For the field application of dielectric barrier discharge plasma reactor, a multi-plasma reactor was investigated for the inactivation of microorganisms in sewage. We also considered the possibility of degradation of non-biodegradable matter (UV254) and total organic carbon (TOC) in sewage. The multi-plasma reactor in this study was divided into high voltage neon transformers, gas supply unit and three plasma modules (consist of discharge, ground electrode and quartz dielectric tube). The experimental results showed that the inactivation of microorganisms with treated water type ranked in the following order: distilled water > synthetic sewage effluent >> real sewage effluent. The dissolved various components in the real sewage effluent highly influenced the performance of the inactivation of microorganisms. After continuous plasma treatment for 10 min at 180 V, residual microorganisms appeared below 2 log and UV254 absorbance (showing a non-biodegradable substance in water) and TOC removal rate were 27.5% and 8.5%, respectively. Therefore, when the sewage effluent is treated with plasma, it can be expected the inactivation of microorganisms and additional improvement of water quality. It was observed that the NH4 +-N and PO4 3--P concentrations of sewage was kept at the constant plasma discharging for 30 min. On the other hand, NO3 --N concentration was increased with proceeding of the plasma discharge.

In a pilot-scale dyeing wastewater treatment using two-type fluidizing media, each thickness of biofilm was 15 and 30 μm, respectively. The numbers of protozoa inhabited in small-size (PEMT A) and big-size (PEMT B) media were 7.5 x 104 and 1.25 x 105 cells/ml, respectively, and dominant species were Entosiphon sulcatus var sulcatus in PEMT A and Chlamydomonas reinhardtii in PEMT B, respectively. Flask experiments using the two media revealed that the percentages of color removal were 25.8% in PEMT A and 27.1% in PEMT B after 72-h cultivation, indicating the necessity of bioaugmentation. Experiments for bioaugmentation effect on color removal were carried out in the pilot-scale treatment for 75 d by three-step operation under the control of wastewater loading rate and microbial input rate. Dye degradation occurred mainly in the second reaction tank, and the attachment of augmented dye-degrading microorganisms to media took at least 35 d. Final value of chromaticity in effluent was 227, meeting the required standard. Therefore bioaugmentation onto media was good for color treatment. In summary, thickness of biofilm formed on the media depended upon the size of media, resulting in different ecosystem inside the media. Hence, this affected microbial community and color treatment further. Accordingly, the reduction of operation cost is expected by efficient color-treatment process using bioaugmented media.

본 연구에서는 식품산업에 적용 가능한 amylase의 발굴을 위하여 된장으로부터 amylase를 생산하는 균주를 분리하였고, 분리된 미생물들의 동정을 통하여 GRAS 미생물로 부터 생산되는 amylase에 대한 효소 특성을 규명하였다. 그 결과 균주 유래 16S ribosomal RNA 유전자 염기서열에서B. subtilis로 동정되어 본 균주를B. subtilis CBD2로 명명하였다. B. subtilis CBD2 균주의 생육에 미치는 배지 성분에 대한 특성을 검토한 결과 본 균주는 pH 7.0, NaCl 3%, glucose 10%에서 가장 높은 균 생육 특성을 나타내었다. 그리고 본 균주의 amylase 생산에 미치는 탄소원의 영향을 검토한 결과, 본 균주는 soluble starch, corn starch, maize amylopectin 및 wheat starch 중에서 soluble starch를 탄소원으로 사용하였을 때 가장 높은 amylase 생산성을 나타내었다. B. subtilis CBD2유래 amylase의 활성에 미치는 반응 조건을 검토한 결과 본 균주 유래 amylase는 pH 8.0 그리고 50°C에서 가장 높은 효소 활성을 나타내었으며 기질특이성에 대한 검토에서는 corn starch>wheat starch>soluble starch>maize amylopectin 순으로 효소 활성을 나타내었다. B. subtilis CBD2가 생성하는 amylase 효소와 corn starch 기질 반응에 대한 전분 분해능 및 당 생성율 변화에서는 24시간에서 가장 높은 전분 분해능 및 당 생성율을 나타내어 corn starch를 이용한 효소 반응은 24시간이 가장 적절함을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구에서 분리된 균주는 GRAS 미생물인B. subtilis이었으며 본 균주 유래의 amylase 특성을 활용한다면 향 후 식품산업에 있어서 전분 분해 관련 분야에 유용하게 이용될 것으로 기대되어진다.

