• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권11호
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• pp.1462-1470
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• 2022

Natural antimicrobial substances are needed as alternatives to synthetic antimicrobials to protect against foodborne pathogens. In this study, a bacteriocin-producing bacterium, Bacillus subtilis HD15, was isolated from doenjang, a traditional Korean fermented soybean paste. We sequenced the complete genome of B. subtilis HD15. This genome size was 4,173,431 bp with a G + C content of of 43.58%, 4,305 genes, and 4,222 protein-coding genes with predicted functions, including a subtilosin A gene cluster. The bacteriocin was purified by ammonium sulfate precipitation, Diethylaminoethanol-Sepharose chromatography, and Sephacryl gel filtration, with 12.4-fold purification and 26.2% yield, respectively. The purified protein had a molecular weight of 3.6 kDa. The N-terminal amino acid sequence showed the highest similarity to Bacillus subtilis 168 subtilosin A (78%) but only 68% similarity to B. tequilensis subtilosin proteins, indicating that the antimicrobial substance isolated from B. subtilis HD15 is a novel bacteriocin related to subtilosin A. The purified protein from B. subtilis HD15 exhibited high antimicrobial activity against Listeria monocytogenes and Bacillus cereus. It showed stable activity in the range 0-70℃ and pH 2-10 and was completely inhibited by protease, proteinase K, and pronase E treatment, suggesting that it is a proteinaceous substance. These findings support the potential industrial applications of the novel bacteriocin purified from B. subtilis HD15.

• 공업화학전망
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• 제22권5호
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• pp.25-40
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• 2019

전 세계적으로 환경문제를 해결하기 위한 방안으로 환경규제를 강화시키며 특히 다양한 대기오염 물질 중 최근 큰 이슈인 초미세먼지 저감을 위해 전구물질로 알려진 질소산화물을 제어하기 위한 다양한 기술개발이 가속화되고 있다. 특히, 다양한 처리기술 중에 기술적·경제적인 이점을 갖춘 선택적 촉매환원법(selective catalytic reduction, SCR) 기술을 통하여 질소산화물 제거를 위해 암모니아를 환원제로 반응에 참여시켜 인체에 무해한 H₂O, N₂로 전환하는 기술이 대표적이다. 최근 전 세계적으로 다양한 산업군에서 질소산화물이 배출되고 있으며, 점오염원뿐만이 아니라 비점오염원(mobile sources)에 대한 규제가 강화되고 있다. 디젤엔진이 장착된 선박 배가스 처리장치 내 SCR 기술이 주목을 받고 있으며, NH₃-SCR에 사용되는 촉매는 주로 VO_x/TiO₂, VO_x/W/TiO₂ 촉매가 대표적이다. 한편 선박 디젤엔진에 사용되는 연료에 따라 연소배가스 특성이 다르다. 이러한 연료가 연소됨에 따라 SO₂, SO₃가 발생되고 환원제인 NH₃와 결합하여 황산암모늄염((NH₄)₂SO₄), ABS (ammonium bisulfate, NH₄HSO₄)과 같은 염을 형성시켜 탈질촉매의 비활성화 문제가 발생된다. 이러한 비활성화 물질이 침적된 탈질촉매를 재활성화 시키기 위하여 열 산화를 통해 재생시키고 있다. 이처럼 선박용 SCR 촉매는 강화되는 배출규제 및 엔진기술의 발달로 저감되는 운전 온도에 대비하여 저온 활성 재생이 가능한 고활성, 고내구성 촉매기술 개발이 필요하다.

• Advances in materials Research
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• 제13권3호
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• pp.153-160
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• 2024

