식용버섯은 1-3일의 제한된 유효 섭취기간을 가진 가장 부패하기 쉬운 재료 중 하나로서 바실러스 세레우스(Bacillus cereus), 장(관)출혈성 대장균(enterohemorrhagic Escherichia coli), 리스테리아 모노사이토제넨스(Listeria monocytogenes) 및 황색포도상구균(Staphylococcus aureus) 등의 병원성 세 균에 오염될 수 있으며, 특히 팽이버섯은 포장 및 소비 전 에 추가적인 세척이나 가공 단계를 거치지 않기 때문에 이를 그대로 섭취 시 소비자의 식품안전에 문제를 미칠 수 있다. 무엇보다 팽이버섯은 소비자들이 자연스럽고 영 양가 있는 식단을 선호하는 이유로 종종 날 것으로, 즉 샐 러드와 샌드위치 등의 형태로 섭취된다는 점에 유의할 필 요가 있다. 따라서 본 연구는 팽이버섯(Flammulina velutipes)에 접종한 병원성 대장균 O157:H7(pathogenic Escherichia coli O157:H7) 및 리스테리아 모노사이토제넨 스를 제어하기 위하여 초음파(ultrasound, US)와 유기산 (organic acids, OAAs) 및/또는 식물성 에센셜(essential) 오 일의 병행 처리에 따른 저감 효과를 조사하고자 수행되었다. 팽이버섯에 105-6 CFU/g의 수준에 상응하는 각 병원성 세균을 접종하고 다양한 농도의 유기산, 최소저해농도 (minimal inhibitory concentrations, MICs)의 티몰(thymol) 및/또는 20 kHz 초음파를 상온에서 15분 동안 개별적으 로 또는 병행하여 처리하였다. 그 결과로써, 상온에서 15 분 동안 3% 유기산, 2×MIC 티몰 또는 20 kHz 초음파를 개별적으로 처리한 후 병원성 대장균 O157:H7과 리스테 리아 모노사이토제넨스의 균 밀도가 약 1.7 로그 이하로 감소한 반면, 3% 젖산과 2×MIC 티몰의 혼합액에 20 kHz 초음파를 상온에서 15분간 병행처리한 경우 팽이버섯에 접종한 병원성 대장균 O157:H7과 리스테리아 모노사이토 제넨스의 균 밀도가 대략 3.0 로그 이상으로 감소함에 따 라 additive 효과가 관찰되었다. 특히 3% 젖산(lactic acid, LA)+2×MIC 티몰+20 kHz 초음파의 병행처리를 하기 전∙ 후에 팽이버섯의 색상 변화에 유의미한(P<0.05) 차이가 관 찰되지 않았다. 결론적으로 팽이버섯에 접종한 병원성 대장균 O157:H7 및 리스테리아 모노사이토제넨스의 제어에 단일 처리로서 3% 젖산이 가장 효과적이었던 반면, 초음파의 단일 처리 로서는 이러한 병원성 세균에 대한 저감 효과를 관찰할 수 없었다. 특히 유기산(즉 젖산) 및 초음파를 단일 처리 하였을 때보다 젖산과 티몰의 혼합액(mixture)에 20 kHz 초음파를 동시에 병행 처리하였을 때 유의적으로(P<0.05) 가장 높은 저감 효과를 관찰할 수 있었다. 이에 따라 초 음파는 유기산과 티몰의 혼합용액이 병원성 대장균 O157:H7 의 세포에 더 수월하게 접근을 가능케 하여 결국 세포막 파괴를 수반하는 것으로 확인되었다.

본 연구에서는 Na2SO4 폐수 처리를 위한 바이폴라막 전기투석(bipolar membrane electrodialysis, BPED)에 적용하 기 위한 sulfonated poly(phenylence oxide) (SPPO) 기반 강화 양이온교환막(cation-exchange membrane, CEM)을 제조하고 그 성능을 평가하였다. 특히, 다양한 open area, opening size, 두께를 가지는 직조형 지지체를 사용하여, 지지체가 강화막의 물리 적 및 전기화학적 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 실험 결과, open area와 opening size가 증가할수록 이오노머의 충진율 이 증가하고 이온 전도 경로가 개선되어 막의 전기적 저항이 감소하고 함수율은 증가하는 경향성을 나타내었다. 한편, OH- 이온은 함수율이 높은 조건에서 막을 통해 더 쉽게 투과하였으며, SO4 2‒ 이온은 지지체의 특성과는 상관없이 전반적으로 낮 은 투과도를 나타내었다. 또한 제조막의 특성과 산/알칼리 조건에서의 내화학성을 종합적으로 고려한 결과, polypropylene (PP)이 가장 적합한 보강재 소재로 판단되었으며, 이를 활용하여 제조한 강화막은 상용막 대비 우수한 인장강도와 구조적 안 정성을 나타내었다. 개발된 강화 CEM을 BPED에 적용한 결과, 상용막 대비 막을 통한 SO4 2‒ 누출이 현저히 억제되어 산/염 기 순도, 전류 효율, 및 에너지 효율이 향상됨을 확인할 수 있었다.