본 연구에서는 argon 가스포장과 기존의 갈변저해물질 중 그 효과가 입증된 ascorbic acid와 저온 blanching 처리등의 병용처리를 통해 신선편이 감자의 저장 중 품질에 미치는 효과에 대하여 조사하였다. 감자는 박피 후 cube 형태(1.5×1.5×1.5 cm)로 절단하여 증류수에 1분간 세척 후 물기를 제거하여 argon 가스포장(AR), 1% ascorbic acid에 1분간 침지(AA), 1% ascorbic acid에 1분간 침지 후 argon 가스포장(AAR), 35℃에서 30분간 blanching처리(BA), 35℃에서 30분간 blanching처리 후 argon 가스포장(BAR), 아무처리도 하지 않은 것을 대조구(Cont)로 하여 OPP film에 열접합 포장 후 5℃에 저장하였다. Cont, AA, BA구의 O2 농도는 저장기간이 지남에 따라 감소하였으나, argon 가스 포장처리구인 AR, AAR, BAR구에서 O2 농도는 저장기간이 지남에 따라 조금씩 증가하였다. CO2 농도는 저장기간 이 지남에 따라 모두 증가하였다. 색도 분석 결과 argon 가스포장한 AR, AAR, BAR구에서 Cont, AA, BL구에 비해 높은 L*값과 낮은 갈변도 값을 나타내었으며, 총균수를 분석한 결과 Cont구에서 눈에 띄게 높은 총균수를 나타내었고, argon 가스포장처리구인 AR, AAR, BAR구에서 AA, BL구보다 비교적 낮은 총균수를 나타내어 argon 가스포장이 항갈변 뿐만 아니라 호기성미생물의 생육 저해에 효과가 있음을 알 수 있었다. Polyphenol oxidase(PPO) 활성은 Cont구에서 눈에 띄게 높은 PPO 활성을 나타내었고 AR처리구에서 가장 낮은 PPO 활성을 나타내었다. DPPH 라디칼 소거능을 이용하여 항산화 활성을 분석해 본 결과 AA, AAR구에서 눈에 띄게 높은 항산화 활성을 나타내었으며, 나머지 구간에는 큰 차이가 없었다. 따라서 argon 가스포장과 병용처리는 신선편이 감자의 갈변 저해, PPO 활성 저해, 항균 효과 등 품질저하를 방지하는데 효과가 있는 것으로 사료된다.

서양금혼초의 군락 형성에 따른 경쟁적 우세원인을 규명하고 친환경농자재 개발을 위한 기초자료로 제공하고자 생육특성과 Allelopathy 효과를 알아보았다. 서양금혼초의 생육특성은 예초지역과 비예초지역간의 묘조(苗條) 수, 지상부 직경과 화주 수를 비교한 결과 예초지역의 묘조(苗條) 수, 지상부의 직경과 화주수가 비예초지역보다 높은 것으로 조사되었고, 서양금혼초의 수용성 추출액에 대한 레드클로버(Trifolium pratense), 들묵새(Festuca myuros), 도깨비바늘(Bidens bipinnata) 등 실험식물 14종 대해 발아와 생장 실험 결과 일반적으로 수용성 추출액의 농도가 증가함에 따라 검정식물의 발아율, 유식물의 뿌리털, shoot, root의 생장이 억제되었고 검정식물의 종류와 부위에 따라 억제정도에 있어서 차이를 보였다. 또한 서양금혼초의 수용성 추출액에 대한 실험곰팡이의 생장에 있어서는 Pythium속, Phytophthora속은 수용성 추출액의 농도가 높아짐에 따라 성장이 억제되는 경향을 보인 반면, Rhizoctonia속인 경우에는 농도가 높아짐에 따라 생장억제 현상이 뚜렷하지 않았다. 이와 같은 결과를 종합하여 보면 서양금혼초의 예초는 서양금혼초의 Split현상을 유도하여 더 많은 영양번식과 종자번식을 일으켜 군락을 형성하고, 서양금혼초에 함유된 allelochemicals에 의해 타 식물체의 발아와 생장, 미생물의 생장 등에 관여하기 때문에 제주도내 생태계에서 경쟁적 우위를 점하고 있으며, 친환경농자재로서의 활용 가능성이 있는 것으로 판단되었다.

