• KSBB Journal
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• 제22권6호
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• pp.438-442
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• 2007

본 연구는 3-전극계와 전기화학적 활성미생물 (EAB)을 이용한 BOD 측정용 바이오센서의 개발에 대한 것이다. 바이오센서의 측정능력 조사를 위하여, 인공폐수 및 실제폐수가 사용되었다. 폐수 시료의 유입조건은 유입속도 2 mL/min, 유입시간 10분, 유입간격은 50분으로 설정하였고, EAB의 전자수용체로 정전압이 적용된 작업전극을 사용하였으며 이때, 정전압기 (potentiostat)를 이용하여 +0.7 V를 인가하여 주었다. 인공폐수와 실제폐수를 이용한 BOD 측정의 정확성 분석결과, BOD 변화에 대해 발생전류 역시 비례적으로 변화하는 것을 확인하였으며 각각 0.99 및 0.98의 높은 상관계수 (BOD vs. Coulombic yield, $BOD_5$ vs. Coulombic yield)를 가지는 것을 확인하였다. BOD (혹은 $BOD_5$) 변화에 대한 반응시간은 30분 이내로 확인되어 실시간 측정에 적합함을 확인할 수 있었다. 이러한 결과들을 토대로 EAB 및 3-전극계를 이용한 폐수의 BOD 측정용 센서의 구성이 가능함을 확인하였다.

• KSBB Journal
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• 제21권4호
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• pp.241-247
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• 2006

용존산소 센서 및 시스템에서 손실되는 산소량을 보정하기 위해 멸균처리 기법을 도입하였다. 멸균처리 시료의 DO 거동과 비멸균처리 시료의 DO 거동차(${\Delta}$DO)는 시스템의 영향과 무관하게 폐수 자체의 순수한 미생물만이 소모하는 산소변화량을 구하였다. 용존산소 센서로 축산폐수의 시간에 따른 DO거동(-d${\Delta}$DO/dt)을 측정하여 구한 폐수 자체의 미생물에 의한 산소소모속도는 0.00074mg $O_2/{\ell}{\cdot}sec$이었다. 축산폐수의 원액을 희석하여 다양한 BOD값을 갖도록 시료를 제조한 후 DO meter로 측정하여 구한 DO 변화량은 동일한 시료를 5일 BOD 측정방법인 Winkler Azide화 변법으로 구한 BOD값과 선형구간($30{\sim}60$분)에서 97.72%의 높은 상관 선형성을 보였다. 따라서 본 연구의 multi-biosensor 시스템은 축산폐수의 BOD를 짧은 시간에 정확하게 측정할 수 있는 가능성을 제시하였다.

• 한국균학회지
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• 제23권4호통권75호
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• pp.354-358
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• 1995

용존 유기물의 농도를 BOD로 신속히 측정하여 폐수처리 공정에 feed back할 수 있는 Yeast BOD sensor 를 제작하여 BOD 측정의 거동을 조사하였다. BOD sensor의 감응도는 yeast의 활성이 가장 높은 pH 7.0 및 온도 $30^{\circ}C$에서 가장 높게 나타났다. Sensor에 충전되는 효모의 양도 감응도에 영향을 미치며 투석막 단위면적당 $ 0.14\;mg/cm^2$가 최적의 균체량이었다. 오염물질의 종류에 따라 BOD sensor의 출력 신호가 다르게 나타났으며 각각의 오염물질 속에 효모균를 전처리 시킨 후 sensor에 충전할 경우 sensor 의 감응도가 크게 증가하였다.

• 분석과학
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• 제8권3호
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• pp.335-340
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• 1995

Bacillus subtilis와 PVA를 사용한 미생물막 전극을 이용하여 수질시료의 생화학적 산소요구량(BOD)을 측정할 수 있는 BOD 자동화 측정장치를 개발하였다. 본 연구에서 개발한 BOD 자동화 측정장치는 glucose/glutamic acid BOD 표준용액을 사용시 60ppm까지 직선적인 감응을 나타내었으며, 시료주입 후 10분 이내에 자동으로 BOD 측정기능을 수행하였다. Bacillus subtilis와 PVA를 사용한 미생물막 전극의 감응시간과 회복시간은 각각 5분이었으며, BOD 측정 정장치의 자동화에 의하여 10% 오차내에서 재현성 있는 결과를 얻을 수 있었다.

• 환경생물
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• 제17권4호
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• pp.415-420
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• 1999

용존 유기물의 농도를 BOD로 신속히 측정하여 폐수 처리 공정에 feed back할 수 있는 Candida BOD sensor를 이용하여 BOD를 측정하였다. Glucose, acetic acid, aspartic acid 및 glutamic acid에 대한 sensitivity는 lactose, sucrose및 lactic acid의 sensitivity보다 더 높게 나타나서 오염물질의 종류에 따라 BOD sensor의 출력 신호가 다르게 제시되었다.$Zn^{2+}$내성주가 충전된 BOD sensor는 중금속 비내성주의 경우와 유사한 정도의 감응도를 나타내었으나 $Cd^{2+}$ 내성주를 사용하였을 때는 매우 낮은 sensitivity를 보였다. 수용액의 $Cd^{2+}$의 농도가 증가함에 따라 중금속 비내성주와 $Zn^{2+}$ 내성주의 sensor 의 sensitivity는 거의 일정하였으나 $Cd^{2+}$ 내성주의 BOD sensor의 경우에는 sensitivity가 오히려 감소하였다. 반면 수용액 중의 $Zn^{2+}$ 의 농도가 증가함에 따라서는 중금속 비내성주, $Zn^{2+}$ 내성주 및 $Cd^{2+}$ 내 성주 모두 거의 동일한 감응도를 나타내었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제17권1호
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• pp.110-115
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• 2007

Electrochemically active bacteria were successfully enriched in an electrochemical cell using a positively poised working electrode. The positively poised working electrode (+0.7 V vs. Ag/AgCl) was used as an electron acceptor for enrichment and growth of electrochemically active bacteria. When activated sludge and synthetic wastewater were fed to the electrochemical cell, a gradual increase in amperometric current was observed. After a period of time in which the amperometric current was stabilized (generally 8 days), linear correlations between the amperometric signals from the electrochemical cell and added BOD (biochemical oxygen demand) concentrations were established. Cyclic voltammetry of the enriched electrode also showed prominent electrochemical activity. When the enriched electrodes were examined with electron microscopy and confocal scanning laser microscopy, a biofilm on the enriched electrode surface and bacterium-like particles were observed. These experimental results indicate that the electrochemical system in this study is a useful tool for the enrichment of an electrochemically active bacterial consortium and could be used as a novel microbial biosensor.