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침투성 동결보호제가 포유류 초기배자의 생존성에 미치는 영향 (Effects of Permeable Cryoprotectants on Viability of Mammalian Embryo Model)

  • 김현;조상래;김동교;최창용;성환후
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.195-200
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    • 2015
  • 본 연구에서 배아의 생식세포 동결에 가장 흔히 쓰이고 있는 침투성 동결보호제(DMSO, EG, Glycerol, 1,2-PROH)의 독성을 비교하고자 생쥐 수정란 모델을 이용한 실험을 하였다. 생후 6주령의 암컷 생쥐 F1 hybrid mice에 10 IU의 PMSG를 복강 주사하여 과배란을 유도하고, 2-세포기 배아를 획득하고 침투성 동결보호제(DMSO, EG, Glycerol와 1,2-PROH) 각각 실온에서 60분간 노출시킨 후, 배양을 하였다. 배반포의 전체 세포수는 2-세포기 단계에서 DMSO($68.1{\pm}24.1$), EG($68.1{\pm}24.1$), Glycerol($81.2{\pm}27.0$), 1,2-PROH($68.1{\pm}24.1$) 침투성 동결보호제 처리군은 대조군에 비해 유의적으로($99.0{\pm}18.3$)(p<0.001) 낮았다. DMSO와 Glycerol 처리구가 EG와 1,2-PROH 처리구에 비해 세포수가 적었다. DMSO($15.4{\pm}1.5$), EG($10.2{\pm}1.4$), Glycerol ($10.2{\pm}1.4$), 1,2-PROH($10.2{\pm}1.4$) 네 처리구는 대조구($6.1{\pm}0.9$, p<0.0001)와 비교해서 배반포에서 세포사 비율이 더 높음을 확인했다. 또한, DMSO와 Glycerol 처리구는 EG와 1,2-PROH 처리구(p<0.001)보다 더 많은 세포사멸된 세포가 각각 확인되었다. DMSO, EG, Glycerol과 1,2-PROH 처리군과 대조군 사이에는 배아 부화율에 있어서 차이가 있었으며 이는 배아에 대한 동결보호제의 잠재적인 독성을 확인한 결과였다. 이번 연구에서 장기간 처리했을 때 EG와 1,2-PROH 처리군보다 DMSO와 Glycerol 처리군에서 배아발달과 세포수가 저하된 것은 DMSO와 Glycerol의 독성이 더 높을 것으로 사료된다.

OPU 유래 수정란의 대량생산을 위한 고능력 공란우 반복사용 가능성에 관한 연구 (Possibility of Repeated Use of Elite Donor Cows for Mass Production of OPU-Derived Embryos)

  • 진종인;최병현;김성수;박번영;이정규;공일근
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.149-159
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    • 2015
  • This study was designed to know the possibility in repeat uses of elite donor cows for getting mass production of OPU-derived embryo production (OPU-IVP). Ultrasound transvaginal ovum pick-up (OPU) performed in 6 Korean native cows was aged 4 to 10 years old. The aspiration of immature oocytes for OPU derived embryo was carried out 2 times per week, and OPU-IVP of $1^{st}$ period was carried out 22~48 sessions from each donors. And the break time for OPU-IVP of $2^{nd}$ period after $1^{st}$ OPU from each donors were 2~25 months. The OPU-IVP of $2^{nd}$ period each donors conducted total 15~65 times for 2~8 months by an ultrasonographic, was guided follicular aspiration system. The average numbers of collected oocytes, grade 1 + grade 2(G1+G2) oocytes and cleavage embryo from $1^{st}$ period OPU-IVP were significantly differences between donors (p<0.05). Total collected oocytes of donor D were significantly higher compared with donors of A, B, C, E and F (average 17.0 per session vs. 11.2, 10.1, 8.5, 10.2 and 9.6; p<0.05) and also oocytes of G1+G2 were significantly higher compared with r A and D and subsequently to donors of B, C, E and F (average 7.9 and 8.5 per session vs. 5.0, 2.7, 6.0 and 1.6; p<0.05). Cleavage rate of donor D was significantly higher compared with donors of A, B, C, E and F (average 13.1 per session vs. 10.1, 9.1, 6.9, 8.9 and 6.7; p<0.05). The average numbers of OPU-IVP for $1^{st}$ period was significantly higher from donors of B, D and E than those from donors of A, C and F (average 6.5, 7.1 and 6.5 per session vs. 3.5, 4.2 and 2.8; p<0.05). The possibility investigation of $2^{nd}$ OPU-IVP was carried out after 2~25 months rest periods from $1^{st}$ period OPU session. Total average numbers of collected oocytes, cleavages and blastocyst development rates were significantly higher from $1^{st}$ period OPU compared with $2^{nd}$ period one (p<0.05). The OPU-IVP efficiency by break for more embryo production from elite cow was analysis comparing without rest of donor A, under 6 months rest period as B and over 6 months rest period as C and then the average numbers of collected oocytes, cleavages and blastocysts were significantly higher from A group (11.8, 9.5 and 5.2 per session) than those from B and C groups (7.9, 6.2 and 2.6 vs. 9.2, 7.5 and 3.9, p<0.05), and also C group was significantly higher than B group. In conclusion, $1^{st}$ period OPU-IVP was more efficient compared with $2^{nd}$ period repeated uses of donor, and the break times for additional production of embryo on donor were needed more than over 6 months after $1^{st}$ period OPU-IVP. This repeating uses of elite donor cows given more emphasis for getting the opportunity on mass production of elite cow OPU-IVP embryo should be increased G1+G2 possibility of genetic improvement of livestock within short period.

