http://chineseinput.net/에서 pinyin(병음)방식으로 중국어를 변환할 수 있습니다.
변환된 중국어를 복사하여 사용하시면 됩니다.
- 中文 을 입력하시려면 zhongwen을 입력하시고 space를누르시면됩니다.
- 北京 을 입력하시려면 beijing을 입력하시고 space를 누르시면 됩니다.
RISS 인기검색어
- 검색키워드
- 저자 : 심태석 ( Tae-suk Sim ) (검색결과 5 건)
- 무료
- 기관 내 무료
- 유료
-
미세조류가 생성시킨 bound-EPS 추출법 최적화에 대한 연구
심태석 ( Tae-suk Sim ),황선진 ( Sun-jin Hwang ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2020 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2020 No.-
EPS(Extracellular Polymeric Substances)는 생물막 형성에 중요한 역할을 하는 미생물 세포 외부로 배출되는 점액성 고분자 물질이다. EPS는 미생물 세포가 용혈되거나 가수분해로 생성된 유기물질, 또는 배양액 내 존재하는 유기물질이 흡착되어 생성되는 것으로 여겨지고 있고, EPS의 대부분은 다당류, 단백질, 지질, 핵산 등으로 이루어져 있는데, 다당류와 단백질이 70~80% 이상으로 대부분을 차지한다. 그리고 EPS는 존재 형태에 따라 미생물의 세포 표면에 존재하는 bound EPS(bEPS)와 용존성, 부유성의 soluble EPS(sEPS)로 나누어진다. 그러한 EPS는 막(membrane)을 이용한 미세조류 기반의 MMBR(Microalgae Membrane BioReactor) 공법에서 fouling의 발생 정도와 가장 큰 상관관계를 갖는 요인으로 알려져 있는데, 이는 여과능에 매우 큰 영향을 끼친다. 그러나, 미세조류를 이용한 하폐수처리나 미세조류 대량배양을 위한 MMBR 운전에 대한 연구를 수행함에 있어, bEPS의 fouling에 미치는 영향을 파악하기 위한 bEPS 측정이 필수적임에도 불구하고, 아직 미세조류로부터 생성된 bEPS 추출법은 확립되어 있지 않다고 할 수 있다. 기존에 사용된 bEPS 추출법으로는 물리적 추출법인 열처리법, 초음파법, 화학적 추출법인 EDTA법, HCHO+ NaOH법, 양이온 교환 수지법 등이 있다. 하지만, 기존의 추출법들은 동물성 미생물인 박테리아를 가지고 이용한 연구가 대부분으로, 식물성 플랑크톤인 미세조류와는 근본적으로 다르기 때문에 같은 추출법을 이용하였을 때 같은 효과가 나타난다고 할 수 없을 것으로 보인다. 이에 본 연구에서는 미세조류를 적용한 MMBR에서 가장 유력한 fouling 인자인 bEPS 분석의 중요한 전처리 과정인 bEPS 추출법에 대한 확립이 필요하다고 판단해, bEPS 추출법 중 물리적 추출법인 열처리법과 화학적 추출법인 HCHO + NaOH법을 검토하고자 한다. 또한, 검토한 방법론에 대해 실제로 미세조류로부터 bEPS를 추출하고 측정해, 향후 미세조류 bEPS 연구에 적용이 가능한지 확인하고 평가하고자 했다.
