경과 후 Cu(II)-EDTA의 비착물화 정도는 80% 이상을 보였다. 본 연구를 통하여 Fe(VI)를 다기능성 처리제로서 사용하여 Cu(II)와 EDTA가 함께 존재하는 폐수를 연속적으로 처리하는 공정을 개발하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권4호
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• pp.438-443
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• 2007

2006년 6월부터 12월까지 낙동강 본류 및 주요 지천들에서의 perchlorate 검출현황을 조사한 결과, 2006년 6월에 구미 하류인 왜관에서 82.1 ${\mu}g/L$가 검출되었으며, 고령에서 34.1 ${\mu}g/L$, 대암 18.3 ${\mu}g/L$, 적포 12.6 ${\mu}g/L$, 남지 13.6 ${\mu}g/L$ 및 부산시 상수 취수원인 물금에서 7.6 ${\mu}g/L$가 검출되었다. 이런 결과는 구미와 왜관 사이에 perchlorate 오염원이 존재하는 것을 의미하며, 하류로 갈수록 perchlorate 검출농도가 낮아졌다. 또한, 2006년 7월부터 12월까지 채수한 낙동강 본류 및 지천 시료에서는 perchlorate가 전혀 검출되지 않아 2006년 6월에 일시적으로 perchlorate가 구미와 왜관 사이의 본류에서 유출된 것으로 나타났다. 활성탄 공정에서의 perchlorate 제거 특성을 조사한 결과, 3.1년 사용탄에서는 활성탄 재질별로 거의 흡착능이 없었으며, 석탄계 및 야자계 재질의 활정탄 신탄에서는 운전초기에는 흡착 제거되어지나, 목탄계 활성탄에서는 신탄에서도 제거능이 낮았으며, 석탄계 신탄은 BV 2,300 정도에서 파과에 도달하였고, 야자계와 목탄계 신탄의 파과시점은 BV 719와 288 정도로 나타났다. 또한, 활성탄 g당 perchlorate에 대한 최대 흡착량(X/M)은 석탄계 활성탄이 $768.2{\mu}g/L$으로 가장 높았으며, 다음으로 야자계 $299{\mu}g/L$, 목탄계 $99.2{\mu}g/L$로 나타났다. CUR의 경우 석탄계 활성탄은 0.71 g/일, 야자계와 목탄계 활성탄은 2.16 g/일과 3.45 g/일로 나타났다. 석탄계, 야자계 및 목탄계 활성탄의 k값은 각각 307.2, 102.5 및 94.2로 나타났다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제26권1호
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• pp.83-88
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• 1998

Capsular polymer인 zooglan을 생산하는 Z. ramigera 115와 수용성 slime polymer 생산 변이주인 Z. ramigera l15SLR의 중금속 제거능을 비교하였다. 중금속 5종($Cd^{2+}$, $Co^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Ni^{2+}$, $Fe^{2+}$)의 최저 생장저해농도는 두 균주 모두 유사하였다. $Cd^{2+}$을 첨가하지 않은 경우에 비해 $Cd^{2+}$ 500ppm을 첨가한 액체 배지에서의 생체량은 Z. ramigera 115는 24%, Z. ramigera l15SLR은 50%로 감소하였고 동일한 생체량에 대하여 Z. ramigera 115SLR이 Z. ramtgera 115보다 $Cd^{2+}$을 1.5배 더 제거하였다. 세포와 polymer를 분리하여 중금속 흡착능을 비교한 결과 polymer가 세포보다 높은 흡착량을 나타냈으며 최적 중금속 흡착 pH는 7.5였다. Langmuir 흡착등온선과 Freundlich 흡착등온선을 분석한 결과 $Cd^{2+}$에 대하여 Z. ramigera l15SLR polymer는 Z. ramigera 115 및 이온 교환 수지보다 높은 최대흡착량과 흡착안정성을 보여서 홉착제로서 유용할 것으로 판단된다.

• 미생물학회지
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• 제42권4호
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• pp.306-312
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• 2006

