• Ocean and Polar Research
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• 제45권3호
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• pp.103-111
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• 2023

To evaluate the impact of effluents from land-based fish farms on the coastal ocean of Wando, Korea, we analyzed inorganic nutrients, particulate organic carbon (POC), dissolved organic carbon (DOC), and colored dissolved organic matter (CDOM) in the effluent and influent of land-based fish farms during the summer (July) of 2021. The average concentrations of nutrients (Dissolved inorganic nitrogen, phosphorus, and silicate; DIN, DIP, and DSi, respectively) in the effluents of this study area were 17±3.7 μM, 1.4±0.7 μM, and 14±1.6 μM, respectively. The average concentrations of POC and DOC were 37±22 μM and 81±13 μM, respectively, with POC accounting for about 30% for total organic carbon in effluents. The Reduced Dissolved Inorganic Nitrogen/Total Dissolved Inorganic Nitrogen ratio (0.7), potential short-period index, indicates that the discharge of nutrients excreted by the fish and unconsumed feed into coastal water results in such nutrients being deposited and accumulated in the sediment. Subsequently, this continuous accumulation triggers the release of ammonium ions during organic matter decomposition, and the ammonium-enriched waters that encroach on fish farms as influent seem to be due to the diffusion of high concentrations of ammonium from bottom sediment. Furthermore, we used fluorescence indices to examine the characteristics of organic matter sources, obtaining mean values of 1.54±0.19, 1.06±0.06, and 1.56±0.06 for the humification index, biological index, and fluorescence index, respectively, in the effluent. These results indicate that the organic matters had an autochthonous origin that resulted from microbial decomposition, and such organic matters were rapidly generated and removed by biological activity, likely supplied from the sediment. Our results suggest that the effluent from land-based fish farms could be a potential source of deoxygenation occurrence in coastal areas.

• 한국해양학회지:바다
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• 제25권4호
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• pp.81-96
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• 2020

해수 중 용존 암모늄 분석에는 Berthlot's 반응의 분광광도법이 일반적으로 사용되었으나, 최근에는 OPA (orthophthaldialdehyde-sulfite) 형광시약을 이용한 형광법이 국제적으로 활발하게 사용되고 있다. 본 연구에서는 2017년도 호주연구선 Investigator에서 수행된 국제 영양염 선상 상호비교 실험에서 두 기관(KIOST(분광광도법, 1차 선형 회귀식 기울기만 사용), 호주CSIRO(형광법, 2차 비선형 회귀식 사용))간의 영양염 표준물질과 현장 해수시료의 용존 암모늄 농도값 차이(약 0.31 𝜇M)의 원인을 이해하기 위해 분석방법 간 검출한계, 분광광도법에 내재된 시약 굴절률, 검량선식 등에 의한 영향을 고찰하였다. 본 연구에서 측정된 분광광도법의 방법검출한계(0.063 𝜇M)와 시약 굴절률 바탕값(0.054 𝜇M)은 두 기관의 용존 암모늄 농도값 차이를 각각 20%, 17% 정도 설명할 수 있었다. 그러나 분광광도법의 검량선을 형광법과 동일한 2차식 또는 선형회기식의 기울기와 절편으로 농도를 계산할 경우, 두 기관 간의 용존 암모늄 농도값 차이는 현장에서 측정된 분광광도법의 방법검출한계 이하로 줄었다. 따라서 국제 영양염 선상 상호비교 실험에서 영양염 표준물질과 해수 현장시료에서 나타난 두 기관 간의 용존 암모늄 농도값 차이는 분광광도법과 형광법의 분석방법 차이에 의한 영향보다는 두 방법에 사용된 상이한 검량선식 영향인 것으로 판단된다. 향후 해수시료의 용존 암모늄 자료를 비교할 때 분석방법의 차이보다는 분석에 사용된 기저선, 표준용액열 개수, 검량선식 등에 대한 정보에 유의할 것을 권장한다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 추계학술발표대회 및 bio-venture fair
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• pp.457-460
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• 2000