성장 단계별 희소 한우(칡소)의 혈액학적 분석 (Analysis of Hematologic Characteristics of Korean Native Stripped Cattle Chickso according to the Ages)

  • 김현;조영무;고응규;김남태;김성우;성환후
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.313-319
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    • 2014
  • 2013년 11월부터 2014년 7월까지 가축유전자원시험장 장내에서 사육 중인 한우 및 칡소 206두(한우 187두, 칡소 19두)를 대상으로 연령별, 종별 그리고 성별로 각각 분류하고, 이들에 대한 혈액학적 수치를 확인하였다. 혈액학적 검사 결과에서 1년 이하에서 5년 이상으로 연령이 증가됨에 따라 RBC($12.0{\sim}9.5{\times}10^6/{\mu}l$로)와 PLT치($717{\sim}432{\times}10^3/{\mu}l$로)에서 각각 유의성 있는 감소(P<0.05)가 인정되었다. 동일 연령(2~3년)의 한우군과 칡소군 간에서의 비교에서는 RBC($10.1{\sim}10.4{\times}10^6/{\mu}l$)와 HCT(44.8~42.1%), MCV(49.4~44.9 fl) 및 MCHC (28.9~31.1 g/dl)에서 두 품종 간의 차이점이 인정되었으며, MCV와 MCHC에서도 통계적 유의성이 인정되었다(P<0.05). 또한, 백혈구계 검사 결과에서도 연령이 증가함에 따라 WBC 수치(1년 이하의 13.8에서 5년 이상의 $9.5{\times}10^3/{\mu}l$로)가 감소하는 경향이 인정되었으며, 백혈구 분포의 백분율에서는 전반적으로 림프구가 46.2%를, 분엽형 호중구가 35.6%로 나타났다. 한우군과 칡소군 간의 백혈구계 비교에서는 칡소군의 분엽형 호중구치가 $2.7{\times}10^3/{\mu}l$로서 한우군에 비하여 유의성 있는 저하(P<0.05)가 인정되었으며, 림프구치는 $5.2{\times}10^3/{\mu}l$$4.7{\times}10^3/{\mu}l$ 한우군에 비하여 높게 나타났다. 임신우군과 비임신우군 간의 비교 분석에서는 Hg(9.9 g/dl)과 HCT(40.5%)이 비임신군에 비하여 통계적 유의성이 있는 저하(P<0.05)가 인정되었으며, 총 백혈구수와 분엽형 호중구수, 림프구수 모두 비임신우군에 비하여 높게 나타났지만, 통계적 유의성은 인정되지 않았다.