음식물쓰레기의 효과적인 처리를 위해 발효소멸기를 제작하고 유기물 분해능이 우수한 균주들을 접종하여 음식물쓰레기의 감량과 악취제거능을 조사하였다. 먼저 Bacillus subtilis (cellulase 생성), Bacillus cereus (amylase 생성), Sphingobacterium faecium (protease 생성)를 분리하여 효소의 활성을 조사한 결과 각각 최대 153, 219, 412 unit/ml의 우수한 활성을 나타냈다. 미생물에 의한 음식물쓰레기의 처리효과를 확인하기 위해 먼저 간헐적 통기시의 감량효율을 검토한 결과 15일 후 접종시료가 약 11%, 비접종시료가 3.4%의 분해율을 나타내었다. 간헐전 통기시 pH가 급격히 낮아지면서 처리효율이 낮아지는 문제를 해결하기 위해 지속적으로 통기시키면서 음식물 쓰레기 처리 효율을 측정한 결과 간헐적 통기에서의 처리 효율에 비해 약 10% 정도 분해율이 증가했고, 교반기 내부의 pH가 5$\sim$7 수준에서 유지되었다. 음식물 쓰레기 처리에 가장 적합한 조건을 찾기 위해 pH와 온도를 조절하면서 분해효율을 조사한 결과 pH 7, $30^{\circ}C$에서 15일 후 가장 우수한 35%의 분해효율을 나타냈다. 한편 음식물 쓰레기가 분해되면서 발생하는 악취를 저감시키기 위해 biofilter를 제작, 장착함으로써 제어하고자 하였다. 황 화합물을 산화시키는 홍색비유황세균을 함유한 biofilter를 장착함으로써 5$\sim$6배 정도로 복합악취를 저감시킬 수 있었으며, 악취 원인물질 중 중요한 황 화합물인 methylmercaptan은 213 ${\mu}g/L$에서 158.6 ${\mu}g/L$으로, hydrogen sulfide 또한 2473.8 ${\mu}g/L$에서 1262 ${\mu}g/L$로 크게 감소하였다. 이 연구 결과는 음식물쓰레기의 효율적인 처리 및 악취제거에 기여할 수 있을 것으로 판단되며, 음식물쓰레기 처리에 이용할 수 있는 미생물자원의 확보 측면에서도 큰 의의가 있다고 할 수 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권7호
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• pp.697-703
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• 2005

본 연구에서는 주문진사 입경, 일차 및 이차 코팅온도, 코팅시간, 및 초기 3가철 주입농도를 변화시키면서 철을 코팅시킨 모래흡착제(Iron-Coated Sand, ICS)를 제조하였다. ICS 제조의 최적조건은 코팅효율, 코팅된 철의 안정성, 및 비소제거능 으로부터 선정하였다. 철코팅 효율은 입경이 작은 모래를 지지체로 사용하고 일차코팅온도를 높여주었을 때 뚜렷이 향상되었다. 철의 코팅효율은 이차코팅온도 및 코팅시간에는 크게 영향을 받지 않았지만 As(V) 흡착능은 이차코팅온도가 증가됨에 따라 크게 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 결과들을 고려하여 ICS의 최적 이차코팅 조건을 $150^{\circ}C$ 온도조건과 1시간의 가열시간으로 선정하였다. Fe(III) 주입농도 변화에 따른 철 코팅효율은 0.8 Fe(III) mol/kg sand 될 때 까지는 뚜렷이 증가하였지만 그 이상에서는 큰 차이가 없었다. 기리고 Fe(III) 주입농도를 증가시킬수록 As(V) 흡착능도 증가하였으며 0.8 Fe(III) mol/kg sand 조건에서 최대값을 보여주었다. 이차 코팅온도 및 시간은 ICS 안정성의 주요변수로서 코팅온도를 높이고 코팅시간을 길게 할수록 ICS로 부터 용출되는 철의 양은 감소하였다. ICS에 대한 As(V)의 흡착은 낮은 pH에서 흡착량이 증가하는 전형적인 음이온형 흡착경향을 보여서 ICS는 강한 산성을 띄는 오염수내에 함유된 As(V)를 제거하는데 적용이 가능함을 알 수 있었다.

• 한국식품영양학회지
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• 제25권1호
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• pp.26-31
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• 2012

