본 연구는 압연공정을 이용하여 금속망 만을 사용하여 금속막을 제조하는 과정과 금속망과 금속분말을 사용하여 금속막을 제조하는 과정에 대해 연구했다. 금속망 압연과정에서 선택된 금속망은 각각 10%, 20% 그리고 30%의 감소율로 압연했다. 이 압연공정은 망 wire의 지름을 변화시키거나 망의 단면적의 감소를 통해 망의 공경 크기를 감소시킨다. 압연된 금속망의 여과율은 압연시키지 않은 금속망의 여과율과 거의 동일한 여과율을 보였으며 금속막의 공경크기 분포 또한 더 균일했다. 금속망 위에 금속분말 층을 제조하는데 있어 분말 접합제로서 PVA를 사용하였으며 1시간 동안 100℃에서 금속분말 층을 건조시키고 진공에서 3시간 동안 1000℃에서 소결시키는 방법이 높은 공경 밀도와 균열이 없는 금속망 위에 금속분말 층을 형성하는 최적 조건이었다. 소결 전 30%감소율을 가지는 금속망에 대해 금속분말 층 형성에 압연공정을 적용할 경우 여과율이 약 0.7 μm인 금속막이 성공적으로 제조되었다.

본 연구에서는 수컷 랫드에 DEHP를 투여하여 실험적으로 생식 독성을 유발하고, vitamin E와 catechin을 단독 및 병용 투여하여 수컷 랫드에서 정소의 조직학적 변화, 정액 특성의 변화 및 정자의 운동성 변화 등을 조사하여 그 예방 효과를 알아보고자 하였다. DEHP를 투여한 군은 대조군에 비해 정자농도, 정자 생존율, 정상 정자율이 감소하였다. DEHP에 의한 생식 독성을 예방하기 위해 vitamin E와 catechin을 단독 또는 병행

합성 하수 및 실제 하수를 이용한 금속 막의 정밀 여과 공정에서 분리 막의 전체 저항의 증가는 입자의 막 표면 축적에 의한 케이크 층의 저항 (Rc)에 가장 큰 영향을 받았다. 막 오염 저감을 위한 방법으로 오존 가스를 이용한 간헐적 역세정은 공기에 의한 경우보다 막 오염 저감에 훨씬 더 효과적인 것으로 나타났다. 운전 인자에 대한 영향으로 동일한 오존 주입량에서는 주입시간을 길게 하기보다는 주입 가스 유량을 크게 할수록 더 높은 막 투과 유속의 회복을 보였다. 여과시간이 길수록 오존가스를 이용한 막 오염 저감효과가 감소하는 것으로 나타나 부착층 및 막 내부에서 파울링 물질에 의한 비가역적인 막 오염이 발생하기 전에 막 세정을 실시하는 것이 바람직한 것으로 판단된다.

휘발성 지방산의 생성 및 회수를 위한 분리막의 유효성을 실험적으로 검토한 결과, 분리막의 적용에 의해 발효조 내의 부유고형물 농도, 유기산 생성균수 및 유기산 농도가 증가하였다. 혐기성 발효액의 고액분리 및 발효 효율향상을 위한 분리막의 적용은 발효조 내의 관련 미생물 농도를 증가시키고 따라서 분리막을 적용하지 않은 경우에 비해 유기산 생성효율이 훨씬 증가하였다. 분리막이 결합된 산 발효조의 적용은 유기성 슬러지로부터 휘발성 지방산의 회수 효율증대에 효과적인 적용기술이라 판단된다.