Membrane-Aerated Biofilm Reactor(MABR)는 하수처리 공정의 에너지 효율을 획기적으로 개선할 수 있는 차세대 기술로 주목받고 있다. 기존 활성슬러지 공정의 기포형 산기 시스템은 산소전달효율(OTE)이 낮고 전체 에너지 소비의 80%까지 차지하는 등 에너지 비효율성을 내포하고 있다. 반면 MABR은 기체 투과성 막(membrane)을 통해 생물막으로 산소를 직접 공급함으로써, 이론적으로 100%까지 OTE 달성이 가능하다. 본 논문은 MABR의 산소전달 메커니즘과 구조적 특징을 정리하고, OTE, 산소전달속도(OTR), 폭기 효율(AE) 등의 에너지 효율 지표를 중심으로 파일럿 및 실규모 적용 사례 11건을 분석하였다. 분석 결과, AE는 기존 활성슬러지 공정 대비 약 4-5배 향상된 수치이다. 그러나 OTE와 OTR 간의 상충관계, 공정 규모, 기질 농도 등 다양한 운영 변수에 따라 성능이 상이하게 나타났으며, 현장 적용에서는 이론적 효율을 하회하는 사례도 확인되었다. 이러한 한계를 극복하기 위한 기술적 접근으로는 간헐 공기 공급, 주기적 환기, 막 소재 개선, 막 이완 제어 등이 시도되고 있다. 동시에, 실증 연구들 간 실험 조건 및 효율 지표 산정 기준의 상이함은 결과 해석의 일관성을 저해하는 요인으로 지적된다. 따라서 본 연구는 향후 MABR 기술의 실용화를 위해 에너지 효율 평가 기준의 표준화와 대규모 현장 검증의 필요성을 강조한다.

토양 오염 정화 방법 중 토양 세척은 널리 활용되는 정화 방법으로, 고농도 중금속 및 일부 유기오염물질을 단기 간에 효과적으로 제거할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 중금속, 계면활성제, 염류 및 잔류성 유기오염물질이 혼합된 세척수 의 처리는 여전히 큰 과제로 남아 있다. 이러한 문제에 대응하기 위해 분리막 기반 기술이 유망한 대안으로 주목받고 있다. 본 총설에서는 이러한 기술을 압력 구동형, 삼투압 구동형, 열 구동형, 전기화학 구동형으로 구분하여 최근의 연구 동향을 종 합적으로 정리하였다. 또한, 막 오염과 에너지 소비 등의 주요 기술적 문제를 평가하고, 하이브리드 시스템 통합 및 자원회수 기반의 지속가능한 처리 전략을 포함한 향후 발전 방향을 제안하였다.

Italian ryegrass (Lolium multiflorum L.) is an annual forage crop widely cultivated across the globe for its excellent nutritional value and high productivity. Despite its importance, studies on differentially expressed genes (DEGs) involved in its morphogenesis remain limited. In this study, we employed a high-yielding mutant line developed through radiation mutagenesis to identify candidate genes associated with morphogenesis, focusing on Expansins (EXPs), GRFs (Growth regulating factors), GIFs (GRF-interacting factors), and growth hormone-related genes. RT-qPCR primers were designed, and differential gene expression analysis was performed. Gene expression was assessed in the leaves of seedlings at one to three weeks of age, comparing the control cultivar 'Kowinearly' with the mutant line. Expression patterns fell into four distinct categories: (1) genes consistently exhibiting lower expression in the mutant line across all developmental stages; (2) genes showing persistently low expression in the mutant, while the control displayed a sharp increase at early stages followed by a decline; (3) genes with low expression in the control but a marked early-stage increase in the mutant; and (4) genes with decreasing expression over time in the mutant, contrasting with gradually increasing expression in the control. These expression profiles highlight Actin and GRF6 as Group 1 genes, AXR1 (Auxin-resistant protein 1) and EXPB6 (c) as Group 2 genes, PEVMPP1 (Pyrophosphate-energized vacuolar membrane proton pump 1) as a Group 3 gene, and EF1A (Elongation factor 1-alpha) as a Group 4 gene, all of which are key candidate genes for the development of high-yielding Italian ryegrass cultivars.