Biofilm airlift 반응기를 이용한 선택적 질산화는 air가 2.5 L/min, $NH_4\;^+-N$ load가 $2.5\;kg-N/m^3/d$에서 약 90% 이상의 질소 제거율과 75-90%의 아질산성 질소의 축적이 일어났다. nitrite oxidizer가 낮은 DO의 영향으로 activity가 저해를 받아서 nitrite를 산화시키지 못하여 축적을 일으킨 것으로 보인다. 반응기 내부의 미생물의 양이 가장 많은 기간에 질소 제거율이 저하하고 nitrite ratio가 약간 감소됨을 보였다. 이는 많은 미생물의 양으로 용존산소가 감소되었기 때문이다. 미생물의 양에 따른 질소 부하의 증거로 F/M 비를 맞추어 그에 따른 질산화를 관찰하는 연구를 할 수 있을 것 같다.

• KSBB Journal
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• 제16권6호
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• pp.573-578
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• 2001

직경 0.613mm 활성탄 입자를 생물입자 담체로 사용한 공기리프트 생물막 반응기를 폐수 질화에 적용하여 생물막을 형성시켰다. 공기유속과 암모니움 부하속도(유입수 유량)를 순차적으로 증가시키어 반응기 운전 약 130일 만에 140um 두께의 생물막을 형성시켰다. 온도 3$0^{\circ}C$ 및 상승관 공기유속 6.3cm/s에서 5.0 kg N/㎥.d의 암모니움 산화속도를 얻었다. 생물막 형성 초기에는 암모니움 산화 균주가 주로 형성되어 아질산 축적이 발생하였으며 아질산 완전 산화되었다. 유기물 부하율을 증가시킴에 따라 COD 제거속도는 증가하여 26.6 kg COD/㎥.d의 부하율에서 25.0 kg COD/㎥.d의 제거속도를 보여 94%의 제거효율을 보였다. 반면에 COD 제거속도가 증가함에 따라 암모니움 및 아질산 산화속도는 감소하였다. 특히 약 11 kg/㎥.d 이상의 COD 제거속도에서 많은 종속영양균주 과잉 슬러지가 반응기 액상에서 관찰되었으며 암모니움 및 아질산 산화속도는 COD 제거속도가 증가함에 따라 급격히 감소하였다. 용존산소가 물질확산 저항을 적게 받는 반응기 액상 부유 유기물 산화 균체에 의해 우선적으로 이용되어 반응기 액상 농도가 낮은 값을 보여서 물질확산 저항이 크게 작용하는 생물막에 주로 존재하는 질화균체에 의해 적게 사용된 것으로 생각된다. 이러한 결과는 종속영양균주의 반응기 액상 부유 생장이 생물입자 생물막에서의 독립영양균주 생장에 의한 질화에 유리하다는 제안과 일치하지 않는다. 용존산소 농도를 증가시킴에 따라 순수질화에서 암모니움 및 아질산 산화속도는 증가하였으며, 순산소를 사용할 경우 공기를 사용한 경우에 비하여 약 5배의 높은 암모니움 산화속도를 보였다.

• 한국염색가공학회지
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• 제33권2호
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• pp.72-78
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• 2021