-
미세조류가 섭취하는 질소원 종류에 따른 EPS 발생특성에 관한 연구
심태석 ( Tae-suk Sim ),황선진 ( Sun-jin Hwang ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2020 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2020 No.-
미세조류는 기존 바이오매스 대비 생산성에서 더 큰 이점을 보이는 차세대 바이오매스이다. 하지만 대부분 미세조류의 낮은 침강특성은 해당 바이오매스를 수확하는데 막대한 비용이 들도록 요구하고 그에 따라 응집, 중력침강, 막 여과 등의 방법이 고려된다. MMBR(Microalgal Membrane Bio Reactor) 공법은 미세조류 수확을 위하여 분리막을 이용한 고액분리를 통해 고농도로 농축된 미세조류를 효율적으로 얻어낼 수 있는 운전법이다. MMBR 운전에 있어 미세조류는 대사 형태에 따라 EPS라는 점액성 세포외 고분자 물질을 생성하는데, 이러한 EPS는 미생물이 floc을 형성하거나 biofilm을 형성하는데 있어 중요한 역할을 한다. 이러한 EPS 생성은 MMBR 운전에서 발생하는 막 fouling의 주요 원인으로, 둘은 거의 선형적인 관계를 보이는 것으로 알려져 있는데, EPS는 여과막의 투과유속 및 유량의 저하를 일으키는 등 에너지 손실을 야기해 고액분리능에 매우 부정적인 영향을 미친다. 그러나, 미세조류를 이용한 하폐수처리나 대량 배양을 위한 MMBR 운전에 대한 연구를 수행함에 있어, 유입수의 질소원 종류가 미세조류 EPS의 발생특성에 미치는 영향에 관한 연구는 MMBR 운전 중 fouling 발생특성 파악에 필수적임에도 불구하고 미흡한 실정이다. 미세조류는 무기 질소원을 주요 질소원으로 이용하는데 섭취한 무기 질소원은 체내에서 ammonium의 형태로 이용된다. Nitrate의 경우에는 흡수되고 효소에 의하여 ammonium의 형태로 환원되는 과정이 진행된다. 때문에 ammonium의 경우에는 nitrate보다 적은 에너지를 소모하게 된다. 이에 본 연구에서는 미세조류를 적용하여 배양액의 질소원 종류를 다르게 배양했을 경우 질소원 이용과정의 차이에 따라 소모되는 에너지의 차이가 EPS 발생특성에 영향을 끼칠 수 있다고 판단해, 미세조류의 성장량, 기질소비 등과 비교하여 EPS 발생특성을 확인하고 평가하고자 했다.
-
미세조류가 생성시킨 soluble extracellular polymeric substances (sEPS) 정량시 잔여기질 배제를 위한 SN법 적용 가능성 검토
심태석 ( Tae-suk Sim ),김윤지 ( Yun-ji Kim ),황선진 ( Sun-jin Hwang ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2020 한국폐기물자원순환학회지 Vol.37 No.8
This study investigates the correlation between soluble extracellular polymeric substances (sEPS) and fouling evoked according to mixotrophic metabolism in microalgae membrane bioreactor (MMBR) . The Somogyi-Nelson (SN) method is used to the sEPS because, it can be applied also for low concentration levels (<200 mg/L) in the case of glucose solutions unlike the dinitrosalicylic acid method. The concentrations of sucrose, a nonreducing polysaccharide that can replace sEPS, and reducing sugar, which can serve as a substrate, are normally estimated via the total organic carbon (TOC) analysis. The sEPS content could be quantified by excluding the reducing sugar concentration through the SN method, which includes the residual reducing sugar injected as a substrate in the MMBR. The SN method could accurately measure the widest range at the 500-nm wavelength. To confirm the applicability of the proposed method for various types of reducing sugars, sucrose was then analyzed in mixtures with three reducing sugars, that is, glucose, fructose, and galactose. The resulting coefficient of the slope variation of the regression analysis, excluding the reducing sugar content via the SN method in the TOC of the mixed solution, was ≤15% and the determination coefficient was ≥0.99, indicating high accuracy and linearity. This confirmed that the SN method can be used to quantify sEPS in MMBR experiments by excluding the reducing sugars content, especially at low concentrations (<200 mg/L for glucose).