경사제 피복재의 누적피해를 이산시간 확률과정으로 고려한 조건기반 유지관리의 할인비용모형 (Discounted Cost Model of Condition-Based Maintenance Regarding Cumulative Damage of Armor Units of Rubble-Mound Breakwaters as a Discrete-Time Stochastic Process)

  • 이철응;박동헌
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제29권2호
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    • pp.109-120
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    • 2017
  • 경사제 피복재를 예방적으로 유지관리할 수 있는 조건기반 할인비용모형을 제안하였다. 하중발생 사상을 이산시간 확률과정으로 고려하는 추계학적 누적 피해모형과 보수보강 비용에 대한 경제성 모형을 결합하여 수학적으로 유도하였다. 특히 본 논문에서 유도된 조건기반 유지관리의 할인비용모형은 시간에 따른 비용의 가치 뿐만 아니라 누적피해의 비선형성도 고려할 수 있다. 본 연구의 결과는 기존 모형들의 결과와 비교하여 만족스럽게 검증되었다. 또한 구조물의 중요도와 이자율 변화에 대한 민감도 분석도 수행하여, 구조물의 중요도가 높아질수록 예방적 보수보강의 최적시기는 빨라지나 이자율은 커질수록 반대의 경향이 나타난다는 것을 알았다. 한편 본 연구에서 유도된 추계학적 기대비용모형을 이용하여 여러 조건에 대하여 임의의 경사제 피복재 단면을 해석하였다. 표본경로기법을 적용하여 임의의 태풍 내습에 따른 경사제 피복재의 기대 누적피해수준을 예측하여 피해강도함수의 계수들을 추정할 수 있었다. 특히 하중발생 과정을 HPP(Homogeneous Poisson Process) 뿐만 아니라 DSPP(Doubly Stochastic Poisson Process)로도 해석하여 기대 누적피해수준에 미치는 하중발생의 불확실성에 대한 영향을 분석하여 하중발생사상을 이산시간 확률과정으로 고려해도 된다는 것을 확인하였다. 조건기반 할인비용모형의 해석 결과에 의하면 경사제 피복재의 설계조건에 따라 기대 누적피해수준의 거동특성이 크게 달라지고 이에 따라 예방적 보수보강을 수행하는 최적시기도 변한다는 것을 알 수 있었다. 마지막으로 파괴한계, 구조물의 중요도 그리고 이자율을 변화시키면서 예방적 유지관리를 가장 경제적으로 수행할 수 있는 최적시점과 피해규모를 결정할 수 있었다.

옥수수, 수수, 수수-수단그라스 교잡종 및 진주조의 Simazine과 Alachlor에 대한 저항성 (Tolerance of Corn, Sorghum, Sorghum-Sudangrass Hybrid, and Pearl Millet to Simazine and Alachlor)

  • 이석순;최상집
    • 한국작물학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.113-119
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    • 1989
  • 옥수수, 수수, 수수-수단그라스, 진주조 등 경지사료작물의 simazine과 alachlor에 대한 저항성과 제초효과를 알기 위하여 1988년 봄에 포장시험, 여름과 가을에 pot 시험을 하였다. 공시품종은 옥수수 진주옥, 수수는 Pioneer(P) 931, P947, P956, 수수-수단그라스는 P855F, P988, 진주조는 수원 1호, 수원 6호이었고 시험에 따라 알맞은 품종을 선택하였다. 제초제는 봄의 포장시험과 여름 pot히험은 simazine 수화제(50% ai, g/10a): alachlor 유제(43.7% ai, ml/10a)를 제품량으로 130:0, 100:0, 70:200, 0:300, 0:400의 비율로 처리하였고, 가을 pot 시험은 수수 P 931에 alachlor를 0, 50, 100, 200, 300, 400ml/10a과 simazine : alachlor를 70(g/10a) : 200(ml/10a)으로 처리하였다. 1. 옥수수는 포장시험과 여름 pot 시험에서 모두 simazine과 alachlor에 의하여 출아률, 입묘률, 유묘의 초장과 건물종, 간장, 건물수량 등에 영향을 받지 않았다. 2. 수수와 수수-수단그라스는 포장시험에서 simazine과 alachlor에 의해 유묘의 생육과 건물수량이 영향을 받지 않았다. Simazine은 여름 pot 시험에서 출아률과 유묘의 생존률에는 영향이 없었으나 초장과 건물종은 감소시켰다. Alachlor는 여름 pot시험에서 출아률은 약간 감소시켰지만 유묘의 생존률, 초장, 건물종을 현저히 감소시켰다. 가을 pot 시험에서 alachlor는 수수의 출아률에는 영향을 미치지 않았으나 100ml/10a 이상에서는 약량이 증가할수록 유묘의 생존률, 초장, 건물종이 감소하였으나 여름보다 생육이 덜 억제되었다. 3. 진주조는 봄의 포장시험에서는 simazine에 의하여 입묘률, 간장, 건물수량에 영향을 받지 않았지만 여름 pot 시험에서는 유묘의 생존률, 초장, 건물종이 다소 감소되었다. Alachlor는 포장에서 입묘률을 감소시켜 수량이 감소하였고, 여름 pot 시험에서는 출아률은 다소 감소하였으나 출아한 개체는 하나도 생존하지 않았다. 4. Simazine은 바랭이, 강아지풀, 피 등 화본두잡초에는 효과가 적었으나 광엽잡초는 방제하였고, alachlor는 화본두 잡초와 쇠비름, 비름 등 광엽잡초는 방제하였으나 깨풀과 명아주는 방제되지 않았다. 수확기의 잡초 잔초량은 simazine과 alachlor의 혼합처리에서 가장 적었으며, 작물의 건물수량이 많으면 잔초량은 적었다.