This study investigates the application of alternating current (AC) and direct current (DC) anodization techniques on stainless steel 304L (SS304L) in an ethylene glycol and ammonium fluoride (NH4F) electrolyte solution to produce a nano-porous oxide layer. With limited research on AC anodizing of stainless steel, this study focuses on comparing AC and DC anodization in terms of current density versus time response, phase analysis using X-ray diffraction (XRD), and corrosion rate determined by linear polarization. Both AC and DC anodization were performed for 60 minutes at 50 V in an electrolyte solution containing 0.5% NH4F and 3% H₂O in ethylene glycol. The results show that AC anodization exhibited higher current density compared to DC anodization. XRD analysis revealed the presence of ferrite (α-Fe) and austenite (γ-Fe) phases in the as-received specimen, while both AC and DC anodized specimens exhibited only the γ-Fe phase. The corrosion rate of the AC-anodized specimen was measured at 0.00083 mm/year, lower than the corrosion rate of the DC-anodized specimen at 0.00197 mm/year. These findings indicate that AC anodization on stainless steel offers advantages in terms of higher current density, phase transformation, and lower corrosion rate compared to DC anodization. These results highlight the need for further investigation and exploration of AC anodization as a promising technique for enhancing the electrochemical properties of stainless steel.

• 한국토양비료학회지
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• 제23권4호
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• pp.287-292
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• 1990

논 토양(土壤)에 황산(黃酸)암모늄, 요소(尿素), 퇴비(堆肥) 및 규산질비료(珪酸質肥料)의 장기연용(長期連用)이 주요(主要) 토양양분(土壤養分)의 행동(行動)과 벼의 수량(收量)에 미치는 영향에 대한 시험결과(試驗結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 토양(土壤)의 pH는 요소단용(尿素單用)에 비하여 황산(黃酸)암모늄 단용(單用)이 시험실시년한(試驗實施年限)이 경과(經過)함에 따라 더욱 낮아졌으며 요소(尿素) 및 황산(黃酸)암모늄에 퇴비(堆肥), 규산질(珪酸質) 비료병용(肥料倂用)은 요소(尿素), 황산(黃酸)암모늄단용(單用)보다 pH가 현저히 높은 경향을 보였다. 2. 토양유기물함량(土壤有機物含量)은 황산(黃酸)암모늄, 요소단용(尿素單用) 및 3요소구(要素區)보다 여기에 퇴비(堆肥) 및 규산질비료병용(珪酸質肥料倂用)이 현저히 증가(增加)하였다. 3. 토양중(土壤中)의 N, $P_2O_5$, Ca, Mg, $SiO_2$함량(含量)은 3요소(要素)에 비하여 3요소(要素)에 퇴비병용토양(堆肥倂用土壤)에서 현저히 증가(增加)하였으나 K는 오히려 낮은 경향을 보였는데 이는 벼의 생육증가(生育增加)로 K의 흡수량(吸收量) 증가(增加)와 퇴비시용(堆肥施用)으로 인한 토양(土壤)의 투수성(透水性) 개량(改良)으로 K의 용탈(溶脫)을 촉진(促進)시킨 것으로 본다. 4. 황산(黃酸)암모늄과 퇴비(堆肥) 및 규산질비료병용(珪酸質肥料倂用)에 비하여 요소(尿素)와 퇴비(堆肥) 및 규산질비료병용토양(珪酸質肥料倂用土壤)에서 치환성(置換性) Ca, Mg의 증가(增加)는 황산(黃酸)암모늄 시용(施用)이 $CaSO_4$ 또는 $MgSO_4$로 용탈(溶脫)을 촉진(促進)시킨 것으로 본다. 5. 토양(土壤)중(中) 질소(窒素)의 함량(含量)은 퇴비시용(堆肥施用)으로 증가(增加)되나 규산질비료(珪酸質肥料)의 병용(倂用)은 질소(窒素)의 함량(含量)을 현저히 감소(減少)시켰다. 이는 규산질비료병용(珪酸質肥料倂用)으로 토양질소(土壤窒素)의 무기화(無機化)를 촉진(促進)시킨 결과(結果)라고 생각된다. 6. 벼의 수량(收量)은 황산(黃酸)암모늄 및 요소단용시(尿素單用時)에는 수량(收量)의 차이를 보이지 않았으나 퇴비(堆肥), 규산질비료(珪酸質肥料) 병용시(倂用時)에는 황산(黃酸)암모늄에서 증수(增收)경향을 보였는데 이는 황산(黃酸)암모늄의 부성분(副成分)인 황(黃)의 효과라고 본다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제19권3호
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• pp.172-183
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• 1976