Background : Malonyl ginsenoside content of the Panax ginseng is known to account for 35% to 60% of total ginsenosides content. However, its distribution by ginseng part has not been studied. In this study, four kinds of malonyl ginsenosides were compared in Korean white ginseng part using the purified malonyl ginsenoside standards in our laboratory. Methods and Results : White ginseng was prepared by the air drying (50℃, 48h) or freeze drying (-70℃, 48h) methods form 4-year-old ginseng. Malonyl ginsenoside content in total ginsenosides were similar in air dried and freeze dried white ginseng, 58% and 62%, respectively. Therefore, malonyl ginsenoside contents in main, lateral, and fine root, and in the main root without skin and skin of main root prepared by freeze dried method were compared. Malonyl ginsenosides (m-Rb1, m-Rb2, m-Rc and m-Rd) and total ginsenosides (Rg1, Re, Rf, Rb1, Rc, Rb2, Rb3, Rd, m-Rb1, m-Rb2, m-Rc and m-Rd) were 6.75 and 14.15 mg/g in main root, 14.15 and 26.35 mg/g in lateral root, 46.95 and 84.15 mg/g in fine root. Malonyl ginsenoside contents in skin of main root was 20.08 mg/g, while its contents of the main root without skin was 2.58 mg/g. Conclusion : As a result, the parts each air drying the sample was confirmed that the ratio of the distribution of malonyl ginsenoside (main root : lateral : fine root = 18.7 : 11.1 : 16.2), and distribution ratio of main root, skin of main root, lateral, skin of lateral was found to be (12.2: 14.6 14.3: 3.7). Malonyl ginsenoside content was the highest in fine root, compared to the main or lateral root. Malonyl ginsenoside contents in skin of root was higher than those of the main root without skin. These results is expected to help establish an efficient extraction and standardization. Malonyl ginsenoside analysis of White ginseng using HPLC expects that the standardization process can be established.

고준위폐기물의 심지층 처분을 위해 완충재인 벤토나이트가 반드시 필요하고, 지하 환경에서 이 물질의 장기적 특성 변화를 아는 것은 매우 중요하다. 본 실험에서 폐기물 금속용기의 구리코팅 성분이 부식되면서 구리이온 농도가 증가한다고 가정하였을 때, 완충재인 벤토나이트 점토(몬모릴로나이트)의 층간 양이온들의 이온교환 및 용출 특성 등을 실험을 통해 살펴보았다. 용존 구리와 벤토나이트와의 반응실험에서 팽창성 점토의 Na가 선택적으로 먼저 Cu에 의해 치환되었고 Ca는 상대적으로 시간을 두고 이온교환되었다. 그리고 구리로 치환된 몬모릴로나이트는 X-선회절 분석결과 원시료에 비해 층간간격이 다소 줄어든 특징적인 비대칭 회절형태로 관찰되었다. 이러한 실험결과는 지하처분조건에서 고유 벤토나이트 성질의 점진적인 변화를 간접적으로 지시하는 것으로, 향후 다양한 추가실험을 통해 처분장 완충재의 화학적 광물학적 특성 변화를 연구할 계획이다.

수중생태계는 하수방류수와 비점오염원 등에 의해 유입되는 다양한 유기물질로 인해 물속에 질소(N), 인(P)과 같은 영양물질이 많아짐으로써 부영양화를 초래하게 된다. 특히 산업폐수나 축산폐수와 같이 고농도의 암모니아를 함유하고 있는 폐수의 경우에는 수계에 방출되기 전에 충분한 처리가 필수적이다. 또한 고농도의 유기물을 함유한 축산폐수나 음식물 쓰레기와 같은 폐기물을 처리하는 기술인 혐기성 소화 공정의 운전에서 암모니아는 공정운영에 있어 선택적인 제거가 필요한 실정이다. 제거 방법 중 하나는 암모니아 stripping 방법이 모색되고 있다. 암모니아 스트리핑 방법은 유입 하폐수의 pH를 10~11 이상으로 높인 후, 수중의 암모늄이온(NH4)을 암모니아 기체 분자(NH3)형태로 변형시켜서 공기와 접촉시켜 제거하는 방법이다. 그 중 pH는 자유 암모니아의 분율을 결정하는 매우 중요한 인자이다. pH가 8.0이하에서는 free암모니아의 비율이 10%미만일 경우 air stripping에 의한 암모니아 탈기는 거의 이루어지지 않으며 반면 pH가 10이상에서는 거의 90%이상이 free 암모니아로 존재하여 암모니아 탈기효율을 증진시키기 위해서는 가능한 pH를 높여야 한다. pH가 10이상으로 높아질수록 암모니아 탈기효율은 증가되지만 pH 10 이전보다 매우 많은 양의 pH 조절제(NaOH, CaCO3)가 사용된다. 기초 실험 결과 pH 조절제 각각의 단일 사용 보다 혼합 주입 시 pH 증가에 필요한 사용양이 감소하였다. 따라서 pH증가를 위한 혼합 첨가제의 최적비율과 경제적 사용양의 확인을 위해 적정 pH값을 12로 설정하여 실험 하였다. 본 연구는 pH 8.3, NO3-N 1.56mg/L NH4+-N 1,135mg/L의 음폐수를 원수로 사용하였고, 원수 1L 당NaOH는 0, 1.5, 3.0, 4.5, 6.0, 7.5, 9.0, 10.5일 때, CaCO3 각각 0.3, 0.6, 0.9, 1.2, 1.5의 비율로 혼합하였다. 혼합비율에 따른 암모니아 스트리핑 반응조 실험결과 pH를 12까지 높이는데 필요한 NaOH와 CaCO3의 경제적인 최적의 비율은 15:1로 나타났다.