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단미벼의 발아 특성 및 기계이앙 육묘시 적정 파종량 (Studies on Seed Germination Characteristics of Rice Cultivar ‘Danmi’ and Its Optimum Seeding Rates for Seedling Raising in Machine Transplanting)

  • 김상열;오성환;이종희;정국현;조준현;이지윤;박성태;송유천;여운상;김정일;서우덕;강항원
    • 한국작물학회지
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    • 제55권2호
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    • pp.126-132
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    • 2010
  • 천립중이 가벼워 수량은 낮으나 sucrose와 glucose함량이 상대적으로 높아 환자의 이유식 등의 사용을 목적으로 개발된 단미 벼 종자의 발아 및 출아특성과 기계이앙 상자육묘시 적정 파종량을 구명하기 위한 시험결과는 다음과 같다. 1. 단미의 비중별 분포비율은 1.0이하로 가벼운 종자가 97.4%로 대부분이었고 1.12이상인 충실한 종자비율은 2.0% 이하로 낮았다. 반면 일미벼는 단미와 달리 1.12이상 충실한 종자의 비율이 82.3%로 가장 높았고 1.0이하의 충실하지 못한 종자의 비율은 6.4%로 낮았다. 2. 비중별 발아율은 단미의 경우 88-91%로 비중에 관계없이 비슷하였으나 일미벼의 발아율은 단미와 달리 1.0이하는 24%, 1.0~1.12는 61~66%, 1.12이상은 93%로 종자 비중이 무거울수록 발아율이 높았다. 3. 발아속도도 단미 및 일미벼 모두 발아율과 비슷한 경향을 나타냈으나 비중이 1.12이상일 경우 일미벼의 발아속도는 단미보다 빨랐다. 4. 육묘를 위한 단미의 침종기간은 침종온도에 관계없이 일미벼보다 2~4일 더 길었다. 5. 단미는 일미벼에 비해 정상모의 비율이 낮고 비정상모의 비율이 높았는데 비정상모중에서 출아불량이 4.9%, 출아후 shoot의 생육정지는 4.7%, 출아후 생육불량모는 5.3%로 높았다. 6. 기계이앙 육묘시 단미의 적정 파종량은 관행 일미벼 어린모 및 중묘의 상자당 성묘개체수를 기준으로 볼때 관행과 같이 어린모는 220g, 중묘는 130g이었고 부피로는 육묘일수에 관계없이 관행 일미벼의 1.5배량이었다.