1. 토양조건은 배수가 양호한 양토인 안룡통 보통답으로 칼륨을 제외하고는 우리나라 논토양의 평균 함량보다 낮은 토양이었다. 유기질비료로 처리구는 질소 표준시비량인 9kg/10a과 비슷한 N-P-K=8.45-4.89-9.24kg/10a를 시용한 반면 관행구는 표준시비량보다 많은 N-P-K=14.5-6.3-10.8kg/10a를 시용하였다. 2. 벼 수확 후 시험구 토양내 미생물상 분포를 조사한 결과 박테리아와 방선균의 수는 처리구에서 약간 높게 나타났고, 곰팡이의 수는 관행구에서 약간 높게 나타났다. 토양내 가수분해효소 생성미생물을 조사한 결과 호평벼 처리구에서 키틴분해미생물과 인산분해미생물 분포가 다소 높게 나타났다. 3. 병해충 발생정도는 전체적으로 처리구에서는 미미하게 발생하였다. 그러나 관행구에서 특히 호평벼에서 도복과 이삭도열병이, 잎집무늬마름병은 두 품종 공히 심하게 발생하였다. 혹명나방은 온누리에서 발생율이 높았는데 이는 질소 과다 시용으로 판단되었다. 4. 호평벼와 온누리 공히 관행구가 처리구에 비해 간장과 수장은 약간 길고, 주당수수는 많았다. 그러나 잎집무늬마름병 및 이삭도열병, 혹명나방 도복 등으로 등숙비율이 현저히 떨어졌다. 관행구는 천립중이 낮았으며 수량이 호평벼는 38%, 온누리는 13% 떨어졌다. 5. 병해충인 이삭도열병, 잎집무늬마름병, 혹명나방과 수량과의 관계에서 유의성이 높은 부의 상관관계가 나타났다. 6. 백미의 품질도 관행구에서 쇄립율의 증가로 완전미 비율은 낮고, 단백질함량이 높아 전반적인 품질 및 윤기치가 낮아졌다.

본 연구에서는 생물학적 정화기술의 효율향상을 목적으로 유류분해 유용미생물에 의한 TPH 농도 저감효과를 알아보았다. 하절기와 동절기 각 13주간 실제 정화현장의 각 섹터별 유류오염토양에 유용미생물들을 수분, 영양염류 등과 함께 투입하여 주 2회 정기적으로 뒤집기를 실시하였다. 하절기의 경우 유용미생물을 투입한 조건의 경우 평균 60%의 TPH 제거율을 보인 반면에 유용미생물을 투입하지 않은 대조군의 경우 평균 41%의 TPH 제거율을 나타내었다. 동절기의 경우에 유용미생물을 투입한 조건의 경우 평균 41%의 TPH 제거율을 보인 반면에 유용미생물을 투입하지 않은 대조군의 경우 평균 13%의 낮은 TPH 제거율을 나타내었다.결론적으로 하절기와 동절기 모두 유용미생물을 투입하여 TPH의 제거효율의 향상 효과를 얻을 수 있었으며, 하절기에 비하여 동절기의 TPH 제거효과가 낮은 이유는 초기 높은 오염농도와 상대적으로 낮은 기온의 영향인 것으로 판단된다.

최근 산업화가 가속됨에 따라 환경오염에 관한 문제가 주목받고 있다. 현재까지의 수질관리는 생활하수나 산업폐수와 같은 점오염원 중심으로 이루어졌지만, 점오염원의 관리로는 수질개선에 한계가 있기 때문에 비점오염원의 처리가 주목받고 있다. 비점오염원은 도로, 주차장 등 불투수성을 가진 표면에 쌓인 오염원이 강우 시 우수와 함께 하천으로 유출되는 것으로, 원인이 명확하지 않고 발생량 및 배출량이 기상에 많은 영향을 받으므로, 체계적인 관리가 어렵다. 정부의 4대강 물 관리 종합대책에 따르면 수계 전체 오염원중 비점오염원이 차지하는 부하가 42~69%에 달하는 것으로 추정하고 있으며, 2015년에는 65~70%이상 증가할 것으로 예상하고 있어, 적절한 수질관리가 필요한 시점이다. 비점오염원의 처리방법 중 하나인 인공습지는 인간이 특정한 목적을 위하여 자연습지를 모방하여 설계 및 건설하고, 운영하는 습지를 지칭한다. 이러한 인공습지는 비점오염원을 저감하여 오염정도를 완화시키고 수생태계 복원에 효과가 있다고 알려져 있다(허재규, 인공습이 조성 후 오염물질 제거와 미생물 생태계의 변화, 2007). 따라서 본 연구에서는 남양주시 사능천·진건천 인공습지의 수질 및 유량을 조사하여, 수집된 결과를 바탕으로 비점오염저감 및 오염하천의 정화를 위해 타당성을 평가하고자 한다.