The purpose of this study, the purpose of this study is to activate the antibacterial effect on the Chlorinated polyvinyl chloride film by using Octadecyldimethyl (3-triethoxy silylpropyl) ammonium chloride antibacterial agent with Chlorinated polyvinyl chloride polymer, which is inexpensive and has excellent properties such as heat resistance and chemical resistance. The Chlorinated polyvinyl chloride polymer was dissolved in a dimethylacetamide solvent, and film samples were prepared by varying the ratio of Octadecyldimethyl (3-triethoxy silylpropyl) ammonium chloride to study the antibacterial performance. A Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive X-ray Spectrometer and X-ray photoelectron spectroscopy were employed to confirm the elements in the samples. According to the initial decomposition temperature of the Chlorinated polyvinyl chloride film and the Chlorinated polyvinyl chloride/Octadecyldimet hyl (3-triethoxy silylpropyl) ammonium chloride(10%) film using a Thermogravimetric analyzer(TA-DTA), it was confirmed that the initial decomposition temperature was lowered due to the influence of Octadecyldimethyl (3-triethoxy silylpropyl) ammonium chloride. In addition, in order to measure the mechanical properties, Universal testing machine was used and the result showed that a strength of Chlorinated polyvinyl chloride/Octadecyldimethyl (3-triethoxy silylpropyl) ammonium chloride(10%) was 36.8 MPa. The antimicrobial properties of the Chlorinated polyvinyl chloride/Octadecyldimethyl (3-triethoxy silylpropyl) ammonium chloride(10%) film showed 99.9% antimicrobial properties.

• 한국염색가공학회지
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• 제31권4호
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• pp.276-287
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• 2019

In this study, cotton fibers were coated with a different weight percentage of octadecyl dimethyl(3-triethoxy silylpropyl) ammonium chloride(ODDMAC) to improve antimicrobial and water repellent properties. First, the ODDMAC dissolved in ethanol to prepare a solution. Then the cotton fibers were immersed in the ODDMAC/ethanol solution for 10 minutes at ambient temperature and dried at 80℃ for 3 minutes followed by curing. The treated cotton fibers were characterized by scanning electron microscopy(SEM) and x-ray photoelectron spectroscopy(XPS). The treated cotton fibers revealed sufficient antimicrobial activity against Klebsiella pneumoniae(ATCC 4352) and Staphylococcus aureus(ATCCBAA-1707). The hydrophobic nature of the treated cotton fibers was characterized by contact angle measurement. The results showed that the cotton fibers treated with the ODDMAC showed excellent hydrophobic properties which improved to 121°.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제30권3호
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• pp.209-223
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• 2007

Twenty-four wetlands located in Higashi-Hiroshima City in West Japan were selected for this study in order to investigate both the relationship between aquatic plant composition and environmental conditions; and the relationship between changing land use patterns in the catchments and the concentration of different forms of nitrogen in the wetlands. The dominant and subdominant species which comprised the principal vegetation were determined based on a vegetation census conducted in each wetland during the growing season from June to August, 2006. The seasonal variations of water quality factors (pH, electrical conductivity, turbidity, dissolved oxygen, total dissolved solid, and temperature) and different forms of nitrogen such as nitrite, nitrate, ammonium, total nitrogen, dissolved organic nitrogen and dissolved inorganic nitrogen concentrations were analyzed as important indicators of water quality for the surface water of the wetlands. The surveyed wetlands were classified into three types (non-disturbed wetlands, moderately-disturbed wetlands and highly-disturbed wetlands), based on the degree of human disturbance to their catchment areas. An analysis of variance indicated that there was a significant difference among the wetland groups in the annual mean values of electrical conductivity, total dissolved solids, total nitrogen, nitrite, dissolved inorganic nitrogen and dissolved organic nitrogen. Classification of the wetlands into three groups has revealed a pattern of changes in the composition of plant species in the wetlands and a pattern of changes in nitrogen concentrations. A majority of the non-disturbed wetlands were characterized by Brasenia schrebi and Trapa bispinosa as dominant; with Potamogeton fryeri and Iris pesudacorus as sub-dominant species. For most of the moderately-disturbed wetlands, Brasenia schrebi were shown to be a dominant species; Elocheriss kuriguwai and Phragmites australis were observed as sub-dominant species. For a majority of the highly-disturbed wetlands, Typha latifolia and T. angustifolia were observed as dominant species, and Nymphea tetragona as the sub-dominant species in the study area. An analysis of land use and water quality factors indicated that forest area played a considerable role in reducing the concentration of nutrients, and can act as a sink for surface/subsurface nutrient inputs flowing into wetland water, anchor the soil, and lower erosion rates into wetlands.