규소, 질소, 칼슘 단독 및 혼합처리가 벼 식물체 내 무기성분 흡수 및 식물호르몬 함량 변화에 미치는 영향 (Changes in Mineral Uptake and Hormone Concentrations in Rice Plants Treated with Silicon, Nitrogen and Calcium Independently or in Combination)

  • 장수원;김윤하;나채인;이인중
    • 한국작물학회지
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    • 제62권4호
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    • pp.293-303
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    • 2017
  • 벼 식물체에 규소, 질소, 칼슘을 단독 및 혼합 처리할 경우 무기이온의 흡수와 식물호르몬 $GA_1$과 JA 함량변화에 미친 결과는 아래와 같다. 1. 질소와 칼슘이온은 규소처리에 의해 흡수가 억제된 것으로 조사됐고, 마그네슘 함량은 규소, 질소, 칼슘 단독 및 혼합처리에서 무처리보다 증가하였다. 2. 식물호르몬 ABA의 함량은 모든 처리에서 무처리와 차이가 없었다. 3. 식물호르몬 $GA_1$의 함량은 질소와 규소 혼합처리에서 가장 높았고, 다음으로 질소 단독처리 규소 단독처리 순으로 높았다. 반면 칼슘 단독처리 및 칼슘과 규소 혼합처리에서 $GA_1$함량은 차이가 없었고, 이러한 결과는 규소, 질소 및 칼슘 처리 후 12시간 및 24시간에서도 동일한 양상을 보였다. 4. 규소, 질소, 칼슘 단독 및 혼합처리 후 6시간 뒤 식물호르몬 JA 함량은 모든 처리에서 무처리보다 증가하였고, 특히 규소와 질소 혼합처리에서 가장 높게 조사되었다. 그러나 처리 후 12시간과 24시간 후 조사에서는 칼슘 단독처리에서 JA 함량이 무처리와 차이가 없었고, 이외의 처리에서는 무처리보다 높았다.

인간 착상 과정에 자궁내막과 배아의 역할 (The Role of the Endometrium and Embryo in Human Implantation)

  • 지병철
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제13권1호
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    • pp.1-11
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    • 2009
  • 착상은 배아측과 모체측의 내분비적, 측분비적 및 자가분비적 인자들의 상호 작용에 의하여 조절된다. 착상의 적기는 $2{\sim}4$일로서 이 특수한 시간대 안에서 signaling, appositioning, attachment 및 invasion을 통하여 순차적으로 배아의 착상이 이루어지는데, 이는 자궁내막과 배아로부터 여러 사이토카인, 성장인자, 부착인자와 같은 다수의 생화학 인자의 생성과 분비를 포함하며 이로 인하여 수용적인 자궁내막이 형성된다. LIF, CSF-1, IL-1과 같은 사이토카인들은 착상을 이끄는 연속적인 사건에서 중요한 역할을 수행하며 integrin, L-selectin ligands, glycodelin, mucin-1, HB-EGF, pinopodes는 appositioning과 attachment에 관여한다. 배아 또한 사이토카인과 성장인자 및 LIF, CSF-1, IGF, HB-EGF에 대한 수용체들을 분비하여 능동적으로 대처한다. 자궁내막의 수용성을 평가하고 자연주기 또는 보조생식술을 이용한 임신의 예후를 예측하는데, 이와 같은 인자들이 유용한지는 앞으로 더 연구되어야 한다. 현재로서는 내막조직으로부터 채취한 integrins, pinopodes, glycodelin, LIF가, 자궁강내 세척액에서는 glycodelin과 LIF가 유망한 인자로 떠오르고 있다. 혈액내 마커로서는 VEGF, glycodelin, CSF가 약간의 연관성을 보여주고 있다. 이러한 인자들이 보조생식술 전후로 자궁내막의 기능과 임신의 예후를 평가하는 선별검사로 이용될 수 있는지를 증명하기 위해서는 향후 불임 여성과 대조군인 가임 여성을 대상으로 한 대규모의 연구가 필요할 것이다. 인간의 착상에서 이들 인자들의 기능을 충분히 이해해야 치료적 기법으로 연결되어 보조생식술에서도 더 높은 성공률을 이루어 낼 것으로 사료된다.