신선편이 단호박 원료의 수확 후 적정 후숙 기간과 신선편이 가공 후 포장방법을 구명하고자 연구를 수행하였다. 소형 단호박 ‘보짱‘을 수확하여 1주, 2주 후숙시킨 다음 1차 수돗물 세척 후 100 μL/L의 염소수에 살균소독 세척한 다음 절단하여 80 μm PE/Ny 필름에 진공 및 밀봉포장 하여 5℃ 에서 21일간 저장하였다. 단호박의 후숙기간은 신선편이 가공 후 포장내부의 기체 조성 및 품질에 영향을 미쳤다. 단호박 원료 2주 후숙 처리는 1주 후숙 처리보다 신선편이 제품 저장 중 CO2 농도가 2.2～5.0 kPa 낮았고, 저장 7일 이후 경도가 낮게 나타났으며, 당도는 2주 후숙이 1주 후숙 처리 보다 2～3% 높게 나타났다. 그리고 적색도(Hunter a)도 2주 후숙이 1주 후숙보다 높게 나타났고, 색과 외관에 대한 관능점수가 높아 기호성이 우수하였으며, 이취발생도 적어 저장 3주까지 상품성을 유지하였다. 그리고 밀봉포장은 진공포장보다 미생물 수가 적고, 외관에 대한 관능적 점수가 높게 나타났다. 따라서 단호박을 수확 후 2주 후숙한 다음 신선편이 가공하여 밀봉포장하는 것이 신선편이 단호박의 품질을 높일 수 있는 방법으로 판단되었다.

오미자의 위생과 저장성에 관여하는 미생물(총 호기성 세균, 효모 및 곰팡이균)의 저감을 위해서 세척수 종류(물, ClO2, H2O2) 및 농도별 이산화염소수(ClO2 10 ppm, ClO2 15 ppm, ClO2 20 ppm, ClO2 25 ppm, ClO2 30 ppm)처리에 따른 세척시간(30~90초) 및 세척배수(×1~×4)을 달리 처리 하여 오미자 표면에 존재하는 총 호기성 세균수, 효모 및 곰팡이균수를 측정하였다. 오미자의 세척수 종류에 따른 미생물 균수 측정 결과, 세척하지 않은 구(control) 및 물세 척 처리구보다 이산화염소수 처리구 및 과산화수고 처리구 가 총세균, 효모 및 곰팡이 균수가 감소하였음을 확인하였 다. 이산화염소(ClO2)수를 이용한 오미자의 세척시간에 따 른 미생물 균수 측정 결과 총 세균과 효모 및 곰팡이는 이산화염소 농도 30 ppm 에서는 30초, 15 ppm에서는 60초, 10 ppm에서는 90초 처리시 검출되지 않았다. 또한 세척 배수에 따른 미생물 사멸 효과는 이산화염소 농도 30 ppm 에서는 ×1, 20 ppm에서는 ×2, 15 ppm에서는 ×4로 처리시 총 세균과 효모 및 곰팡이가 측정되지 않았다. 이런 결과로 미루어 보아 이산화염소수 처리구는 이산화염소수의 농도 가 증가하고 세척 배수가 증가함에 따라 미생물 저감화 효과를 확인할 수 있었다.

