• 한국축산시설환경학회지
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• 제12권1호
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• pp.7-12
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• 2006

본 연구에서는 육성 비육돈 슬러리를 이용하여 슬러리의 환경조건에 따라 슬러리로 부터의 암모니아 발생 특성을 분석코자 하였다. 슬러리의 온도와 pH를 조절하여 슬러리로부터 발생하는 암모니아 농도를 측정 분석한 결과 슬러리의 온도가 높을수록 슬러리로 부터 발생하는 암모니아 농도는 급격히 증가하는 것으로 나타났고, 슬러리의 pH를 5, 6, 7, 8의 4수준으로 조절하여 각각의 온도에 따라 발생하는 암모니아 농도를 측정한 결과 pH 5, 6에서는 암모니아 가스가 검출되지 않았으나 pH 7, 8에서는 많은 양의 암모니아 가스가 검출되었고 양돈 슬러리의 pH가 높을수록 발생하는 암모니아 가스가 많이 발생하는 것으로 분석되었다. 본 연구결과 슬러리의 온도를 낮추어 주거나 슬러리의 pH를 낮춤으로써 슬러리로부터 발생하는 악취가스를 크게 줄일 수 있을 것으로 판단되었다.

• 상하수도학회지
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• 제31권1호
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• pp.103-114
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• 2017

A membrane bioreactor by sequentially alternating the inflow and by applying a two-stage coagulation control based on pre-coagulation was evaluated in terms of phosphorus removal efficiency and cost-savings. The MBR consisted of two identical alternative reaction tanks, followed by aerobic, anoxic and membrane tanks, where the wastewater and the internal return sludge alternatively flowed into each alternative reaction tank at every 2 hours. In the batch-operated alternative reaction tank, the initial concentration of nitrate rapidly decreased from 2.3 to 0.4 mg/L for only 20 minutes after stopping the inflow, followed by substantial release of phosphorus up to 4 mg/L under anaerobic condition. Jar test showed that the minimum alum doses to reduce the initial $PO_4$-P below 0.2 mg/L were 2 and 9 mol-Al/mol-P in the wastewater and the activated sludge from the membrane tank, respectively. It implies that a pre-coagulation in influent is more cost-efficient for phosphorus removal than the coagulation in the bioreactor. On the result of NUR test, there were little difference in terms of denitrification rate and contents of readily biodegradable COD between raw wastewater and pre-coagulated wastewater. When adding alum into the aerobic tank, alum doses above 26 mg/L as $Al_2O_3$ caused inhibitory effects on ammonia oxidation. Using the two-stage coagulation control based on pre-coagulation, the P concentration in the MBR effluent was kept below 0.2 mg/L with the alum of 2.7 mg/L as $Al_2O_3$, which was much lower than 5.1~7.4 mg/L as $Al_2O_3$ required for typical wastewater treatment plants. During the long-term operation of MBR, there was no change of the TMP increase rate before and after alum addition.

• 유기물자원화
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• 제8권2호
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• pp.140-145
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• 2000

지렁이를 이용하여 음식물쓰레기를 처리할 때 음식물쓰레기 전처리 공정에서 분변토의 Bulking Agent로 활용가능성과 분변토에 토착 기생하는 미생물을 조사하여 지렁이를 이용한 음식물쓰레기 처리의 기초자료로 활용하고자 본 실험을 수행 하였다. 실험에 사용된 음식물쓰레기는 낮은 pH(4.52)와 높은 수분(87.3%) 및 유기물함량(86.2)으로 직접 지렁이 먹이로 활용이 불가능 하였으나, 분변토와 혼합하였을때 지렁이의 먹이조건과 생육환경에 적합한 pH 5.92, 수분 58.6% 유기물함량 60.6%를 나타내어 음식물쓰레기의 Bulking Agent로 분변토의 활용 가능성을 나타내었다. 분변토의 미생물학적 조사에서 균종별 밀도는 세균의 밀도가 가장 높았으며, 세균의 밀도는 고온성보다 중온성이, 혐기성보다 호기성일때 밀도가 높았다. 또한 염분농도에 따른 세균의 밀도는 염분의 농도가 낮을수록 밀도가 높게 나타났다. 분변토를 수분조절제로 활용하기 위해 건조시킬때 건조방법(자연건조, 강제건조)에 따라 미생물의 영향은 없는 것으로 나타났으며, 효소의 활성도는 분변토의 건조전이 전조후 보다 높게 나타났다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제30권1호
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• pp.64-70
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• 2017

