• 한국환경보건학회지
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• 제35권5호
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• pp.393-401
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• 2009

We isolated and identified a microorganism which was excellent for ammonia oxidation in the biological control of ammonia gas in odor producing materials from organic composting. The isolated strain was tested for growth characteristics and ammonia elimination efficiency under various conditions of temperature, pH, carbon concentration and ammonia concentration. The strain was isolated from a culture broth used in a $NO_2$ producing test with Griess-Ilosvay reagent. The results of 16S rRNA sequence from the isolated strain by using BLANST (Basic Local Alignment Search Tool) and confirming RDP (Ribosomal Database Project II) and ERRD (The European Ribosomal RNA Database) indicate that the strain is related to Delftia sp. UV-Spectrophotometer (Shimadzu, UVmini-1240) was used as a microbial growth test by measuring turbidity on OD660nm and ammonia concentration was measured by Spectrophotometer (HACH, DR-4000). The optimum growth culture conditions of the ammonia oxidizer Delftia sp. were $30^{\circ}C$, pH 7, glucose concentration 1.00% and $(NH_4)_2SO_4$ 0.5 g/l. Ammonia elimination efficiency was over 94% under the same conditions.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권6호
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• pp.1114-1119
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• 2004

The biofilms on pipe walls in water distribution systems are of interest since they can lead to chlorine demand, coliform growth, pipe corrosion, and water taste and odor problems. As such, the study described in this paper is part of an AWWARF and Tampa Bay Water tailored collaboration project to determine the effect of blending different source waters on the water quality in various distribution systems. The project was based on 18 independent pilot distribution systems (PDS), each being fed by a different water blend (7 finished waters blended in different proportions). The source waters compared were groundwater, surface water, and brackish water, which were treated in a variety of pilot distribution systems, including reverse osmosis (RO) (desalination), both membrane and chemical softening, and ozonation-biological activated carbon (BAC), resulting in a total of 7 different finished waters. The observations from this study consistently demonstrated that unlined ductile iron was more heavily colonized by a biomass than galvanized steel, lined ductile iron, and PVC (in that order) and that the fixed biomass accumulation was more influenced by the nature of the supporting material than by the water quality (including the secondary residual levels). However, although the bulk liquid water cultivable bacterial counts (i.e. heterotrophic plate counts or HPCs) did not increase with a greater biofilm accumulation, the results also suggested that high HPCs corresponded to a low disinfectant residual more than a high biofilm inventory. Furthermore, temperature was found to affect the biofilms, plus the AOC was important when the residual was between 0.6 and 2.0 mg $Cl_2/l$. An additional aspect of the current study was that the potential of the exoproteolytic activity (PEPA) technique was used along with a traditional so-called destructive technique in which the biofilm was scrapped off the coupon surface, resuspended, and cultivated on an R2A agar. Both techniques indicated similar trends and relative comparisons among the PDSs, yet the culturable biofilm values for the traditional method were several orders of magnitude lower than the PEPA values.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.198-198
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• 2011

Organocatalysis is a relatively new and popular area within the field of chiral molecule synthesis. It is one of the main branches of enantioselective synthesis with enzymatic and organometallic catalysis. In recent years, immense high quality studies on catalysis by chiral secondary amines were reported. These progresses instantly led to different organocatalytic activation concepts, so thousands of researchers from academia and the chemical industry are currently involved in this field and new ideas, new approaches, and creative thinking have been rapidly emerged. Organocatalysts, some of which are natural products, appear to solve the problems of metal catalysts. Compared to metal-based catalysis, they have many advantages including savings in cost, time, and energy, easier experimental procedure, and reduction of chemical waste. These benefits originate from the following factors. First, organocatalysts are generally stable in oxygen and water in the atmosphere, there is no need for special equipments or experimental techniques to operate under anhydrous or anaerobic conditions. Second, organic reagents are naturally available from biological materials as single enantiomers that they are easy and cheap to prepare which makes them suitable for small-scale to industrial-scale reactions. Third, in terms of safety related catalysis, small organic molecules are non-toxic and environmentally friendly. Therefore, the purpose of this research is to develop novel synthetic methods and design for various organocatalyst. Furthermore, it is expected that these organocatalysts can be applied to a variety of asymmetric reactions and study the transition state of these reactions using a metal sulface. Here, we report the synthesis of unprecedented organocatalysts, proline and pyrrolidine derivatives with quaternary carbon center.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권2호
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• pp.326-336
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• 2016