미생물제제 및 화학비료 시비에 따른 무와 배추의 생육 변화를 조사하기 위해 지상부와 지하부의 길이, 엽면적, 그리고 중량을 측정하였다. 시비 종류에 따른 무의 지하부 생체중은 미생물제제와 화학비료의 혼합 시비에서 148.9g으로 가장 높아 화학비료 처리구(112.8g)와 비교하여 약 1.3배 증가하였으며, 지상부의 생체중 역시 미생물제제와 화학비료의 혼합 시비 처리구(160.3g)에서 화학비료 처리구(111.1g)와 비교해 약 1.4배 증가하였다. 미생물제제와 화학비료를 혼합하여 처리하였을 때 생육이 가장 왕성하였으나 미생물제제 처리구도 화학비료 단독시비 처리구의 생육과 비교하여 지상부, 지하부 모두 생체중이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 배추의 지상부 생체중은 미생물제제와 화학비료의 혼합시비 처리구에서 316.6g으로 가장 높아 화학비료 처리구(225.7g)와 비교하여 1.4배 증가하였으며, 또한 지하부의 생체중도 미생물제제와 화학비료의 혼합시비 처리구(4.4g)에서 화학비료 처리구(3.1g)와 비교하여 1.4배 증가하였다. 배추의 엽면적은 미생물제제와 화학비료의 혼합시비 처리구, 화학비료 처리구, 미생물제제 처리구에서 각각 3567.7, 2387.5, 2735.9cm2로 미생물제제의 처리로 배추의 엽면적이 증가함을 확인할 수 있었다. 실험의 결과를 통해 미생물제제가 관행의 농법에서 사용되는 화학비료를 대체하여 친환경비료로 사용될 수 있을 것으로 판단된다. 또한 화학비료에 토양미생물제제를 혼용 처리하여 무와 배추의 생육을 크게 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 건전한 육종재료를 육성하기 위한 시비 방법으로 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구는 생산시기별 국내산 천일염(장판염, 토판염)의 성분 비교와 미생물 오염 실태 조사를 통하여 천일염 품질 관리 기준 마련을 위한 기초 데이터를 생산하기 위해 수행하였다. 월별 천일염 시료의 일반성분을 분석한 결과 15% 이상의 높은 수분함량을 보인 시료도 포함되어 식염규격기 준에 부적합하였지만, 불용분의 경우 장판염과 토판염이 별개의 기준을 가지고 있어 모두 현재 기준에 부합하였다. 또한 사분은 0.2% 이하의 기준을 초과한 시료도 일부 검출 되었다. 회분 함량과 염도는 토판염이 장판염에 비해 약 10% 내외로 높아, 생산방법별로 구분하여 장판염은 염도 80% 이하(회분 80% 이하)의 기준을, 토판염은 염도 90% 이하(회분 85% 이하)의 기준 적용을 제안하였다. 또한 총염 소 이온(40% 이상)에 대한 분석 결과, 9월～10월에 채집한 장판염 시료에서만 기준보다 낮아, 가을에 채취한 천일염 의 경우 채취시기를 명확히 하는 등 별도의 관리 강화 방안 이 필요하다고 판단된다. 식염 규격 기준 외에 무기이온 (Na, Mg, K, Ca, Zn, Fe) 및 미생물조사(중온, 대장균, 연쇄상 구균, 호염균)를 실시한 결과, 주요 무기 성분에서 토판염보 다는 장판염에서 생산시기별 차이를 조금 보였지만, 마그 네슘만이 온도가 높은 여름보다 온도가 낮은 봄, 가을에 그 함량이 조금 높을 뿐, 월별 유의적인 차이는 보이지 않았 다. 또한 미생물 오염도 실태 조사에서는 생산방법에 따른 차이는 보이지 않았고, 9～10월에 수집한 시료에서 일반세 균, 연쇄상 구균 및 호기성 호염균이 상당히 높게 검출되어 관리 기준 마련 시 생산시기를 고려한 강화 방안도 고려되 어야 할 것으로 판단된다. 따라서 기후, 토양 등 생산 환경과 생산방법에 따라 뚜렷한 성분 차이를 보이는 우리나라 천일 염을 장판염과 토판염으로 구분하여, 우리나라 실정에 적 합한 관리 기준이 마련되어 천일염 품질 관리 및 등급 기준 에 따라 균일한 천일염이 생산된다면, 세계시장 진출 시 고품질의 천일염을 지속적으로 공급할 수 있기 때문에 관련 부서에서는 제도 마련과 지원에 힘써야 할 것이다.

본 연구에서는 포장방법에 따른 함박스테이크의 냉장저 장 중 품질변화를 조사하였다. 대조구는 polylactide(PLA) tray를 이용한 함기포장(AC)이었으며, 처리구로는 진공포 장(VAP)과 탈산소제 봉입포장(OS)이 적용되었다. 총균수 는 대조구와 처리구 모두 저장기간의 경과에 따라 유의적으 로 증가하였으며, 특히 AC구에서의 총균수 증가가 다른 처리구들에 비해 두드러진 것으로 나타났다. 또한 저장기 간 중 TBA와 VBN값은 AC구에서 가장 빠른 증가를 보였으 며 그 다음으로는 OS, 그리고 VAP포장구의 순이었다. 관능 평가 결과 VAP구와 OS구 시료들은 모든 관능평가 항목에 서 12일째까지 5.0점 이상의 평가를 받은 반면, AC구는 모든 항목에서 5.0 미만으로 이미 상품성을 상실한 것으로 확인되었다. 이러한 결과들은 VAP나 OS처리를 통하여 포 장 내 산소를 제거함으로써 호기적 미생물의 생장과 산화작 용의 억제로 인한 지방산패나 단백질부패속도가 지연된 것에 기인한 것으로 판단된다.

