• 대한환경공학회지
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• 제31권8호
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• pp.663-672
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• 2009

본 연구는 조류 Chlorella pyrenoidosa에 의한 Pb 흡착시 고정화 방법이 흡착특성에 미치는 영향에 관한 것으로, 고정화는 Ca-alginate, K-carrageenan, and polyacrylamide를 이용하여 실시하였다. 연구결과, 고정화에 따라 흡착평형 도달시간의 지연이 나타났으며, Pb의 최대 흡착능(mg/g)은 중금속 농도와 pH가 높을수록, 고정체 투입량이 적을수록 높게 나타났다. 고정화 방법별 흡착능은 Ca-alginate로 고정화한 경우 가장 높은 흡착능을 나타낸 반면, 흡착량이 pH에 가장 민감하게 영향을 받았다. Pb 흡착현상은 Freundlich 등온흡착식에 의해 잘 해석되었고, 흡착속도는 2차 모형식을 따르는 것으로 나타났다. FT-IR분석으로 Chlorella pyrenoidosa에 의한 Pb의 생물흡착 메커니즘이 주로 carbo-acid와 amide 그룹에 Pb가 결합되어 일어남을 알 수 있었다. 흡착된 Pb의 탈착은 탈착제 농도가 높을수록 탈착 효율도 높았다. 실험에 사용되어진 여러 탈착제(NTA, HCl, EDTA, $H_2SO_4,\;Na_2CO_3$)중 Ca-alginate과 K-carrageenan로 고정화한 경우 NTA가 가장 높게 나타났으며, polyacrylamide로 고정한 경우 EDTA를 사용한 경우 가장 효과적인 것으로 나타났다. 고정화 방법별 최대 탈착효율은 각각 90.0, 83.0, 80.0% 이었다.

• 한국환경과학회지
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• 제11권4호
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• pp.361-366
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• 2002

Several effects on Pb$^{2+}$ removal by crab shell from aqueous solution were investigated. As the increase of initial Pb$^{2+}$ concentration and decrease of initial crab shell concentration, the time required to reach an equilibrium state and the residual Pb$^{2+}$ concentration increased. In our experimental ranges, the optimum initial Pb$^{2+}$ concentration and crab shell concentration were below 103 mg/$\ell$ and over 0.5 mg/$\ell$, respectively. Also, in order to investigate the mechanism of Pb$^{2+}$ removal by crab shell in aqueous solution, the crab shell was compared with chitosan and chitin on aspects of Pb$^{2+}$ removal capacity and Pb$^{2+}$ removal rate. The Pb$^{2+}$ removal by crab shell was greater than that by chitin and chitosan. The role of chitin was not so great in Pb$^{2+}$ removal by crab shell. The Pb$^{2+}$ removal by chitosan was not exactly correlated to the molecular weight of chitosan. weight of chitosan.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제22권1호
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• pp.39-43
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• 1999

중금속에 대한 내성을 나타낸 Serratia marcescens를 이용하여 카드뮴 흡착 기작에 관하여 조사하였다. 먼저 카드뮴에 대하여 민감성을 나타내는 돌연변이 균주인 PM을 개발하였으며 PM균주는 50ppm 이상의 카드뮴 농도에서 성장하지 못하였다. 카드뮴을 50ppm 처리한 균주에서 10회 이상 계대 배양하여 카드뮴에 적응을 유도한 PA균주는 PC, PM균주에 비해 성장 속도가 증가하였으며 세포 내 카드뮴 축적량도 4∼5배 증가하였다. PA균주는 100 ppm 카드뮴 처리군에서 처리량 중 23%를 세포내에 축적하였으며 세포막 부위보다 세포질 부위에 더욱 많은 카드뮴을 축적하였다. 카드뮴 처리시, 전 세포 단백질 양상에서 28 KDa과 64 KDa의 2개의 유도 단백질과 45 KDa의 감소 유도 단백질을 확인하였으며 원자 흡광 분석을 통하여 각각의 유도 단백질에 결합된 카드뮴 양은 단백질 1 g당 318.25 ㎍, 325.37 ㎍이 검출되었다. 세포내에 축적된 카드뮴을 전자현미경을 이용하여 카드뮴 결합 물질을 확인한 결과, 세포질의 단백질 분획에서 28 KDa크기의 유도 단백질이 카드뮴과 흡착한 것으로 나타났다. 카드뮴 흡착에 대한 DNA조사 결과 20 Kb 크기의 plasmid가 존재하였으며, curing agent로 plasmid를 제거한 결과 카드뮴 내성을 상실하여 본 분리 균주의 카드뮴 내성 유전자는 plasmid상에 위치하는 것으로 확인하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권1호
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• pp.7-14
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• 2006