인산감수성(燐酸感受性)이 다른 대두(大豆)를 암모니움태, 질산태, 뇨소태질소의 배양액에 길러 엽(葉)과 근(根)에서 RNA, DNA 및 기타 인산형태(燐酸形態)를 정량하였다. 인산감수성(燐酸感受性)인 품종(品種)은 내성(耐性)인 품종(品種)보다 모든 질소원(窒素源)에서 산가용무기린산함량(酸可溶無機燐酸含量)이 높았다. 산가용무기린산(酸可溶無機燐酸)은 요소배양(尿素培養)에 가장 높았고 질산태배양(窒酸態培養)에서 가장 낮았다. 전인산(全燐酸) 함량(含量)은 산가용무기린(酸可溶無機燐)의 증가(增加)에 의(依)하여 가장 영향(影響)을 받았다. 산가용무기린산(酸可溶無機燐酸)이 증가(增加)하면 산가용유기린산(酸可溶有機燐酸), 지질인산(脂質燐酸) 리보핵산인(核酸燐)과 잔여인산(殘餘燐酸)이 증가(增加)하는 경향(傾向)이나 데옥시 리보핵산(核酸)은 변화가 거의 없었다. 질산태배양식물(窒酸態培養植物)에서 전린산(全燐酸)에 대(對)한 리보 핵산인(核酸燐)이나 데옥시리보핵산인(核酸燐)의 백분률(百分率)은 암모니움 배양(培養)의 그것보다 두배가 되었으며 질소원(窒素源)에 관계(關係)없이 내성품종(耐性品種)에서 역시 높았다 전산가용인(全酸可溶燐)에 대(對)한 산가용유기린(酸可溶有機燐)의 백분률(百分率)은 인산감수성(燐酸感受性)이 적을수록 적었다. 인산감수성(燐酸感受性)은 인산대사(燐酸代謝)풀의 상대적(相對的) 크기에 의존(依存)됨을 나타낸다. 전건물생산량(全乾物生産量)은 전인산함량(全燐酸含量)과 부상관(負相關)이고 (-0.84로 1% 수준유의(水準有意)) 산가용무기린(酸可溶無機燐) (-0.84로 1% 수준유의(水準有意))이나 잔여인(殘餘燐) (-0.69로 5% 수준유의(水準有意))과도 부상관(負相關)이었다. 산가용유기린(酸可溶有機燐)을 지질인(脂質燐), 리보핵산인(核酸燐) 및 데옥시 리보핵산인(核酸燐)과 정(正)의 상관성(相關性)을 보이나 잔여인(殘餘燐)과는 부(負)의 관계(關係)였다. 리보핵산인(核酸燐)은 지질인(脂質燐)과만 유의정상관(有意正相關)(0.63, 1% 수준(水準))을 갖는다. 질소원(窒素源), 품종(品種) 그리고 인산대사(燐酸代謝)풀 간(間)에는 유의성(有意性)있는 (1%수준(水準)) 교호작용(交互作用)이 있었다. 인산감수성(燐酸感受性)과 암모니움해독(害毒)은 에너지 대사면(代謝面)에서 동일(同一)한 것으로 보였다. 즉(卽) 전자(前者)는 아데노신 3 인산(燐酸)을 아데노신 2 인산(燐酸)으로의 轉換(에너지방출)을인산(燐酸) 포텐샬을 통해 저해하며 후자(後者)는 아데노신3 인산(燐酸)의 생성(生成)(에너지 저장(貯藏))을 저해하는것 같다.

• 한국토양비료학회지
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• 제35권2호
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• pp.69-76
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• 2002