세척방법 차이에 따른 신선편이 슬라이스 더덕의 저장 중 품질 변화를 알아보기 위하여 10℃에서 저장 실험을 진행하였다. 저장 10일 후에 무세척구와 손세척은 전체의 80.3% 더덕이 부패되어 상품성을 상실하였을 뿐만 아니라 조직감의 연화도 급격히 진행되어 측정이 불가능하였다. 그러나 버블세척구들은 20.4∼30.1%의 중량 손실만을 보 였으며, 특히 마이크로버블세척구는 저장초기에 비하여 11.1%정도의 조직감만 감소하여 저장 중 변화가 가장 적었 다. 슬라이스 더덕의 표면색도 갈변화를 최소화시키며 저 장 중 색을 유지하는데 효과적인 것으로 나타났다. 저장 중 수분함량의 변화는 모든 처리구에서 감소하였는데, 특 히 무세척구와 손세척은 각각 74.6, 78.3%로 수분함량이 크게 감소하였다. 저장 중 미생물의 수도 마이크로버블세 척, 일반버블세척, 손세척, 무세척구 순으로 증식하는 것으 로 나타났다. 관능검사와 video microscope system을 이용하 여서도 마이크로버블 세척구는 이물질이 발견되지 않았음 을 알 수 있었으며, 다른 처리구들보다 세척효과도 우수한 것으로 확인되었다. 이는 마이크로버블세척을 하여 슬라이스 더덕을 저장하는 것이 품질유지에 가장 적합하였 으며, 저장수명도 10일(10℃ 저장시)로 가장 길게 나타났다.

본 연구는 Terpenoid 함유 식물 추출물을 이용하여 in vitro 반추위 발효성상 및 메탄생성에 미치는 영향을 알아보고자 수행하였다. 반추위액은 티머시(timothy)와 농후사료를 6:4의 비율로 급여한 반추위 cannula가 시술된 한우 암소에서 채취하였다. 본 실험에 사용한 식물 추출물은 박하(Mint), 소나무(Pine), 삼나무(Japan cedar), 초피나무(Sichuan pepper), 편백(Hinoki cypress) 그리고 해송(Japanese black pine)을 사용하였으며, 반추위액과 McDougall buffer를 1:2의 비율로 혼합한 배양액을 0.3g 티머시와 식물 추출물(기질의 5%)이 담긴 50ml serum bottle에 혐기상태로 15ml를 분주하였다. Serum bottle은 39℃, 150rpm으로 3, 6, 9, 12, 24, 48 및 72시간 동안 배양하였다. 실험 결과 pH 값은 점점 감소하였으며, 전 배양시간에 걸쳐 대조구보다 유의적(p<0.05)으로 높았다. 건물 소화율은 배양 3시간대는 Mint 처리구만 유의적(p<0.05)으로 높았으나, 이후 24시간까지 모든 처리구에서 유의성이 없었다. 총 가스 발생량은 전 처리구에서 유의적(p<0.05)으로 낮았으며, 이산화탄소 발생량은 배양 12시간대까지 감소하였으나, 그 이후는 유의적 차이가 없었다. 메탄 발생량의 경우 24시간대에 대조구에 비해 모든 첨가구에서 유의적(p<0.05)으로 감소하였다. 미생물 성장량은 첨가구에 따라 각각 다른 양상을 나타냈으나 24시간대는 모든 처리구에서 유의적(p<0.05)으로 성장량이 감소하였다. 암모니아 측정량은 배양 12시간부터 첨가구에서 증가하는 경향을 보였으나 72시간대는 감소하였다. acetic acid 및 propionic acid도 대조구보다 유의적(p<0.05)으로 높은 것을 확인할 수 있었다. 결과적으로 본 실험에 사용한 Terpenoid 함유 식물 추출물 6종 모두 소화율에 영향을 미치지 않으며 메탄저감 효과를 나타내었다. 특히 Mint 및 Pine 추출물은 총 VFA, acetic acid 및 propionic acid의 생성을 증가시켰으며 상기의 결과를 종합하였을 때, 반추위 발효성상에 악영향을 미치지 않으며 메탄 발생을 저감하는 식물 추출물로는 Mint 및 Pine이 적합하다고 생각된다.

배 유기재배 과수원에서 최근 문제되는 병해충 종류와 재배농가의 병해충 관리수준을 설문조사하고 조류, 양서류, 파충류, 설치류 등 척추동물의 생물다양성을 일반 화학농약 방제농가와 비교하고자 2010년에 포장조사를 수행하였다. 유기재배 과수원 총 22개소에서 설문조사와 포장조사를 한 결과, 유기재배 농가는 유기재배 병해충 관리자재로 석회황합제, 식물추출물 및 미생물 혼합물, 오일류 등을 선호하였으며, 주요 문제 병해충은 검은별무늬병, 붉은별무늬병, 깍지벌레류, 배나무면충, 배굴나방 등이었다. 유기자재 살포횟수는 병해 방제를 위해 9~10회, 해충 방제를 위해 5~6회 수준이었다. 유기재배 과수원이 관행재배에 비해 검은별무늬병 이병율과 이병도는 높았으나, 깍지벌레류 피해는 차이가 없었고 과중은 감소하였다. 양서류, 뱀, 설치류, 꿩 등은 관행재배와 유기재배 과수원 간에 차이를 확인할 수 없었으나, 멧비둘기의 경우 유기재배 과수원에서 개체수가 유의하게 많은 섭식활동을 하였다.