Objective: In the present study, role of increasing levels of Ecklonia cava (seaweed) supplementation in diets was investigated on growth performance, coefficient of total tract apparent digestibility (CTTAD) of nutrients, serum immunoglobulins, cecal microflora and intestinal morphology of weanling pigs. Methods: A total of 200 weaned pigs (Landrace${\times}$Yorkshire${\times}$Duroc; initial body weight $7.08{\pm}0.15kg$) were randomly allotted to 4 treatments on the basis of body weight. There were 5 replicate pens in each treatment including 10 pigs of each. Treatments were divided by dietary Ecklonia cava supplementation levels (0%, 0.05%, 0.1%, or 0.15%) in growing-finishing diets. There were 2 diet formulation phases throughout the experiment. The pigs were offered the diets ad libitum for the entire period of experiment in meal form. Results: The pigs fed with increasing dietary concentrations of Ecklonia cava had linear increase (p<0.05) in the overall average daily gain, however, there were no significant differences in gain to feed ratio, CTTAD of dry matter and crude protein at both phase I and phase II. Digestibility of gross energy was linearly improved (p<0.05) in phase II. At day 28, pigs fed Ecklonia cava had greater (linear, p<0.05) Lactobacillus spp., fewer Escherichia coli (E. coli) spp. (linear, p<0.05) and a tendency to have fewer cecal Clostridium spp. (p = 0.077). The total anaerobic bacteria were not affected with supplementation of Ecklonia cava in diets. Polynomial contrasts analysis revealed that villus height of the ileum exhibited a linear increase (p<0.05) in response with the increase in the level of dietary Ecklonia cava. However, villus height of duodenum and jejunum, crypt depth, villus height to crypt depth ratio of different segments of the intestine were not affected. Conclusion: The results suggest that Ecklonia cava had beneficial effects on the growth performance, cecal microflora, and intestinal morphology of weanling pigs.

• 대한환경공학회지
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• 제31권4호
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• pp.241-248
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• 2009

거풍광산 주변 밭의 오염된 중금속을 토양오염공정시험법과 TCLP를 이용하여 분석한 결과 비소, 납, 카드뮴, 구리, 아연과 같은 중금속의 농도가 전국 토양 평균치를 초과하는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 중금속 오염된 토양의 안정화를 위해서 구연산칼슘인산염 용액을 이용하는 방안에 대한 기초연구를 실험실 조건과 현장 조건에서 수행하였다. 실험실 조건에서 구연산칼슘인산염 용액을 투여한 실험 결과, 고압멸균처리한 반응조에 비해 토착미생물 군집이 존재하는 반응조에서 용존 인산염의 농도가 현격히 감소하였으며, 중금속 안정화율도 높다는 것을 확인하였다. 현장 실험에서도 구연산칼슘인산염 용액 투여가 용존 인산염 감소와 중금속 안정화 결과를 가져왔다. 이는 미생물의 인산염 사용이 중금속 안정화 향상에 도움이 되었음을 의미한다. 현장 실험에서 미생물군집을 분석한 결과, 구연산칼슘인산염 용액 투여로 다양성이 증대되었으며, Anaerofilum과 Treponema 같은 혐기성 미생물 개체가 우점종으로 발현되는 결과를 얻었다. 이러한 결과들을 살펴볼 때, 구연산칼슘인산염의 투여로 인한 토착미생물 신진대사 활성화를 통해서 토양 내 혐기성 환원 조건을 제공하거나 토양미생물이 인산염을 중금속 안정화에 이용되기 쉽게 도와주는 미지의 기작을 통해서 해당 현장의 중금속 안정화에 기여한 것으로 해석된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제33권3호
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• pp.446-455
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• 2020