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산/가스 분리 혐기소화공정을 이용한 음식물 탈리액의 처리효율 평가 (The Process Efficiency Evaluation of the Food Supernatant Using A/G (Acid/Gas) Phased Anaerobic Digestion)

  • 배종훈;박노백;전동걸;전항배;양석준
    • 대한환경공학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.214-222
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    • 2012
  • 본 연구는 음식물쓰레기를 혐기성 소화를 이용하여 중온 및 고온에서의 OLR에 따른 처리효율을 평가하였다. 실험은 중온($35^{\circ}C$) 및 고온($55^{\circ}C$)의 온도조건에서 산발효 회분식 실험, BMP test 그리고 연속식 실험을 실시하였다. 산발효 회분식 실험의 경우 VS 제거효율은 각각의 온도에서 27.3, 30.6%이었으며, $35^{\circ}C$에 비해 $55^{\circ}C$에서 제거효율이 더 높았다. VS와는 반대로 SCOD는 시간이 지남에 따라 농도가 증가하였고, 각 온도의 가용화율은 27.4, 33.4%로 VS가 제거되는 농도와 SCOD가 증가하는 농도가 비슷하였다. BMP test에서 최종 메탄수율 결과 중온 461, 고온 413 $mL{\cdot}CH_4/gVS$가 발생하였다. 산발효조에서 SCOD 가용화율은 고온이 중온에 비해 8~7% 정도 높게 나타났다. 중온메탄발효조의 경우 낮은 유기물 부하에서 고온메탄 발효조에 비해 유기물제거 효율이 높게 나타났지만 높은 유기물 부하에서는 고온메탄발효조가 유리하였다. 고온메탄발효조의 VS제거 효율이 중온에 비해 낮은 경향이었으나, 6 $kgCOD/m^3{\cdot}day$ 고형물 농도에서는 중온소화의 VS제거 효율은 감소하였다. 중온메탄생성조의 유기물 부하에 따른 가스발생량은 12.6, 21.6, 27.4 L/day이었고, 고온의 경우 14.3, 20.6, 25.2 L/day로 중온소화에 비해 각각의 모드별로 약 5~10% 낮은 메탄발생량을 나타내었다.

역삼투 해수담수화 공정 내 바이오필름 형성 미생물의 부착 및 고압내성 특성 (Adhesion Characteristics and the High Pressure Resistance of Biofilm Bacteria in Seawater Reverse Osmosis Desalination Process)

  • 정지연;이진욱;김성연;김인수
    • 대한환경공학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.51-57
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    • 2009
  • 역삼투 해수담수화(SWRO)공정의 큰 문제점 중 하나인 biofouling 현상을 초기에 감지하기 위한 센서 개발의 선행 연구로써, 본 연구는 역삼투막에 바이오필름을 형성하는 문제성 있는 박테리아를 센서의 타겟 박테리아로 제시하는 것에 중점을 두었다. 문헌조사와 실제 해수담수화 공정에서 사용된 해수 원수와 오염된 역삼투막에 존재하는 박테리아를 계통발생학적으로 분석한 결과를 토대로 Bacillus sp., Flavobacterium sp., Mycobacterium sp., P. aeruginosa, P. fluorescens, 그리고 Rhodobacter sp.의 여섯종의 모델 박테리아를 선정하였고, 선정된 모델 박테리아 중, 막 오염 잠재력을 가진 종을 찾아내기 위해 각각 박테리아의 역삼투막 부착 능력, 고압내성, 그리고 소수성을 비교 분석하였다. 그 결과, 역삼투막 부착능력은 Rhodobacter sp.와 Mycobacterium sp.가 뛰어났으며 소수성이거나 역삼투막(접촉각 약 $63^{\circ}$)과 비슷한 접촉각을 가진 박테리아가 역삼투막에 잘 부착하였다. 800 psi의 고압을 적용 한 후, Rhodobacter sp.는 여섯 종류의 모델 박테리아 중 59-73%의 가장 큰 개체수의 감소를 보였고, P. fluorescens는 1-29%로 가장 높은 고압내성을 보였다. 부착, 소수성, 고압내성 특성을 통한 역삼투막에 biofouling을 유발하는 영향력 있는 박테리아 선정 실험 결과, 여섯 종류의 모델 박테리아 중 Mycobacterium sp.가 부착 능력이 뛰어나고 높은 소수성 특성을 가지며, 800 psi의 고압에서도 50% 이상의 cell의 생물학적 활성능력을 가지고 있어, 막 오염을 유발시키는 가장 잠재력 있는 박테리아로 분석되었다.