국내외에서 유통하고 있는 순수 페퍼민트 정유(29점)와 국내에서 재배하여 추출한 정유(1점)를 성분함량분석과 항산화 활력, 항균활성을 검정하였다. ISO에서 제시한 9가지 기준을 충족한 상품은 없었으며, menthol, limonene, menthyl acetate 등의 주요성분은 모두 미국원산 정유에서 대체로 많은 함량을 나타냈다. 민트의 주성분인 menthol함량은 국내만이 0.55%로 가장 낮고, 미국산이 46.72%로 가장 높았다. 1.8-cineole 성분은 국내에서 재배하여 추출한 정유가 13.6%로 가장 높은 함량을 나타냈으며, 국내에서 수집된 튀니지원산의 정유가 9.0%로 높았다. 항산화 활력은 최소5.7%에서 최대97.8%의 전자공여능을 나타내 시료간 현저한 차이를 보였다. 국내에서 수집된 정유 중 미국원산 정유가 5.7%로 가장 낮았고, 호주산 정유가 97.8%의 높은 항산화 활력을 나타내 상품간의 편차가 매우 컸다. 그러나 대부분의 정유가 40-60%의 항산화 활력을 보였다. 페퍼민트 정유의 주요 식품부패미생물(S. aureus, E. coil, S. typhimurium)에 대한 항균활성은 억제대 실험과 최소저해농도 실험 결과, 정도의 차이는 있었으나 모든 미생물에 항균력을 보였고 특히, S. aureus와 E. coli에 강한 항균활성을 보였다.

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 자원화시설 및 산업시설에서는 유기성 및 무기성 악취물질이 동시에 발생된다. 악취를 처리하기 위하여 많은 연구가 진행되었지만 기존 연구는 무기성 또는 유기성 악취물질을 단독으로 처리하는 공정 중심으로 개발되었다. 악취를 처리하기 위한 공정에는 물리･화학･생물학적인 공정이 존재한다. 이 중 생물학적 공정인 바이오필터는 경제적이고 2차 오염물질의 발생이 상대적으로 적다. 본 연구에서는 바이오필터를 이용하여 유기성 악취물질인 톨루엔과 무기성 악취물질인 암모니아를 동시에 처리하였으며 시간에 따른 처리특성과 반응기 유입부, 중간, 유출부의 미생물 분포 특성을 파악하고자 하였고 그에 따른 Kinetic 실험도 하였다. 실험에 사용된 바이오필터 반응기의 규격은 내부직경 0.1 m, 높이 1.3 m 이었다. 담체의 재질은 1 cm₃의 폴리우레탄 폼을 이용하였으며 충전된 높이는 0.6 m, 충전된 부피는 0.0047 m₃ 이었다. 톨루엔 가스 유입 농도는 50 ppm(유입부하량 5.63 g/m₃/hr)에서 150 ppm(유입부하량 16.88 g/m₃/hr)까지 순차적으로 증가시킨 후 100 ppm(유입부하량 11.25 g/m₃/hr)으로 유지하였다. 암모니아 가스 유입농도는 591 ppm(유입부하량 12.29 g/m₃/hr)으로 유지하였으며 총 가스유량은 2 L/min, EBRT(Empty bed retention time) 2.35 min으로 설정하였다. 톨루엔 가스는 GC/FID로 분석하였으며, 암모니아 가스는 대기오염공정시험법에 준하여 분석하였다. 미생물 분석은 톨루엔 가스 유입농도 100 ppm에서 처리효율이 안정적으로 유지될 때 담체를 채취한 후 PCR-DGGE를 실시하였다. Kinetic 실험은 반응기 유입부, 중간, 유출부에서의 순차적인 처리효율을 파악하였다. 120 일의 연속실험 결과 암모니아는 99%이상 처리효율을 보였으며, 톨루엔은 100 ppm까지 95% 이상의 효율을 나타냈지만 150 ppm에서 74%의 처리효율을 나타내었다. 반응기의 유입부, 중간, 유출부 담체의 미생물 분포를 파악한 결과, 가스유입부에서 암모니아 분해미생물이 우점종으로 나타났으며 중간, 유출부에서는 톨루엔 분해미생물이 우점종으로 나타났다. Kinetic 실험 결과, 가스유입부에는 암모니아 분해미생물이 우점종으로 나타나 42%의 처리효율을 보였으며 충전된 담체의 중간에서 86%의 처리효율을 나타냈다. 톨루엔의 경우 유입부에서 20%, 중간 54%, 유출부에서 92%의 처리효율을 보였다.