Saccharomyces cerevisiae is one of the most employed cell factories for the production of bioproducts. Although monomeric hexose sugars constitute the preferential carbon source, this yeast can grow on a wide variety of nitrogen sources that are catabolized through central nitrogen metabolism (CNM). To evaluate the effects of internal perturbations on nitrogen utilization, we characterized strains deleted or overexpressed in GLT1, encoding for one of the key enzymes of the CNM node, the glutamate synthase. These strains, together with the parental strain as control, have been cultivated in minimal medium formulated with ammonium sulfate, glutamate, or glutamine as nitrogen source. Growth kinetics, together with the determination of protein content, viability, and reactive oxygen species (ROS) accumulation at the single cell level, revealed that GLT1 modulations do not significantly influence the cellular physiology, whereas the nitrogen source does. As important exceptions, GLT1 deletion negatively affected the scavenging activity of glutamate against ROS accumulation, when cells were treated with H₂O₂, whereas Glt1p overproduction led to lower viability in glutamine medium. Overall, this confirms the robustness of the CNM node against internal perturbations, but, at the same time, highlights its plasticity in respect to the environment. Considering that side-stream protein-rich waste materials are emerging as substrates to be used in an integrated biorefinery, these results underline the importance of preliminarily evaluating the best nitrogen source not only for media formulation, but also for the overall economics of the process.

• 청정기술
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• 제21권1호
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• pp.12-21
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• 2015

전도성 고분자를 이용한 새로운 기능성 재료의 개발은 에너지, 환경, 나노 기술 분야 발전에 크게 기여할 것으로 기대를 모으고 있다. 최근에는 전도성 고분자에 기능성 도펀트(functional dopant)를 삽입하여 고성능화에 초점을 맞춘 연구들이 많이 수행되고 있다. 본 총설은 새로운 전도성 고분자 합성의 관점으로 쓰여진 다른 문헌들과 달리, 삽입되는 기능성 도펀트의 역할과 응용 분야를 중심으로 서술하였다. 대표적인 기능성 도펀트의 종류로는 산화환원 활성(redox-active) 분자, 카본나노물질, 바이오물질, 킬레이팅(Chelating) 분자 등이 있으며, 각각의 도펀트의 고유한 특징에 따라 베터리, 수처리용 분리막, 센서 등 다양한 분야에 활용될 수 있다. 본 총설에서는 각각의 기능성 도펀트가 첨가 되었을 때 장점과 응용 방향에 대해 살펴 보고, 전도성 고분자의 안정성 향상을 위한 방법과 고려해야 할 점들에 대하여 제안하고자 한다.

• 자원환경지질
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• 제50권1호
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• pp.27-34
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• 2017

제강 환원슬래그(steelmaking reduction slag)를 출발물질로 사용하여 다양한 농도의 $H_2SO_4$, $NH_4NO_3$(0.3, 0.5, 0.7, 1 M) 용액, 반응온도 $100^{\circ}C$와 $150^{\circ}C$의 조건에서 Ca 용출 및 탄산화 실험을 실시하였다. 양이온 용출과 탄산화 반응시간은 각각 2시간 및 1시간이었으며 탄산화 효율 증대를 위해 pH는 약 12로 조절하였고 $CO_2$의 부분압은 10 bar이었다. TG 분석결과로부터 탄산화율을 계산한 결과, $H_2SO_4$ 0.5 M과 반응온도 $150^{\circ}C$의 실험 조건에서 약 86%의 고정화율이 관찰되었으나 이 이상의 농도에서는 탄산화율은 급격히 감소하였다. 그러나 $NH_4NO_3$용액을 사용한 결과, 산의 농도가 증가함에 따라 탄산화율도 비례적으로 증가하여 1 M 농도에서 약 93%의 탄산화율이 관찰되었다. 따라서 제강 환원슬래그를 사용한 탄산화반응은 $H_2SO_4$보다는 $NH_4NO_3$용액을 사용할 경우 유리한 것으로 분석되었다. SEM 분석결과, 합성된 아라고나이트는 나무토막 형태(wood piece shape), 둥근형태(round shape), 꽃모양(flower shape)으로 관찰되었으며, 방해석은 결정면이 잘 발달된 능면체형(rhombohedral shape)의 전형적인 형태로 확인되었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제17권4호
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• pp.268-273
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• 2014