국제적으로 지구온난화와 화석연류 고갈이라는 두 가지 이슈에 대한 관심이 증대되고 있다. 이에 따라 에너지원 다양화 및 대체 에너지 개발이 부각되면서 신･재생에너지에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 우리나라는 2015년까지 총 1차 에너지원의 4.3%, 2020년까지 6.1%, 2030년까지 11.0%를 신･재생에너지 공급을 목표로 하는 국가에너지 기본계획을 수립하고, 이에 따른 기술의 개발 및 산업육성에 주력하고 있다. 기후변화에 관한 국제 연합 기본 협약(UNFCCC; The United Nations Framework Convention Change)의 발표에 의하면 우리나라는 세계 10위의 온실가스 배출국으로서 수년이내에 온실가스 감축의무대상국으로 지정될 것이다. 따라서 친환경 청정에너지 보급을 보다 적극적으로 시행해야 한다. 신･재생에너지로는 태양광, 풍력, 수소연류전지, IGCC(석탄가스화 복합발전), 바이오디젤 등이 있다. 이중 바이오디젤은 동･식물성 유지(대두유, 유채유, 폐식용유, 우지 등)를 이용하여 생산하지만 농지면적과 식량에 대한 윤리적인 문제가 대두되고 있다. 미세조류는 앞에서 언급한 문제가 없으며 신･재생에너지로써의 바이오디젤 뿐만 아니라 산업적으로 건강식품, 화장품, 물고기 먹이 등으로 이용되며 탄소고정이라는 환경적인 면에서도 매력적인 유기자원이다. 조류는 태양에너지를 이용하여 이산화탄소(CO2)와 물(H2O)을 합성하여 다양한 생성물을 형성하는 미생물로써 조류의 자기균체 중 지질은 중량 대비 60% 이상을 생산하며, 이는 바이오디젤을 만드는데 사용되고 있다. 본 연구에서는 담수성 조류인 클로렐라 종(Chlorella vulgaris)을 실험 균주로 선정하였으며, 배양액은 BBM배지에서 working volume 200 ml, 인큐베이터 내부온도 25℃(±1)에서 실험하였다. 미세조류 성장에 가장 큰 영향을 미치는 광원의 종류는 차세대 조명이라고 각광받는 LED를 이용하였다. 실험 제어 인자는 빛의 파장(Rad, Blue, White), 빛의 주기{(24:0), (16:8), (14:10), (12:12)}, CO2 주입량(2%, 5%, 10%)으로 균체성장속도와 최대균체농도를 향상시킬 수 있는 미세조류의 최적배양조건과 최대지질 생산조건을 도출하여 기타 바이오에너지 이용에 대한 기초자료를 제공하고자 한다.

We compared effects of fruit, leaf, and stem extracts from black raspberry on improvement of cholesterol and blood pressure in HepG2 and HUVEC cells, respectively. Cholesterol secretion was inhibited by water extracts of unripe fruit and stem, but not leaf of black raspberry in HepG2 cells. Also, water extracts of unripe fruit, leaf, and stem reduced HMG-CoA reductase activity. Furthermore, nitric oxide production and expression of angiotensin-converting enzyme (ACE) protein were regulated by extracts of fruit, leaf, and stem of black raspberry in HUVEC cells. Overall, the rank order according to the improving level of cholesterol and hypertension is as follows: stem > fruit > leaf. In addition, various polyphenol compounds displayed inhibitory effects of HMG-CoA reductase activity and ACE expression. Thus, these data suggested that leaf and stem as wells as fruit of black raspberry can be used as useful food resources for reduction of cholesterol and blood pressure.