${\gamma}$-Aminobutyric acid(GABA)는 자연계에 널리 분포하는 비단백질 구성 아미노산으로서, 신경전달물질, 뇌기능 촉진뿐 아니라, 혈압 저하 작용, 이뇨 작용, 항우울증 작용, 항산화 작용 등의 효과뿐만 아니라, 성장 호르몬의 분비 조절에도 관여하며, 통증 완화에도 효과가 있는 것으로 알려져 있으며, 토마토의 베타카로틴과 리코펜은 암 예방 기능을 하는 것으로 알려져 있으며, 비타민 C 함유량은 다른 야채보다 월등히 높고 노화를 막으며, 골다공증 및 노인성 치매를 예방하는데 특효가 있는 것으로 알려져 있다. 또한 여러 종류의 아미노산을 함유하고 있으며, 그 중에서도 글루탐산의 함유량은 매우 높다. 한국 전통식품 유래 균들인 식물성 유산균 중에서 토마토 발효에 적합한 GABA 생산 유산균을 선별하고, 이를 활용하여 GABA 함유 토마토 발효물의 최적 조건을 확립하였다. 토마토 페이스트에 50%(wet-base) 수준으로 가수를 한 후, GABA 생산 유산균을 각각 $1.5{\times}10^7\;CFU/m{\ell}$ 수준으로 조정하여 접종하여, 배양한 결과, Lb. brevis B1-31, Lb. brevis B3-20, Lb. brevis B3-39 등 3종의 유산균이 우수한 생육을 보였다. 이들 3주를 이용하여 GABA 생산량을 검토한 결과, Lb. brevis B3-20을 이용하여 배양한 군에서 최대의 GABA 생산을 보였다. 토마토 페이스와 물의 비율을 2:8(wet-base)로 하여 배양한 경우, 최대 54.7 mM 수준의 GABA가 생산되었으며, 질소원으로 yeast extract를 0.5%(w/w) 수준으로 첨가한 후, MSG를 3%(w/w) 수준으로 첨가한 배양에서 143.38 mM의 GABA가 생산되었다. GABA 함유 토마토 페이스트의 활성산소 제거능력을 검토한 결과, 활성 산소 제거능이 증가한 결과를 얻을 수 있었으며, 3%(w/w) MSG를 첨가하여 발효한 토마토 페이스가 가장 낮은 농도에서 50% 수준의 활성산소를 제거할 수 있었다. 이러한 결과로 미루어 볼 때, GABA 함유 토마토 페이스트 발효물은 원물 토마토의 ascorbic acid, lycopene, carotenoid 등과 같은 기능성 성분뿐만 아니라, 유산균 발효에 의한 GABA 등을 함유하고 있기 때문에, 우수한 기능성 소재로 그 가능성이 있다고 판단되며, 토마토 음료, 토마토 케첩 등과 같은 다양한 가공식품의 소재로서 사용될 수 있다고 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제51권2호
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• pp.87-97
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• 2018

세슘은 물속에서 고상보다는 이온이나 착염 등 용존 형태로 존재하는 특성이 강하여, 오염 수계로부터 세슘 제거가 어려운 것으로 알려져 있다. 최근 많은 연구들이 수계 내에서 세슘의 제거효율이 높은 흡착제를 개발하는데 집중하고 있다. 본 연구에서는 대나무 활성탄을 흡착제로 사용하여 수계 내에 존재하는 세슘을 효과적으로 제거하는 실내실험을 실시하였다. 수용액으로부터 대나무 활성탄의 세슘 제거효율을 측정하고, 최적의 세슘 제거능을 가지는 흡착 조건을 도출하고자 다양한 조건에서 흡착 배치실험을 수행하였다. 국내에서 유통되고 있는 5 종류의 대나무 활성탄의 표면 특성을 SEM-EDS와 XRD 분석으로 규명하였으며, 이 중에서 비표면적이 큰 3 종류의 대나무 활성탄을 대상으로 세슘 제거 배치실험을 실시하였다. 다양한 초기 세슘 농도를 가지는 인공수(0.01~10 mg/L 범위)를 대상으로 대나무 활성탄에 의한 수용액 내 세슘 제거량을 측정하여 제거효율을 계산하였고, 두 종류의 흡착 등온식들을 흡착 배치실험 결과에 대응시켜 흡착 상수값을 결정함으로서, 대나무 활성탄의 세슘 흡착 특성을 규명하였다. FE-SEM 분석 결과, 대나무 활성탄은 표면이 다수의 기공을 포함하는 대나무의 섬유질 조직을 그대로 유지하는 입자들로 구성되어, 이들 섬유질 조직 내 다양한 형태의 기공들과 엽상조직 표면들이 주요 세슘 흡착공간인 것으로 밝혀졌다. 흡착 배치실험 결과, C type 대나무 활성탄의 세슘 제거효율이 가장 높았는데, 특히 수용액의 세슘 초기 농도가 1.0 mg/L 이하인 경우에도 75 % 이상(최고 82 %)을 나타내어, 원전사고 등에 의해 오염된 현장 지하수나 지표수(해수 포함)의 세슘농도가 대부분 1.0 mg/L 이하임을 고려하면, 실제 오염수 정화 가능성이 높을 것으로 밝혀졌다. 수용액의 온도는 $5-15^{\circ}C$ 범위, pH는 3-11 범위에서 높은 세슘 제거효율이 일정하게 유지되는 것으로 나타나 다양한 오염수에 적용할 수 있을 것으로 판단되었다. 흡착 배치실험 결과는 Langmuir 흡착모델과 유사하였으며, C type 대나무 활성탄의 최대흡착농도($q_m:mg/g$)값은 63.4 mg/g으로 기존의 상용화된 흡착제 값보다 높았고, 수용액의 초기 세슘 농도가 1.0 mg/L이하인 경우 표면흡착률(surface coverage) 값도 낮게 유지되어, 적은 양의 세슘으로 오염된 수계를 효과적으로 정화할 수 있음을 입증하였다.