Objective: Our recent series of laboratory- and large-scale experiments confirmed that under aerobic and anaerobic conditions, sodium metabisulfite (SMB) was effective in preserving nutrients and antioxidant capacity of highly perishable fruit and vegetable discards (FVD). Hence, the purpose of this study was to examine how partial inclusion of SMB-treated FVD in total mixed ration (TMR) influences in vitro ruminal fermentation, whole-tract digestibility, nitrogen metabolism, blood metabolites, and voluntary feed intake of sheep. Methods: The FVD were mixed thoroughly with 6 g SMB/kg wet biomass and kept outdoors under aerobic conditions for 7 days. Four TMRs including four levels of SMB-treated FVD (as-fed basis) at 0%, 10%, 20%, and 30% (equaling to 0%, 1.9%, 3.8%, and 5.7% on dry matter basis, respectively), were prepared as replacement for corn grain. The ruminal fermentation metabolites were studied using an in vitro gas production test. Four mature male Corriedale sheep were assigned at random to the 4 diets for two separate sub-experiments; i) digestibility trial with four 21-d periods, and ii) voluntary feed intake trial with four 28-d periods. Results: Inclusion of SMB-treated FVD in the TMR tended to quadratically increase partitioning factor. No effect was seen on total-tract digestibility of organic matter, ether extract, crude protein, and acid detergent fiber, except for neutral detergent fiber digestibility that tended to linearly increase with increasing SMB-treated FVD in the TMR. The progressive increase of FVD preserved with SMB in the diet had no effect on nitrogen metabolism. Treatment had no effect on serum antioxidant capacity and blood metabolites assayed. Voluntary feed intake was not impaired by inclusion of SMB-treated FVD in the TMR. Conclusion: It appears that FVD preserved with SMB can be safely incorporated into TMR as replacement of corn grain without impairment of nutrient metabolism and feed intake.

• 대한환경공학회지
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• 제30권8호
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• pp.781-788
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• 2008

본 연구는 실험계획법과 통계학적 분석을 이용하여 세가지 유기성 폐기물(축산폐수, 하수슬러지, 음식물쓰레기)의 혼합 산발효를 위한 최적 운전 조건을 구하였다. 먼저, 세가지 기질의 최적 혼합비 도출을 위해 15회의 회분식 실험을 진행하였고, 획득한 실험 값의 통계학적 분석 결과 도출된 최적 혼합비는 chemical oxygen demand(COD) 기준으로 축산폐수, 하수슬러지, 음식물쓰레기 순으로 0.4 : 1.0 : 1.1로 나타났다. 도출된 최적 혼합비율로 준비된 기질을 대상으로 산발효 연속 운전 최적화를 수행하였다. 중요 운전 인자로서 hydraulic retention time(HRT)과 기질 농도를 설정하고, 실험계획법의 일종인 반응표면법(Response surface methodology, RSM)을 적용하였다. 3단계의 실험 계획에 의거한 연속 운전 결과, total volatile fatty acids(TVFA) 생성을 극대화 할 수 있는 최적 운전 조건은 HRT 2일, 기질 농도 29,237 mg COD/L로 밝혀졌고, 제시된 2차 경험적 모델식을 통해 최적 운전 조건에서 73%의 TVFA 증가율을 예상할 수 있었다. 도출된 모델식의 정확도 검증을 위한 실험 결과, 약 4%의 상대오차를 나타내 반응표면법을 비롯한 실험계획법과 통계학적 분석 방안이 성상 변화가 큰 실 폐기물의 최적화에도 효과적으로 적용될 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.295-301
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• 2017

보툴리눔 신경독소는 콜린성 신경말단(부)을 선택적으로 공격하여 신경마비를 일으키는 신경독소로서, 그람양성을 띠고 내성포자를 형성하는 절대혐기성 세균인 보툴리눔 균(Clostridium botulinum)이 만들어낸다. 이 중 보툴리눔 A형 독소(BoNT/A)는 음식물과 물을 오염시킬 수 있으며 생물 무기나 생물 협박물질로 사용될 수도 있다. 이 때문에 독성을 탐지할 수 있는 예민한 분석방법과 중독을 치료할 수 있는 효능 있는 항독소를 개발해낼 필요성이 제기되어 왔다. 본 연구에서는 BoNT/A를 중화할 수 있는 단일클론 항체(mAb)를 생산하기 위하여 BoNT/A로 면역된 토끼의 항혈청에서 유래한 scFv 라이브러리를 인간 IgG와 융합시켰다. 그렇게 재조합된 scFvIgG 항체 단백질을 안정된 세포주에서 발현시켰고 항체 친화 크로마토그래피를 사용하여 scFvIgG mAb 단백질을 정제하였다. ELISA로 정제된 scFvIgG mAb 단백질의 효율성을 확인하였고, in vivo 실험으로 BoNT/A에 대한 중화능을 시험하였다. 독성 중화능 실험은 마우스를 사용하여 수행하였는데, 그 결과 scFvIgG 항체(10 ug)는 BoNT/A(100,000 $LD_{50}$)의 독성이 주입된 마우스를 완전히 방어하지는 못하지만 마우스의 생존 기간을 현격하게 연장시키는 것이 확인되었다. 이러한 결과들은 이 scFvIgG mAb가 BoNT/A를 중화하는 효능을 가지고 있다는 점을 제시한다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권3호
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• pp.302-308
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• 2005