방사성 폐기물을 지하에 장기 보관하는 금속 용기에 관한 생지화학적 부식 특성을 알아보기 위해 주철과 구리로 된 금속재료를 환원조건 하에서 디설프리칸스 황산염환원미생물과 3개월간 반응시켰다. 금속재료의 화학적/광물학적 변화를 알아보기 위해 주기적으로 용존 금속이온들의 농도를 측정하였으며, 실험이 종료된 이후 금속 시편 및 표면 이차생성물들을 전자현미경을 이용하여 분석하였다. 디설프리칸스가 없는 조건에서는 금속재료의 부식이 매우 미약하였으나, 미생물이 있는 경우에는 부식이 상대적으로 컸다. 관찰된 생지화학적 부식 산물은 주로 맥키나와이트와 황화구리 같은 검은색의 금속황화물이었으며, 표면에서 쉽게 분리되거나 콜로이드화되어 부유하였다. 특히, 구리 시편의 경우 용액 상에 용존 철이 존재할 때 세균에 의한 구리 부식의 가속화가 관찰되었는데, 이는 구리 표면에 다른 종의 황화철이 성장하면서 구리 간의 결속력을 약화시켰기 때문인 것으로 보인다.

폐기물 매립정책은 단순 매립위주에서 자원화, 에너지화로 폐기물 처리 페러다임이 변화하고 있다. 폐기물 에너지화를 위한 바이오가스는 유기물이 산소(O₂)가 없는 극도의 환원상태에서 미생물에 의해 분해되면서 생성되는 메탄(CH₄), 이산화탄소(CO₂), 기타 황화수소(H₂S), 수소(H₂), 수분, 휘발성지방산(VFA) 가스를 포함하는 기체 혼합물을 말한다. 바이오가스 생성 반응은 자연적으로 일어나는 미생물 반응으로 바이오가스가 생산되는 조건(온도, pH, 알칼리도 등)을 제어하여 공정화한 것이 혐기성 소화공정이다. 혐기성 소화공정은 기본적으로 산생성 단계(Acidogenesis), 메탄생성 단계(Methanogenesis)의 2단계로 나눌 수 있으며, 메탄생성단계에서 아세트산(acetic acid)과 수소 등의 유기물이 메탄으로 전환되면서 실질적인 안정화(stabilization)가 이루어진다. 각 단계에서 작용하는 미생물은 생리적인 특징 및 요구 영양이 다르기 때문에 외부의 조건이 바뀌면 두 생물군 사이의 균형이 깨어져 전체 공정의 효율이 저하된다. 따라서 혐기성 소화공정은 반응조를 산생성 단계와 메탄생성 단계의 두 개의 반응조로 구분하는 2단계 발효(fermentation)공정이 합리적일 것이다. 전통적인 1 단계의 반응공정(1상법)에서는 하나의 반응조에서 산생성과 메탄생성이 동시에 일어나기 때문에 산생성 단계와 메탄생성 단계를 최적 상태로 조절하는 것이 불가능하고, 외부에서 유입되는 원수성상의 변화에 민감하게 반응하여 안정성이 깨지는 문제가 있었다. 이에 반하여, 2상법은 각 단계에서 적합한 환경조건을 용이하게 유지시켜 줄 수 있고, 메탄 반응조의 부하율(loading rate)을 적절히 조절하고, 저급 지방산(fatty acid)의 축적에 의해 급속한 pH의 저하를 방지하여 메탄발효의 저해를 미연에 방지할 수 있다는 장점이 있다. 그러나, 이러한 2상법은 반응조를 별도로 구비해야 하는 점, 그에 따라 제1 반응조로부터 제2 반응조로 이송을 위한 시스템이 요구되는 점 등 비용면에서 불리하고, 각 반응조의 반응조건을 별도로 조절하여야 한다는 번잡한 문제가 있다. 따라서 본 연구에서는 에너지자원화를 위해 구조적으로 간단한 혐기성소화조를 구성하여 음식물류 처리시 발생하는 탈리액(음폐수)를 처리시 일체형 혐기성소화와 2단 혐기성소화공정의 비교 연구를 통해 기질 제거특성 및 바이오가스발생 특성(CH₄, CO₂ 함량 및 발생량)을 비교하였다.