본 연구에서는 도시하수를 이용하여 two-sludge 시스템방식의 SBR3 공정의 질소제거 효율 향상능을 평가하기 위해 기존 재래식 SBR 공정(SBR1) 및 분할주입(step-feeding)을 통해 탈질효율 향상을 도모한 SBR2 공정과의 비교 연구를 수행하였다. 도시하수를 대상으로 한 연구결과 two-sludge 시스템 방식으로 질산화 반응이 별도의 반응조에서 진행되며(external nitrification), 질산화된 질산염은 생흡착된 유기물을 이용하여 효과적으로 탈질되는 SBR3 공정이 SBR1 및 SBR2 반응조에 비해 T-N 제거효율면에서 우수함이 관찰되었다. SBR3 공정과 SBR1 및 SBR2 공정의 T-N 제거효율 차이는 낮은 C/N 비에서 더 크게 관찰되었으며 이는 생흡착 기작을 이용하는 SBR3 공정이 SBR1 및 SBR2 공정에 비해 탈질시 유기물 이용을 효율적으로 함을 의미한다. SBR3 공정은 T-N 유입 부하율에 따른 T-N 제거효율 관계에서도 SBR1 및 SBR2 공정에 비해 성능이 우수함을 관찰할 수 있었다. SBR3 공정이 SBR1 및 SBR2 공정에 비해 높은 T-N 부하율에서도 질소제거효율이 높은 원인은 SBR3 공정이 two-sludge 시스템 방식으로 운영됨에 따라 질화박테리아가 독립된 반응조에서 질산화를 수행하므로(external nitrification) 질산화 반응시 소요되는 수리학적 체류시간을 단축시킬 수 있기 때문이다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권2호
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• pp.206-214
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• 2005

본 연구는 도시하수 처리시 부유성장 미생물만을 이용하는 표준 활성슬러지 공정(Conventional Activated Sludge; CAS) 및 MLE(Modified Ludzack-Ettinger) 공정과 부유 및 부착 미생물을 동시에 활용하는 하이브리드(hybrid)형 공정인 M-Dephanox(Modified-Dephanox) 공정의 유기물, 질소 및 인 제거효율을 상호 비교 검토하고자 하였다. M-Dephanox 공정은 기존 Dephanox 공정의 단점을 극복하기 위하여 고안된 공정으로서 기존 Dephanox 공정에 비해 탈질 효율을 증가시킬 수 있다. 연구 결과 부유 성장 미생물을 이용하는 MLE 공정에 비해 하이브리드형 공정인 M-Dephanox 공정의 TCOD, T-N 및 T-P 제거효율이 각각 12.3, 18.6, 28.2% 더 높게 관찰 되었다. M-Dephanox 공정이 MLE 공정에 비해 유기물 및 질소 제거 효율이 더 높은 원인은 M-Dephanox 공정이 하이브리드 공정이자 다단 슬러지 공정(multi-sludge)인 동시에 생흡착(biosorption)을 이용한 효과적인 유기물 이용 기작이 있기 때문이다. M-Dephanox 공정의 질산화 반응조에서의 암모니아성 질소 제거효율은 약 2hr의 수리학적 체류시간에서 약 96.7%로 나타나 Dephanox 공정과 관련한 기존 문헌에서 보고된 5 hr의 체류시간 보다 3 hr 짧은 수리학적 체류시간에서도 높은 암모니아성 질소 제거효율을 관찰 할 수 있어 전체 공정의 수리학적 체류시간을 줄이는데 커다란 역할을 할 것으로 기대된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권2호
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• pp.226-231
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• 2006

Several white-rot fungi are able to produce extracellular lignin-degrading enzymes such as manganese peroxidase (MnP), lignin peroxidase (LiP), and laccase. In order to enhance the production of laccase and MnP using Trametes versicolor KCTC 16781 in suspension culture, the effects of major medium ingredients, such as carbon and nitrogen sources, on the production of the enzymes were investigated. The decolorization mechanism in terms of biodegradation and biosorption was also investigated. Among the carbon sources used, glucose showed the highest potential for the production of laccase and MnP. Ammonium tartrate was a good nitrogen source for the enzyme production. No significant difference in the laccase production was observed, when glucose concentration was varied between 5 g/l and 30 g/l. As the concentration of nitrogen source increased, a lower MnP activity was observed. The optimal C/N ratio was 25 for the production of laccase and MnP. When the concentrations of glucose and ammonium tartrate were simultaneously increased, the laccase and MnP activities increased dramatically. The maximum laccase and MnP activities were 33.7 U/ml at 72 h and 475 U/ml at 96 h, respectively, in the optimal condition. In this condition, over 90% decolorization efficiency was observed.