10년 동안 경남 진주에서 수행된 야외 노출 시험은 실외 접지 환경(H4)에서 Alkaline Copper Quaternary(ACQ)로 방부 처리된 화이트 스프루스 (Picea glauca)의 사용 가능성을 보여주었으나, 10년이 경과하면서 일부 목재 시편에서 목재 부후균에 의한 가해가 관찰되었다. 부후 원인을 종합적으로 평가하기 위해 야외 노출 시험을 종료한 후 목재 시편들의 부후 상태를 조사하였으며 또한 목재 시편 내 방부제 유효 성분의 보유량 및 침윤도를 측정하였다. 스프루스 방부목의 약제 보유량은 국내 방부목 품질 기준(보유량: 5.2kg/m3 이상)을 충족하였으며, 변재 부위는 대부분 균일한 방부 처리를 보였다. 그러나 심재의 경우 자상 처리에도 불구하고 국내 방부목 품질 기준에서 규정하고 있는 최소 침윤 깊이인 8 mm를 충족하지 못하였다. 대부분의 목재 부후는 할렬의 발생에 의해 방부 처리되지 않은 심재의 미처리 부위가 노출됨에 의해 발생하였으며, 토양과 접한 지접부에서 할렬 발생이 다른 부위에 비해 상대적으로 많았는데, 이는 지상부나 지하부에 비해 수분의 이동이 용이하여 목재의 수축과 팽창 발생이 용이하기 때문인 것으로 판단된다. 이상의 결과로부터 H4에서 스프루스 방부목은 자상 처리를 하더라도 방부제가 깊이 침투되지 않는 심재의 특성 때문에 10년 이상의 사용 안전성을 요구하는 산업적인 용도로는 적합하지 않다고 할 수 있다.

본 연구는 바이오소재 자원으로 주목받고 있는 멀꿀(Stauntonia hexaphylla)의 안정적 재배 기반 마련을 위한 종자 프라이밍(Priming) 처리 효과를 평가하고자 수행되었다. 경상남도 진주시에서 채집한 멀꿀 종자를 대상으로 GA3, NH4NO3, KNO3, KH2PO4, PEG 등 다양한 프라이밍 용액과 농도 조건을 설정하여 발아율, 발아속도, 발아균일성 및 유묘 생육 특성에 미치는 영향을 비교하였다. 그 결과, KH2PO4 100 mM 용액에 24시간 침지 처리한 종자에서 발아율(86.4%)과 발아속도, 발아균일성 지수가 가장 우수하였으며, 초장, 지상부 생중량 및 유묘 활력지수에서도 유의한 향상을 보였다. 특히 단위면적당 지상부 수확량이 대조구 대비 약 2.14배 이상 증가하여 산업적 활용 가능성을 확인하였다. 이러한 결과는 KH2PO4 프라이밍 처리가 멀꿀 종자의 발아 촉진 및 유묘 생육 증진에 효과적인 전처리 방법임을 시사하며, 향후 멀꿀의 대량 재배 및 바이오소재 산업화에 활용될 수 있는 실용적 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