산화/환원 반응에 매우 민감한 우라늄의 침철석 및 몬모릴로나이트에 대한 수착 특성을 알아보기 위해 산화우라늄(VI)과 환원우라늄(IV)를 준비하였다. 환원우라늄은 황산염환원박테리아에 의해 황산염이 환원되는 과정에서 같이 환원된 우라늄(IV)를 희석하여 사용하였다. 광물에 대한 우라늄의 수착량은 우라늄(IV)가 우라늄(VI)에 비해 상대적으로 낮았으며, 이러한 원인 중의 하나는 용액상의 우라늄(IV)가 미세한 콜로이드 형태로 존재하여 광물 표면에 대한 수착력이 약했기 때문이다. 투과전자현미경을 사용하여 우라늄(IV)가 나노 콜로이드의 특징을 가지고 있음을 확인하였고, 이러한 결과는 심부 자연계의 지하수를 따라 이동 가능한 우라늄종이 이온성 우라늄(VI)뿐만 아니라 콜로이드성 우라늄(IV)도 포함될 수 있음을 의미한다.

토양 및 지하수 등의 혐기성환경에 서식하는 황산염환원박테리아의 활동으로 생성되는 맥키나와이트가 용존산소에 의해 산화 및 용해되는 특성을 관찰하였다. 오염지역에 산화지하수 유입에 의한 용존산소량 증가로 인해 안정화된 핵종들(예: 환원우라늄)이 산화 및 용해되는 상황에서 일반적으로 같이 공존하는 황화광물의 역할을 알아보고자 하였다. '디설퍼비브리오 디설프리칸스(Desulfovibrio desulfuricans)'라는 황산염환원박테리아가 만든 맥키나와이트를 '과산화수소수'와 '아질산나트륨'으로 산화시키면서 발생되는 광물 용해 현상을 약 2주 동안 관찰하였다. 산화제의 종류에 따라 시료의 광물학적 산화 및 용해 반응 특성은 달랐으나, μm 크기의 황화광물 입자들에 의한 용존산소의 소모와 그에 따른 황산염 농도의 증가로 인해 산화수가 초기에 안정화되었다. 이와 같은 결과로부터 알 수 있는 사실은, 황산염환원미생물에 의해 다량 만들어지는 황화광물이 지하수의 산소를 소모시켜 환원 환경의 교란을 예방할 뿐만 아니라 버퍼물질로써 환원/침전된 핵종들의 장기 안정화에 상당한 기여를 할 것으로 예상된다.

화학적 종자소독방법이 아닌, 유기 친환경 벼 재배단지에서 이용하고 있는 60℃ 온탕소독 방법 수행시 종자내 수분함량에 따른 발아율에 차이가 있을 것으로 생각하여 본 연구를 수행하였다. 2009년 충남농업기술원 작황 시험포장의 삼광벼를 출수 후 55일에 수확하여 비닐봉지에 담아 5℃로 10일간 냉장시켰다. 그 이후 건조시키 면서 수분함량을 조사하였으며, 수분함량별 시료를 60℃로 조정된 water bath에서 1분에서 19분까지 2분단위 로 침종시간을 달리하면서 처리하였다. 온탕처리 후 종자를 꺼내어 30℃에서 48시간 기포기를 가동하여 발아 를 진행시켰으며, 발아율을 조사한 결과는 다음과 같다. 수분함량이 높을수록 온탕처리 시간 경과에 따른 발아율이 현격히 떨어졌다. 종자 수분함량이 22%일때 1분경과시 발아율이 56.2%였는데, 3분 이후에는 전혀 발아가 되지 않았다. 19%에서는 1분경과시 80.7%였지만 9분처리시 18%까지 낮아졌다. 벼 종자 내 수분함량 에 따라 80%이상의 발아율을 보이는 처리시간은 19%에서는 1분, 16%에서는 7분, 15%에서는 7분, 14.3%에서 는 11분이었으며 9.5%에서는 19분이 경과해도 85.5%의 발아율을 나타내었다. 상기의 결과를 통해서, 60℃ 종자소독시 안전한 발아율을 얻기 위한 적정 소독시간은 종자의 수분함량에 따라 달리 결정되어야 할 것이며 이에 따른 소독효과도 함께 검증되어야 할 것으로 판단되었다.