• 한국환경농학회지
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• 제17권1호
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• pp.43-47
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• 1998

한국산(韓國産) 천연(天然) zeolite에 양이온 계면활성제(界面活性劑)인 TMA(Tetrametyl ammonium)를 흡착시킨 TMA-zeolite complex로 수용액 중의 휘발성 유기화합물인 benzene을 흡착시켜 제거하는 실험을 행하였다. 천연 zeolite의 CEC는 95.9 cmol/kg이었고, X-선 회절분석과 IR분석 결과 clinoptilolite와 mordenite가 주성분이었다. TMA는 zeolite표면에 CEC의 약 8% 정도가 신속히 흡착되었으며 이와 같이 TMA를 흡착한 TMA-zeolite complex에 의하여 수용액중의 benzene이 효과적으로 제거(除去)되었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제7권4호
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• pp.159-163
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• 2004

본 연구는 한국의 서남해 연안의 새우 양식장을 대상으로 pH, 염분, 용존산소, 암모니아질소 및 황화수소와 같은 새우 양식장의 수질과 저질을 조사한 후, 새우 양식장의 수질과 저질을 개선할 수 있는 방안을 모색하고자 하였다. 즉, 맑은 날씨와 흐린 날씨로 구분하여 현장의 새우 양식장에서의 용존산소의 일 변화를 측정한 결과, 정도의 차이는 있었으나 정오부터 오후 6시까지 증가하다가 점점 감소한 후 새벽 6시 경에 최소값을 보인 후 다시 점점 증가하는 경향을 보였다. 이와 같은 결과는 새우 양식장의 관리가 취약한 새벽녘에 용존산소의 부족으로 인해 새우가 질식사 학 수 있으며, 계속적인 저 산소는 저질을 악화시켜 암모니아질소나 황화수소의 농도를 증가시킬 수 있음을 시사하므로 지나치게 용존산소가 낮은 경우와 용존산소가 지나치게 높은 경우에는 인위적 또는 자동적으로 용존산소를 조전할 필요가 있는 것으로 판단되었다. 또한, 현장의 새우 양식장에서의 암모니아 질소는 새우 양식장의 수질 기준을 초과하는 0.172-2.298 ppm으로 높게 나타나고 있었고, 황화수소 농도도 새우 양식장의 농도 기준을 훨씬 상회하는 0.075 ppm까지 나타나고 있어 암모니아질소의 생성 억제와 황화수소의 발생 억제가 새우 양식장의 수질관리에 있어 중요한 요인임을 알 수 있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권3호
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• pp.469-474
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• 2006

Partial nitrification blocking of the oxidation of nitrite ($NO_{2}^{-}$) to nitrate ($NO_{3}^{-}$) has cost-efficient advantages such as lower oxygen and organics demand for nitrification and denitrification, respectively. A nitrifying membrane bioreactor of submerged type was operated for the treatment of synthetic ammonium wastewater with the purpose of nitrite build-up without affecting the efficiency of ammonium oxidation. A high ammonium concentration (1,000 mg/l) was completely converted to nitrate at up to 2 kg $N/m^3$ day under sufficient aeration. The control of pH under sufficient aeration was not a reliable strategy to maintain stable nitrite build-up. When the dissolved oxygen concentration was kept at 0.2-0.4 mg/l by adjusting the aeration rate, about 70% of nitrite content was obtained with ammonium oxidation efficiency higher than 93%. The increase of suction pressure due to membrane fouling was not significant under lowered aerating environment over a 6-month period of operation. The composition of nitrifier community, including relative abundance of nitrite oxidizers in a nitrite-accumulating condition, was quantified by fluorescence in situ hybridization analysis.