• Journal of Plant Biology
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• 제29권4호
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• pp.243-254
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• 1986

The enzyme patterns and the food storage changes in radish (Raphanus sativus L. cv. Taewang) cotyledons during seedling development were studied. The radish seeds were germinated for 8 days at $25^{\circ}C$ under light (7, 000 lux) or dark condition. The lipid and protein contents per seed were 4.3 mg and 2.85 mg respectively. In 8-day-old light-grown seedling, the lipid and protein contents per cotyledon pair were 1.5 mg and 2.08 mg; in 8-day-old dark-grown seedling, they were 0.8 mg and 1.24 mg respectively. The heterotrophic phase of seedlings continued for 3 days after sowing and followed by autotrophic phase (3~6 day) and senescence phase (6~8 day). The food storage function decreased in response to time course. During heterotrophic phase, the activities of glyoxysomal enzymes (malate synthetase, isocitrate lyase, and catalase) were high at 2~3 day. Those patterns were somewhat more prominent in darkness. During the autotrophic phase, the activities of peroxysomal enzymes (glycolate oxidase and catalase) increased at 4~5 day.

• 한국환경농학회:학술대회논문집
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• 한국환경농학회 2011년도 30주년 정기총회 및 국제심포지엄
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• pp.223-236
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• 2011

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제27권10호
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• pp.1798-1807
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• 2017

The differentiations in nitrogen-converting activity and microbial community structure between granular size fractions in a continuous completely autotrophic nitrogen removal over nitrite (CANON) reactor, having a superior specific nitrogen removal rate of $0.24g/(g\;VSS{\cdot}h)$, were investigated by batch tests and high-throughput pyrosequencing analysis, respectively. Results revealed that a high dissolved oxygen concentration (>1.8 mg/l) could result in efficient nitrite accumulation with small granules (0.2-0.6 mm in diameter), because aerobic ammonium-oxidizing bacteria (genus Nitrosomonas) predominated therein. Meanwhile, intermediate size granules (1.4-2.0 mm in diameter) showed the highest nitrogen removal activity of $40.4mg/(g\;VSS{\cdot}h)$ under sufficient oxygen supply, corresponding to the relative abundance ratio of aerobic to anaerobic ammonium-oxidizing bacteria (genus Candidatus Kuenenia) of 5.7. Additionally, a dual substrate competition for oxygen and nitrite would be considered as the main mechanism for repression of nitrite-oxidizing bacteria, and the few Nitrospira spp. did not remarkably affect the overall performance of the reactor. Because all the granular size fractions could accomplish the CANON process independently under oxygen limiting conditions, maintaining a diversity of granular size would facilitate the stability of the suspended growth CANON system.

• 한국물환경학회지
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• 제24권5호
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• pp.563-568
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• 2008

In petroleum refining industry, caustic (NaOH) solution is used to remove $H_2S$ from hydrocarbon streams in naphtha cracking process. Once $H_2S$ is absorbed in caustic solution, the solution becomes known as spent sulfidic caustic (SSC), which contains high concentrations of hydrogen sulfide and alkalinity. This study was focused on the evaluation of autotrophic denitrification by SSC in a hybrid Bardenpho process. SSC was injected to the anoxic (1) and anoxic (2) tank at different S/N ratio. In a previous lab-scale study, as we operated a modified Ludzack-Ettinger process, it was observed that the COD increment of effluent and nitrification failure happened because of non-biodegradable matters in SSC and high pH, respectively. Thus cilia media was packed at 2.4%(v/v) in all aerobic tanks and the pH of SSC was neutralized from 13.3 to 11.5 with addition of sulphuric acid ($H_2SO_4$). Consequently, these strategies were successful because no COD increment of effluent was observed and nitrification failure did not happen. The maximum TN removal efficiency was 77.5% when SSC was injected to both the anoxic (1) and anoxic (2) tanks. The mean TN concentration of effluent in this condition was 5.8 mg/L.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권2호
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• pp.38-44
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• 2006

본 연구에서는 독립영양 황탈질반응을 이용한 질산성 질소 처리 반응 벽체의 탈질능과 미생물학적 안정성을 확인하기 위하여 황/석회석과 독립영양 황탈질 미생물을 이용한 칼럼 반응기를 상향식으로 500일간 운전하여 시간과 깊이에 따른 질산성 질소의 제거 효율을 분석하였으며, 반응기 내부의 미생물 군집 변화를 16S rDNA-cloning 염기서열 분석법 및 DGGE 기법으로 분석하였다. 실험 결과, 미생물의 대사 활동에 따라 칼럼 깊이 별로 질산성 질소 제거율 및 미생물 군집 분포의 큰 차이가 나타났다. 칼럼 반응기의 질산성 질소 제거율은 99%에 달하였으며, 특히 칼럼 아래쪽에서 질산성 질소 제거율이 매우 높게 나타났다. 시간에 따른 제거율은 칼럼 운전 100일 후부터 큰 차이를 나타내지 않았다. 초기 접종원에서는 독립영양 황탈질 미생물인 OTU DE-1, Thiobacillus denitrificans의 비율이 15%에 불과하였으며 반응기 운전 초기에는 접종원 및 100일 운전 후 반응기의 윗부분에서 종속영양 탈질 미생물인 OTU DE-2, Cenibacterium arsenioxidans와 DE-3, Geothrix fermentans가 78%와 90%로 높은 비율을 차지하여 종속영양탈질 미생물들이 우점종을 차지하였다. 그러나 OTU DE-1은 100일 후에 칼럼 아래쪽에서 94%의 비율을 차지하여 우점종이 되었으며, 500일 운전 후 분석한 결과 칼럼 전체에서 86%를 차지하여 독립영양 황탈질 미생물이 안정적으로 적응하였음을 알 수 있었다.