어판장에서 발생되는 생선 손질 폐기물의 자원화를 목적으로 탄화실험을 실시하였다. 어류폐기물의 원소조성을 살펴본 결과 탄소함량과 수소함량이 각각 51.1%와 7.6%, 산소함량이 30.5%로 나타났다. 특히 질소와 황의 함량이 각각 9.8%와 1.0%로 높아 악취문제 등이 심각할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 어류폐기물의 원소조성을 다른 폐기물과 비교해볼 때 탄소 및 수소의 함량이 상당히 높은 것으로 나타나 생선폐기물의 최종처리는 열적처리가 적합한 것으로 나타났다. 고등어, 갈치, 조기를 대상으로 내장이나 몸통, 개별 생선이나 이들을 혼합한 시료 모두에 대하여 탄화실험을 실시한 결과 탄화되는 패턴은 시료 종류에 관계없이 유사한 경향을 나타내었다. 탄화시간에 따른 수율변화는 탄화시간 5분, 10분일 때 탄화온도 변화에 따른 수율 변화가 크게 나타났고, 탄화시간 15분 이후에는 탄화온도 변화에 따른 수율 변화가 미미한 것으로 나타났다. 또한 탄화시간 30분 이상부터는 각 온도별로 시간변화에 따른 수율 변화가 미미한 것으로 나타나 탄화시간에 따른 수율변화는 30분 이상부터는 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 탄화온도에 따른 차이는 탄화온도 $400^{\circ}C$에서는 1차 휘발이 미미하여 2차 휘발이 일어난 $500^{\circ}C$와의 수율차가 크게 나타났다. 또한 탄화온도를 $600^{\circ}C$, $700^{\circ}C$로 하여 10분 이상 탄화시킨 결과 수율차는 미미한 것으로 나타났다.

• 에너지공학
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• 제25권4호
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• pp.13-29
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• 2016

본 연구에서는 실제 난지 하수처리장에서 바이오가스를 연료로 사용하여 발전할 때, 가스엔진에서 발생하는 고장 사례에 대한 조사와 분석을 통해 바이오가스 플랜트의 주요 고장원인을 분석하고, 그 대책을 제시하였다. 바이오 가스엔진에 유입되는 바이오 가스 속의 황화수소와 수분 제거설비의 간헐적인 오작동으로 인한 수분이 바이오 가스엔진의 인터쿨러 부식을 초래하였다. 또한 바이오가스 속의 실록산이 이산화규소와 규산염 화합물을 형성하여 피스톤 표면 및 실린더라이너 내벽의 긁힘과 마모 등의 손상을 유발하였다. 연소실과 배기가스 설비에 부착된 물질들은 황화수소와 다른 불순물질이 결합한 것으로 분석되었다. 이러한 원인으로는 바이오 가스 속의 고함량(50ppm이상)의 황화수소가 탈황설비에 장기간 공급되었고, 탈황설비내 활성탄의 파과점 도달에 따른 제거효율 저하 때문에 황화수소가 엔진으로 유입됨으로써 발생한 것으로 사료된다. 또한, 황화수소는 흡착탑의 실록산 제거용 활성탄 기능을 저하시킴으로써 제거되지 않은 실록산 화합물이 엔진으로 유입되어 다양한 형태의 엔진고장을 유발한 것으로 판단된다. 따라서, 황화수소와 실록산, 수분은 바이오 가스엔진 고장의 주요 원인으로 볼 수 있으며, 이 중 황화수소는 고장을 일으키는 다른 물질과 반응하며, 전처리 공정에 중대한 영향을 미치는 물질로 볼 수 있다. 결과적으로, $H_2S$ 제거방법의 최적화가 안정적인 바이오 가스엔진 운영을 위한 필수적인 대책으로 사료된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.295-302
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• 2021