본 연구는 CMS에 함유된 $NH_4{^+}$의 토양 중 행동을 연구하기 위해 $NH_4{^+}$을 중질소 ($^{15}N$)로 표지한 후 수분 불포화 조건과 수분 포화 조건에서 0, 2, 4, 7, 14 및 21일 동안 항온배양 실험을 수행하였다. 불포화 조건의 토양 pH는 6.1에서 5.4로 지속적으로 감소하였고, 포화조건에서는 처리 2일 후 6.5로 증가한 후 일정하게 유지하였다. 암모늄태 질소의 농도는 불포화 조건에서 포화 조건보다 3배 빠르게 감소하였다. 질산태 질소의 농도는 불포화 조건에서는 21일까지 $17.4mg\;kg^{-1}$에서 $155.4mg\;kg^{-1}$으로 지속적으로 증가했지만 포화 조건에서는 낮은 수준(약 $8.0mg\;kg^{-1}$)으로 유지되었다. 항온배양 후 21일에는 불포화 조건에서 처리된 $^{15}NH_4{^+}$는 질산화과정을 거쳐 질산태 질소 형태로 52.4% 존재하였고 포화 조건에서는 1%이하로 존재하였다. 21 후 $NO_3{^-}$의 $^{15}N$ atom % excess는 불포화 조건에서 1.63%, 포화 조건에서는 0.32%였다. 처리된 $^{15}NH_4{^+}$중에서 항온배양 기간동안 부동화된 양은 불포화 조건에서 19.6%, 포화 조건에서는 17.0%였으며, 대부분 처리 후 4일 이내에 부동화되었다. 처리된 $^{15}NH_4{^+}-N$ 중 탈질 등으로 손실되어 최종적으로 회수되지 못한 비율은 불포화 조건에서는 28.4%, 포화 조건에서는 67.6%였다.

• 아시안잔디학회지
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• 제23권1호
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• pp.111-122
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• 2009

본 연구는 완효성 질소 성분이 함유된 복합비료의 시비가 크리핑벤드그래스 생육과 토양 중 변화에 미치는 영향을 시험하고자 2007년 7월부터 12월까지 6개월간 수행하였다. 처리구는 비료를 처리하지 않은 무처리구(NF), 속효성질소복합비료(11-5-7)를 처리한 대조구(CF), MU 질소성분이 함유된 복합비료를 처리한 처리구 1(MU), IBDU 질소성분이 함유 된 복합비료를 처리한 처리구 2(IBDU 1)과 처리구3(IBDU 2) 등 5개 처리를 난괴댑으로 수행하였다. 시비 후 속효성질소성분과 완효성질소성분의 경과시간에 따른 토양 중 변화와 염색지수와 엽록소함량과 같은 잔디품질과 잔디 생육량, 잔디밀도 등 잔디 생육을 조사하였고, 그 결과를 요약하면 아래와 같다. 암모니아태질소와 질산태질소는 모든 처리구에서 시비 후 시간이 경과함에 따라 점차증가하는 경향을 보였고, 총질소는 점차 감소하였다. 질산태질소와 총질소는 속효성 비료처리구(CF)보다는 완효성 비료 처리구(MU, IBDU 1, IBDU 2)에서 높게 나타났으며, 시비 후 경과시간에 따른 토양 중 가용성질소의 변화는 시비초기에는 속효성 비료의 가용성 질소가 많으나 시비 후 30일 정도까지는 속효성 비료와 완효성 비료의 가용성 질소 비율은 비슷하고 30일 이후에는 완효성 비료 처리구에서 가용성 질소 비율이 증가하였다. 염색지수와 엽록소함량을 NF와 비교한 결과, 엽색지수는 CF, MU, IBDU 1 및 IBDU 2에서 각각 6.5%, 6.7%, 5.9%, 5.5% 증가하였고, 엽록소함량은 33.2%, 38.4%, 35.1%, 37.1% 증가하여 MU 처리구에서 높게 나타났다. 잔디생육량은 CF, MU, IBDU 1 및 IBBU 2가 NF보다 76.2%, 77.7%, 69.5%, 72.3% 각각 높게 나타났으나 대조구와 처리구간 예초물량은 비슷하였고, 잔디밀도는 무처리구보다 비료 처리구에서 증가하였고, 속효성 비료처리구(CF)보다 완효성 비료 처리구(MU, IBDU 1, IBDU 2)에서 잔디밀도가 증가했다. 본 결과들을 통해 완효성 질소 성분함유비료가 속효성 질소에 비해 토양 중 가용성 질소의 함량을 높여 질소비효기간을 연장시키고, 염색지수와 엽록소함량은 비슷하며 예초물량은 비슷하거나 감소시키지만 잔디밀도는 향상시켜 완효성질소 함유비료의 시비가 잔디생육에 효과적인 것으로 평가되었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제9권1호
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• pp.14-20
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• 2006