• 환경생물
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• 제29권4호
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• pp.362-372
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• 2011

본 논문은 잘피의 성장과 부착생물과의 관계, 그리고 부착생물간의 관계를 이해하고자 실시된 연구로서 여수시 돌산읍 율림리에서 1998년 7월에서 1999년 7월까지 총 13개월 동안 실시되었다. 연구 결과를 토대로 다음과 같은 세 가지 결론을 얻을 수 있었다. 1) 잘피 잎의 면적과 부착 생물의 현존량과는 정상관관계를 나타냄으로써 부착가능 면적이 넓어지게 되면 부착생물의 현존량이 증가함을 확인할 수 있었다. 이것은 해초의 외적인 성장이 증가할수록 부착생물이 부착할 수 있는 시간적 가능성이 증가할 뿐만 아니라 부착이 가능한 면적이 확대되는 기회를 제공해 줄 수 있다. 2) 부착생물의 건중량에 대한 무기물량 및 유기물량의 비율과 엽록소 양과의 상관관계를 살펴볼 때, 부착조류의 경우 석회홍조류나 규조류와 같이 무기물의 비율이 높은 조류의 현존량이 녹조류나 갈조류와 같은 조류보다 상대적으로 높은 것으로 나타났다. 3) 독립영양지수 (AI, Autotrophic Index)를 통해 살펴본 부착생물의 군집은 약 2개월의 종속영양군집이후 1개월의 독립영양군집이 나타나는 현상을 보였으나, 독립영양생물을 위주로 한 군집의 유지기간이 짧고 지수의 값이 높은 것을 고려할 때, 유기물질 또는 미생물 등을 위주로 한 종속영양생물의 군집이 우점한다고 유추할 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권11호
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• pp.1995-2005
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• 2000

황-이용 탈질시 요구되는 알칼리도를 공급하기 위해 종속영양탈질을 동시에 이용하는 방안(종속/독립 동시탈질)의 가능성을 검토하였다. 이를 위해 $35^{\circ}C$에서 운전된 황 충전상 반응조에 $NO_3{^-}-N$ 및 $COD_{Cr}$이 각각 700~900 및 900~2500mg/L인 질산화된 침출수를 주입하며 종속/독립 동시탈질시 첨가된 외부탄소원의 종류 및 농도, 그리고 HRT가 탈질효율에 미치는 영향을 파악하였다. 종속/독립 동시탈질시 알칼리도 공급량을 0으로 유지하기 위해 종속영양탈질에 의해 제거되어야 하는 $NO_3{^-}-N$분율($HDNR_{fraction}$)은 탄소원별로 차이를 나타내었다. 메탄올과 아세트산 나트륨의 경우 이론적인 $HDNR_{fraction}$ 값에서 100%의 탈질효율을 얻었으나 글루코스와 당밀의 경우 이론치보다 높은 $HDNR_{fraction}$ 값이 필요하였다. 대부분의 탈질반응은 반응조 하단 11.5cm에서 완료되었으며, 이를 기준으로 계산한 종속/독립 동시탈질시 100% 탈질효율을 얻을 수 있는 EBCT와 용적부하는 각각 6.76 h와 $2.84kg-NO_3{^-}-N/m^3{\cdot}d$이었고, 최대 탈질율은 처리효율 89%에서 $5.05kg-NO_3{^-}-N/m^3{\cdot}d$이었다. 그러나 짧은 EBCT에서는 종속 영양균의 과도한 성장에 의한 반응조의 막힘현상이 발생하였는 바, 이는 역세척 또는 종속영양탈질과 황-이용 탈질의 분리운전 등의 대안으로 해결할 수 있을 것이다.