-
Autotrophic 조건 MMBR 운전에 있어 C. vulgaris 가 섭취하는 질소원에 따른 fouling 발생특성 평가
심태석 ( Tae-suk Sim ),최윤정 ( Yun-jeong Choi ),황선진 ( Sun-jin Hwang ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2021 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2021 No.-
미세조류는 autotrophic 광합성 대사를 통해 기존 바이오매스 대비 생산성면에서 높은 수율을 보이는 차세대 바이오매스이다. 미세조류 생산 및 수확을 위하여 사용되는 여러 가지 방법들 중 MMBR(Microalgal Membrane BioReactor) 공법은 분리막을 이용하여 미세조류를 배양 및 수확하는 공법이다. 기질로서 고효율 배양이 가능한 최적 공정폐수를 엄선하여 기질로 공급하며 배양하면 효율적인 미세조류 성장이 가능하며, 더 나아가 막에 의한 고액분리를 통해 미세조류를 고농도로 농축할 수 있다는 장점이 있다. 미세조류는 대사과정에서 EPS라는 점액성의 세포외 고분자 물질을 생성하는데, 이러한 EPS는 미생물 세포를 주변 환경변화나 물리적인 충격에서 보호하고 스스로 기질로서 이용하는 등의 기능을 한다. 이러한 EPS는 미세 조류 세포를 뭉치게 하는 응집력과 점착력이 있는데, 이러한 EPS는 MMBR 운전에서 분리막의 막힘과 오염을 야기하여 막 fouling의 주요 원인이 되는 것으로 알려져 있고, EPS와 막 fouling은 거의 선형적인 관계를 보인다는 선행연구도 보고되고 있다. 특히, fouling 발생에 따른 막 세척 및 교체 비용은 MMBR 운전에 있어 가장 큰 비용을 차지한다고 알려져 있기 때문에, MMBR 운영비용 절감을 위한 fouling 발생특성에 대한 연구들이 많이 수행되고 있다. 그럼에도 불구하고, 유입폐수 중의 질소원 종류가 MMBR 운전 및 EPS 발생과 이에 따른 fouling 발생특성에 미치는 영향을 조사한 선행연구는 매우 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 MMBR에 공급되는 유입수 중의 주요 영양염류인 질소원 종류(본 연구에서는 질산성 질소 및 암모니아성 질소)가 다를 경우, 질소원의 변환 및 대사과정에 어떠한 차이를 유발하며, 이러한 차이가 EPS 발생에 어떠한 영향을 미치는지 파악하기 위하여, 미세조류의 성장 및 기질소비를 통한 기본적인 EPS 발생을 확인하였으며, 이러한 막 오염의 정량화를 통해 MMBR에서의 막 fouling 발생특성을 평가하고자 하였다.
-
MMBR system에서 탄소원 종류가 미세조류 Scenedesmus quadricauda 의 EPS 생성 및 fouling에 미치는 영향
최윤정 ( Yun-jeong Choi ),심태석 ( Tae-suk Sim ),황선진 ( Sun-jin Hwang ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2021 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2021 No.-
미세조류는 대사과정에서 단백질 및 다당류를 포함하는 EPS(extracellular polymeric substances)를 생산한다고 알려져 있다. 이러한 EPS는 미세조류 세포 간 가교작용 유도 및 세포 외 에너지원 및 기질 섭취를 도와주는 매개체 역할을 한다. 이러한 EPS 발생은 기질 섭취에 의한 영향을 받으며, 탄소원 및 질소원이 부족한 경우에 EPS를 기질로 사용한다. EPS의 성분 중 protein-EPS는 질소 섭취에 의한 영향을 받으며, 질소가 부족한 경우, 세포 내 Chlorophyll-a 및 protein-EPS를 질소원으로 활용한다고 알려져 있다. 또한, 질소 부족으로 인한 C/N ratio에서 초과된 탄소만큼 체내 탄수화물 및 carbohydrate-EPS 형태로 과잉축적한다는 선행연구도 있다. 이러한 EPS는 고부가가치 미세조류 바이오매스를 효율적으로 수확하기 위한 MMBR(Microalgal Membrane BioReactor) 시스템에서 막 fouling에 지대한 영향을 미치는 주요 인자로 알려져 있다. 이에 본 연구에서는, 공정폐수 자원화를 통하여 미세조류 고농도 배양을 하고자 할 때, 유기탄소가 풍부한 공정폐수와 무기탄소가 풍부한 공정폐수가 MMBR 공정에 유입될 경우 미세조류의 EPS 발생 및 막 fouling에 어떤 영향을 미치는지 평가하고자 하였다. 즉, 탄소원 종류가 막 fouling에 미치는 영향을 평가하기 위하여 유기 및 무기탄소 기반의 MMBR을 구성하여 EPS, TMP, flux, P/C ratio, 막 여과저항 등 주요 항목에 대한 분석을 통해 fouling을 평가하였다.
연관 검색어 추천
이 검색어로 많이 본 자료
활용도 높은 자료