본 연구는 규사 기반의 표면처리 기법이 FRCM 복합체의 인장 성능에 미치는 영향을 정량적으로 평가하고자 수행되었다. 실험은 탄소 및 내알칼리성 유리 직물을 사용하여 표면처리 유무를 변수로 설정하였으며, 총 4개의 실험군(CN, CS, GN, GS)에 대해 인장 실험을 수행하였다. 실험 결과, 탄소 직물을 적용한 복합체는 유리 직물 대비 우수한 인장 성능을 나타냈으며, 특히 표면처리된 탄소 실험군(CS)은 비처리 실험군(CN) 대비 약 73.7%의 인장강도 향상과 66.9%의 인성 증가를 보였다. 또한 유효계수(COE) 분석을 통해 직물의 기계적 성능이 복합체에 기여하는 정도를 정량화하였으며, 표면처리가 계면 부착 성능 및 응력 전달 효율 향상에 기여함을 확인하였다. 이를 통해 FRCM 복합체가 실구조물에 적용될 경우 일체화된 거동 확보를 기반으로 구조적 성능의 향상 등의 보강 효과를 기대할 수 있는 기술적 가능성을 제시하였다. 본 연구는 FRCM 복합체의 표준화 및 성능 향상을 위한 기초 자료를 제공하며, 향후 실 구조물 적용 및 수치해석 모델링의 신뢰성 제고에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구는 수직농장에서 상업적 생산에 적합한 왜성 토마토 를 대상으로 음이온을 처리하고, 생육단계별(영양생장, 생식 생장) 생육 특성과 기체교환 활성 반응을 분석하여, 과채류에 대한 음이온의 적용 가능성을 평가하고자 수행되었다. 실험 을 위해 왜성 토마토 묘를 온도 24도, 습도60%, 이산화탄소 농도 600μmol·mol-1, 광도 320μmol·m-2·s-1 PPFD, white LED, 광주기16h의 수직농장 모듈에서 5주간 재배하였다. 음 이온은 광주기 시간동안 12 × 105ions∙cm-3의 음이온을 처리 하였다. 정식 후 5주 동안 매주 생육조사를 진행하였고, 정식 후 4주 동안 매주 광합성율과 증산율을 측정하였다. 정식 1주 차 광합성율은 음이온 처리구에서 유의적으로 높게 나타났으 나, 이후에는 광합성율과 증산율 모두 처리구간 유의 차이는 확인되지 않았으나, 전반적으로 음이온 처리구가 대조구보다 높은 수치를 나타내는 경향을 보였다. 영양생장 지표들은 처 리간 차이가 크지 않았으나, 생식 기관의 발달(화방수, 꽃수, 과실수)은 대조구에 비해 유의적으로 높은 값을 나타냈다. 이 러한 결과는 음이온 처리가 과채류인 왜성 토마토의 생식생장 을 촉진하고 과실 생산량을 증가시켰음을 확인하여, 과채류 에 음이온의 적용 가능성을 확인하였다. 향후에는 음이온 처 리 농도의 최적화 및 수확한 과실의 품질 비교를 포함한 후속 연구가 필요하다.

본 연구는 중소규모 고도정수처리시설(Y 정수장)에 적용된 세라믹막 여과공정의 운영 효율을 평가하고, 막오염의 주요 원인을 규명하며 실질적인 개선 방안을 제시하는 것을 목적으로 한다. 최근 세라믹막은 내구성과 내약품성이 우수하여 전오존 및 입상활성탄(GAC) 공정과의 조합에 적합한 기술로 주목받고 있으나, 막차압(TMP) 상승 및 장기 안정운영에 어려움이 존재한다. 본 연구에서는 2017년 실제 운영 데이터를 바탕으로, 망간 및 용존유기탄소(DOC)를 중심으로 한 원수 수질과 TMP 변화 간의 상관관계를 분석하였다. 그 결과, 수온역전이 발생하는 봄⋅가을철에 조류와 망간 농도가 증가하면서 TMP가 급상승하는 경향이 확인되었다. 또한 LC-OCD 분석을 통해 조류 유입 시기에는 바이오폴리머 농도가 증가하며 막오염에 직접적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 화학세정 실험에서는 pH 0.7의 황산이 망간, 철, 알루미늄 등의 무기성 침착물 제거에 가장 효과적인 것으로 확인되었으며, 세정 조건의 최적화 필요성이 강조되었다. 아울러 여과 유속의 불균형 및 계열 간 부하 집중이 TMP 상승에 영향을 미치는 주요 요인으로 분석되었고, 이에 따라 유량 제어 및 청정 주기 조정 등의 개선 전략이 제시되었다. 본 연구는 세라믹막 여과공정의 파울링 특성과 제어방안을 실증적으로 규명하였으며, 계절적 수질 변동에 대응하는 정수처리시설의 효율적인 운영 및 설계에 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

This study developed and evaluated a non-coagulant dredged sediment treatment system as an eco-friendly river dredging and management technology. From 2014 to 2023, heavy rain damage in South Korea amounted to approximately 2.8 trillion KRW, with a sharp increase since 2020. River dredging has been recognized as a crucial countermeasure, and this study aimed to minimize the environmental impact of conventional dredging methods by introducing a non-coagulant treatment system. The developed system utilizes a remotely operated vehicle (ROV) to suction dredged sediment, which is then processed through sedimentation and filtration to separate solids and discharge treated water. Field tests were conducted in Seohwa Stream, Okcheongun, Chungcheongbuk-do. Results showed that the turbidity increase within the ROV operation area was minimal at 3.8%, and the suspended solids (SS) removal rate was 100%. Additionally, the system is akinetes discharge concentration was confirmed to be 0 cells g-1, demonstrating its effectiveness in water quality restoration. These findings confirm that the non-coagulant dredged sediment treatment system reduces environmental impact while ensuring efficient dredging and water quality enhancement. The proposed technology is expected to serve as a sustainable solution for river dredging and management.