• 생명과학회지
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• 제21권3호
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• pp.444-450
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• 2011

퍼클로레이트($ClO_4^-$)는 지표수 및 토양/지하수에서 검출되는 오염물이다. 독립영양방식의 퍼클로레이트-환원세균(PRB)은 기체 수소(H2)를 전자공여체로 사용하여 $ClO_4^-$를 제거한다. 철이 부식되면 $H_2$를 생성할 수 있음에 착안하여 본 연구에서는 하수처리장에서 쉽게 구할 수 있는 활성슬러지를 식종하여 영가철(ZVI)을 이용한 독립 영양방식의 $ClO_4^-$ 제거 가능성을 조사하였다. 회분반응실험을 통해 활성슬러지미생물이 ZVI가 존재할 때 $ClO_4^-$를 분해할 수 있음을 알 수 있었으며, 또한 이러한 $ClO_4^-$의 생분해는 $ClO_4^-$가 분해됨에 따라 생성되는 $Cl^-$의 몰 농도를 통해 확인 할 수 있었다. 독립영양방식의 $ClO_4^-$ 제거공정에 사용된 철 입자의 표면에 간균형태의 미생물들이 존재한다는 것을 주사전자현미경을 통해 관찰하였다. 그래서 철 입자가 생물막을 형성하기 위한 담체로서도 작용할 수 있다는 것을 알 수 있었다. ZVI가 첨가된 $ClO_4^-$ 분해성 농화배양으로부터 채취한 생물막의 미생물군집조성은 접종균으로 사용된 활성슬러지의 그것과는 다름이 DGGE 분석 결과 나타났다. DGGE band 중에서 생물막의 주요밴드는 Clostridia 강과 가장 관련이 있는 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권9호
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• pp.851-856
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• 2010

본 연구는 단축질소제거(SBNR) 공정의 후속 공정 목적으로 황이용 독립영양탈질을 이용하여 유출수 내 아질산성질소를 제거하고자 황 이용 아질산성질소의 제거특성을 파악하였다. 이를 위하여 알칼리도가 이론적인 양보다 충분한 조건과 부족한 조건에서 아질산성질소와 질산성질소의 황탈질 회분식 실험을 수행하면서 메탄올의 영향을 파악하였다. 충분한 알칼리도와 완전독립영양 조건에서 초기 아질산성질소, 질산성질소 농도가 각각 100 mg N/L에서 배양 27시간 이내에 99% 이상의 질소가 제거 되었다. 탈질 속도는 질산성질소 탈질에 비해 아질산성질소 탈질이 약 1.3배 빨랐다. 아질산성질소 탈질 시 1 g 당 황산염 이온 생성량은 약 4.8 g ${SO_4}^{2-}/g$ ${NO_2}^-$-N 이었고, 질산성질소 탈질의 경우 13.5 g ${SO_4}^{2-}/g$ ${NO_3}^-$-N이었다. 알칼리도가 충분하지 않은 조건에서 아질산성질소는 95% 이상 높은 효율을 보였으나 15시간 정도의 긴 유도기가 관찰되었고, 질산성질소 탈질의 경우 배양기간 동안 전혀 탈질이 이루어지지 않았다. 아질산성질소 탈질에서 제거된 아질산성질소 1 g 당 황산염 이온 생성량은 약 2.6 g이었고 알칼리도 소비량은 1.2 g $CaCO_3$이었다. 모든 알칼리도 조건에서 투여한 메탄올의 아질산성질소 제거 영향은 없었다. 본 연구결과를 바탕으로 황이용탈질의 특성을 파악하여 하수 및 폐수의 특성에 맞게 반응조 운전이 이루어지면 기존 탈질 방법의 단점을 보완한 효율적인 탈질 방법이 될 것으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제39권6호
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• pp.409-414
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• 2006

황산화 미생물인 Genus Thiobacillus 중 몇 종류의 탈질균은 여러 종류의 황 화합물($S^{2-}$, So, $S_2O{_3}^{2-}$, $S_4O{_6}^{2-}$, $SO{_3}^{2-}$)을 황산염이온으로 산화시키면서 동시에 질산성질소를 질소 가스 형태로 전환시킨다. 이는 독립영양 미생물이므로 외부 탄소원이 필요치 않으며, C/N비가 낮은 폐수에 에탄올 대신 값이 싼 황 입자의 투입으로 경제적이며 효과적인 탈질화를 유도할 수 있다. 후탈질시 인위적인 유기물의 투입대신 값 싼 황입자를 사용하여 질소를 제거하며, 처리효율이 안정적이고, 운전이 쉬워, 최근 이 공정은 세계적으로 많이 연구되고 있다. 그러나 탈질시 알칼리도가 파괴되어 특히 알칼리도가 낮은 폐수의 경우 고농도 탈질시 pH가 떨어져 탈질이 더 이상 진행되지 않으며, 고농도의 질산성질소를 처리할 경우 부산물로서 고농도의 황산염이온이 생성된다는 부수적인 단점을 안고 있다. 본 연구에서는 MCR로부터 독립영양 미생물을 분리 characterization 및 미생물 동정을 하였다. MCR내에는 주로 Paracoccus denitrificans and Paracoccus versutus (formerly Thiobacillus versutus)가 주종을 이루었으며 이들 미생물들은 유기물도 에너지원으로 이용할 수 있는 facultative autotrophic denitrifier이었다. 이들 미생물을 탈질에 이용할 시 유기물이 있는 조건에서도 성장하기 때문에 유입 폐수 내 유기물 농도에 영향을 받지 않고 또는 인위적으로 소량의 유기물을 넣어 독립영양탈질과 종속영양탈질을 동시에 일어날 수 있도록 함으로서 독립영양탈질의 단점인 높은 황산염이온 생성 및 알칼리도 파괴를 막을 수 있을 것으로 사료된다.