질산성 질소는 강변여과수에서 가장 흔히 발견되는 오염물질 중의 하나이다. 본 연구에서는 황을 이용한 독립영양탈질 공정을 강변여과수의 질산성 질소제거를 위한 반응벽체 기법에 도입하였다. 본 연구의 목적은 현장에서의 실제 강변여과수를 이용한 주 파일럿 실험을 통해 반응벽체 시스템에서 미생물 접종의 영향과 대체 알칼리도 공급원으로서 굴패각의 영향을 알아보고, 유량변화 및 체류시간 변화에 따른 질산성 질소 제거효율을 평가하는 것이다. 황과 석회석 또는 굴패각으로 구성된 준 파일럿 규모의 투수성 반응벽체(PRB) 6기를 경남 낙동강 유역 강변여과수 취수 현장에 설치하여 운전한 결과, 하수처리장의 혐기 소화 슬러지로부터 분리배양된 황탈질미생물 콘소시움 뿐만 아니라 굴패각의 자생미생물의 활성에 의해서 강변여과수의 질산성 질소가 제거됨을 확인하였고 석회석뿐만 아니라 굴패각도 시스템의 pH 조절을 위한 알칼리도 공급원으로 이용될 수 있음을 알 수 있었다. 그러나 알칼리도 공급원으로서 굴패각의 이용은 높은 황산이온의 농도와 고형물의 농도를 야기하였다. 80 cm의 반응벽체 두께에서, 유량을 66에서 132 mL/min까지 증가시킴으로써 체류시간을 15에서 7.5시간으로 감소시킴에 따라 질산성 질소 제거효율은 75에서 58%로 감소하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권3호
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• pp.323-329
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• 2005

본 논문은 호기-혐기 조건이 연속적으로 반복 운영되는 자연정화시스템의 질소제거에 관한여 연구하였다. 조류 광합성 활동을 극대화한 산화지(WSP: Waste Stabilization Pond)에서 호기조건을, 부레옥잠 잎과 줄기에 의해 태양광이 차단되어 산화지로부터 유입된 조류의 내호흡과 뿌리에 부착된 미생물 호흡에 의해 혐기조건이 형성되는 WHP(Water Hyacinth Pond)를 조합하여 운전하였다. Pilot plant는 2개 계열로 구성하여 운전하였다. 첫번째는 WHPs와 WSPs로 조합하였고, 두번째는 WSP와 질산화와 탈질화에 대한 식물의 효과를 평가하기 위해 대조반응조로 태양광을 차단한 반응조(DPs: Dark Ponds)를 조합하였다. 연구결과에 따르면 질소에 대한 전체적인 제거능력은 WSP-WHP에서 발휘되었으며 약 86%가 감소되었고 대조반응조 WSP-DP에서는 36%가 감소되었다. 대부분 질소는 WSP에서 질산화 된 후 WHP에서 탈질에 의해 제거되었다. 탈질이 원활히 수행될려면 외부탄소원이 필요한데 수생식물조 하부 수층에서 조류의 부패로 탄소원이 공급되었다. 그리고 WSP-WHP 시스템은 인 제거에도 매우 효과적이었다. WSP-WHP에서 인 제거율은 81%인 반면에 WSP-DPs에서는 단지 16%에 불과했다. 이들 두 시스템간의 인 제거율의 차이는 아마도 식물증식과 식물 뿌리에서 생산된 Extra-cellular 물질에 기인한다고 여겨지며 이러한 부분에 대해서는 향후 심도 있는 연구가 진행되어야 할 것이다.