수산물 가공공장 폐수의 생물학적 처리를 위하여 미생물 강제포획방식인 EMMC 공정을 적용하여 유기물 및 질소의 동시제거 가능성을 평가하였다. 처리도 실험은 도시하수처리장에서 가져온 활성슬러지를 cellulose triacetate를 이용한 gel matrix에 고정시켜 실험을 수행하였다. anoxic조와 oxic조로 구성된 시스템에 유기물 및 질소부하 율을 증가시켜가며 실험한 결과 비교적 안정된 형태의 운전이 가능하였다. 적용 유기물부하는 $0.65{\sim}1.72kgCOD/m^3{\cdot}d$, 총질소 부하는 $0.119{\sim}1.317kgT-N/m^3{\cdot}d$의 범위에서 4단계로 나누어 적용시켰다. 본 연구에 사용한 수산물 가공공장폐수의 경우 공장폐수의 유출수 총질소 농도 규제치인 60 mg/l 이하를 기준으로할 때 T-N의 경우 한계 적용용적부하는 약 $0.3kgT-N/m^3{\cdot}d$인 것으로 나타났다. T-N의 경우는 부하율 증가에 따른 제거효율 저하가 뚜렷하였으나 ${NH_4}^+-N$의 경우는 각 단계별로 부하율을 증가시키면서 실험해본 결과 부하율 증가에도 불구하고 제거 효율 변화는 완만하여 본 실험에 적용한 시스템의 경우 질산화 반응은 부하변동에 관계없이 효율적으로 이루어지는 것으로 평가되었다. 실험 기간 중 Anoxic조의 질산성 질소 제거율은 각 단계별로 평균 $99.51{\sim}98.62%$로 나타났으며 oxic조의 질산화 제거율은 $94.0{\sim}96.9%$로 나타났다. 시스템 전체로는 적용 용적부하율하에서 화학적 산소요구량(COD: Chemical Oxygen Demand)의 경우 $94.2%{\sim}96.6%$, 총질소의 경우 $73.4{\sim}83.4%$ 의 제거효율을 나타내었다.

• 한국습지학회지
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• 제21권4호
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• pp.384-391
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• 2019

최근 강우시 수계로 유출되는 비점오염물질로 인한 수질오염의 문제를 해결하고자 저영향개발(Low Impact development, LID)을 적용하고 있다. LID 시설 중 침투도랑 (Infiltration trench, IT) 과 침투화분 (Infiltration Planter, IP) 은 높은 침투율 및 침강지를 통한 오염물질 제거와 식생을 통한 영양염류 저감효율이 높다. 따라서 본 과제에서는 장기간 모니터링을 통한 침투도랑(IT)과 침투화분(IP)의 영양염류 오염물질 제거효율에 대해 분석하였다. 침투도랑(IT)과 침투화분(IP) 두 시설 모두 TSS 약 84%, TP 약 76%이상으로 제거효율이 높은것으로 나타났는데 이는 인의 화합물과 퇴적물간의 이온교환으로 인한 것으로 나타났다. 질소의 경우 침투화분시설(IP)의 제거효율이 침투도랑(IT)에 비해 약 28% 높은것으로 분석되었다. 이는 침투도랑(IT) 내 여재와 침강지에서의 침전을 통한 입자성 질소를 제거하는데 효과적이었으며, 암모늄질소(NH₄-N)와 아질산염 질소(NO₂-N)의 감소 및 질소(NO₃-N)의 증가는 질산화 및 탈질산화로 인한것으로 나타났다. 침투도랑(IT 모니터링 이벤트 중 강우강도가 11mm/hr로 강한 강우사상에서의 TN 및 TP의 저감효율은 각 34% 및 55%로 저감효율이 낮았으나, 5mm이하의 강우강도에서의 저감효율은 약 100%로 높은것으로 분석됬다. 반면 침투화분시설(IP)은 최대 강우강도 27mm/hr에서도 TN 및 TP의 저감효율은 97%이상으로 높은것으로 나타났다. 두 시설 모두 영양염류의 제거효율은 좋은것으로 나타났으나, 시설용량 및 HRT가 높고 시설 내 식생이 적용된 침투화분시설(IP)이 영양염류 제거효율이 더 높은것으로 분석되었다.