본 연구는 기계적 효율이 뛰어난 수층교반장치와 정화력이 뛰어난 광합성세균을 이용하여 호소의 수질을 개선하는 기술을 연구하고자 하였다. 대상기술인 2가지 중 수층교반장치에 대한 성능을 확인하기 위하여 교반으로 인한 수층에서의 용존산소 증가량을 확인하였고, 광합성 세균에 대한 성능을 확인하기 위하여 실험실내에 호소수 및 퇴적물을 이동하여 동일한 수조에 동일한 양을 넣은 후, 비드투입량 및 폭기 여부에 따라 퇴적물의 유기물 함량, 총인, 총질소의 농도변화를 확인하였다. 또한, 호소의 퇴적물 내 비드의 잔존 여부를 확인하기 위하여 DGGE 및 BacLight 분석을 통하여 잔존 여부를 확인하였다. 교반으로 인한 수층의 움직임을 확인하기 위하여 부위 100개를 우선 수층에 띄워 이동방향을 확인하였고, 이를 기준으로 대상 지점별로 0.5m 간격으로 유향, 유속, DO등을 확인하였다. 이를 확인한 결과, 호소 중앙부방향으로 다량의 퇴적물이 발생되어지는 것을 확인하였으며, 교반장치 가동 전에는 호소 전체 저층부(1.5m 이상 수심)에 일관성 없는 일정 유속의 수류가 형성되었고, 가동 후에는 수층(수면층 ~ 2.0 m) 각 4지점으로부터 중심부로의 수류 형성 후 확산에 의한 전체적인 교류, 수류의 가속화와 용존산소 중가로 인해 자정능력이 부여되는 것을 확인하였다. 즉, 모든 측정 지점에서 클로로필-a 및 용존산소 값의 변화가 발생하였으며, 특히, 용존산소는 각 측정지점 별 125 ~ 833% 향상되어지는 것을 확인하였다. 실험실 내 수조시험은 각 수조에 비드를 18, 36, 180, 360 g 투입하여 퇴적물 내 유기물 함량 및 총질소, 총인 농도 변화를 확인하고자 하였으며, 그 결과, 유기물 함량은 비드 투입농도가 증가되어짐에 따라 62.3% 제거되어짐을 확인하였으며, 총질소 농도는 12.5%, 총인 농도는 25.5% 제거되어졌음을 확인하였다. 호소 내 대상 광함성 세균의 잔존 여부를 확인하기 위하여, 호소 내 4개 지점에 대한 수질 및 퇴적물에 대한 BacLight 및 DGGE(Denaturing Greadient Gel Electrophoresis)분석을 실시한 결과, 총세균수(BacLight법)는 수질시료는 2.0×107 ~ 3.9×107 cells/ml로 확인되었고, 퇴적물 시료는 1.4×107 ~ 3.3×107 cells/ml로 조사되어 물시료에서 다소 높게 측정되었지만, 평균적으로 107 cells/m로 조사되었다. 활성세균의 비율의 경우, 물 시료에서는 82 ~ 88%로 지점 2 (W2)에서 가장 높게 확인되었고, 저질시료의 경우, 77 ~ 93%로 확인되어 지점 1 (S1)에서 가장 높은 활성을 보이다가 차츰 지점 번호에 따라 감소하는 경향을 확인할 수 있었다. 시료와 저질시료의 활성세균의 비교시, 최고의 활성 세균비율을 나타낸 지점은 저질 1(S1) 시료였는데, 저질의 경우, 유기물이 물시료보다 많이 분포함에 따라 세균의 활성 및 분해 활동이 활발히 일어났을 것으로 판단된다. 본 연구에서는 총세균수에 대한 활성세균의 비율이 모든 지점에서 77% 이상으로 매우 높게 확인되었다. 활성세균이란 대사적으로 활성을 띄고 있는 살아있는 세균으로써 에너지 생산, 물질 순환 및 유기물 및 영양염의 높은 이용 및 분해 등과 관련하여 총세균수보다 훨씬 정확하고 유용한 정보를 제공한다(Rodriguez et al., 1992). 그러므로 총세균수에 대한 활성세균수의 비율이 매우 높게 조사된 이번 지점에서는 조사 환경에서 영양염류의 순환이나 유기물 분해가 매우 활발히 일어나고 있음을 알 수 있었다. DGGE분석결과는 수질시료와 퇴적물 시료의 군집구조가 확연히 다름을 확인하였고, 우점종으로 확인되어지는 밴드는 각각 유지되고 있음을 확인하였다.