본 연구에서는 폐복합필름 기반 콘크리트용 골재와 시멘트 기재 간의 친화성 향상을 위한 골재표면 개질 연구를 수행하였다. 표면 개질은 산소 대기압 플라즈마 방법을 사용하였으며, 표면처리에 따른 골재표면 특성을 접촉각 측정기를 이용하여 관찰하였다. 그 결과 플라즈마 표면처리에 따른 접촉각은 처리시간과 반비례 관계를 가지며 104.5°에서 44.0°까지 감소하는 것을 확인하였으며, 플라즈마 처리 후 대기 중에 보관된 골재의 접촉각은 시간이 경과함에 따라 다시 증가하는 것을 알 수 있었다. 플라즈마 처리된 골재의 접촉각 감소는 X-ray 광전자 분광법 및 적외선 분광법 결과로부터 골재표면에 친수성 산소 작용기가 형성되었기 때문으로 판단되었다. 결과적으로, RF power 100W, O₂ flow rate 15sccm, Ar flow rate 4sccm, 30초 동안 표면처리를 한 골재의 경우 가장 좋은 친수성 및 젖음성을 관찰할 수 있었으며, 산소 대기압 플라즈마는 골재와 시멘트 기재 간의 결합력을 증가시킬 수 있는 하나의 효과적인 방법임을 알 수 있었다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제18권2호
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• pp.279-309
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• 2009

산업에서 발생되는 온실가스를 줄이기 위해서는 각 산업별 온실가스 발생량을 정확히 예측해야 한다. 이에 본 연구에서는 2003년 산업연관표와 에너지 사용량 통계자료를 기초로 401개 산업별 직 간접 $CO_2$ 원단위를 산출하고 이를 활용하는 방안을 검토하였다. 본 연구는 국내에 없는 일부 데이터 대신 해외 데이터 사용, 석유정제부문에 대한 분배 문제, 카본뉴트럴 측면에서 재검토 필요성, 폐기물처리 부문 과정의 일부 미고려 등에 따른 결과의 한계를 가지고 있다. 그럼에도 불구하고 부산물로 얻어지는 코크스로가스나 철강계 가스, 자원순환 관점에서 주목받고 있는 폐기물 영향까지를 고려한 401개 상세 산업별 직 간접 $CO_2$ 원단위를 산출했다는 측면에서 의미가 있다. 산업별 $CO_2$ 배출 원단위 분석 결과를 살펴보면, 간접 $CO_2$ 원단위가 크게 나타난 대표적인 산업으로는 조강, 레미콘, 선재 및 궤조, 주철물, 철근 및 봉강 산업이다. 이들 산업은 직접 $CO_2$ 원단위가 큰 산업에서 생산된 원료물질을 이용하여 제품을 생산하고 있다. 직접 $CO_2$ 배출 원단위가 크게 나타난 대표적인 산업으로는 시멘트, 선철, 석회 및 석고 제품, 석탄화합물 등 자연으로부터 채취한 원광석 등을 이용하여 다른 산업에 유용한 원료물질로 정제하는 산업이었다. 본 연구 결과는 산업별 특성이 반영된 저감 목표치 산정, $CO_2$ 저감정책별 감축 잠재량 산정, 기업의 $CO_2$ 배출량 수준 파악 및 저감 목표량을 설정할 때 유용하게 활용될 수 있다. 그 밖에도 국내에서 활발히 연구되고 있는 환경경제통합계정, 산업별 물질흐름분석 분야에서 널리 응용될 수 있을 것이다.