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커피 찌꺼기 유래 바이오차를 이용한 혐기성 소화의 미생물군집 분석
김민상 ( Min-sang Kim ),조홍목 ( Hong-mok Jo ),전강민 ( Kang-min Chon ),조시경 ( Si-kyung Cho ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2020 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2020 No.-
최근 많은 연구들에서 전도성 물질을 통한 직접전자전달(Direct interspecies electron transfer)가 혐기성 소화에 긍정적인 효과를 보인다는 결과들이 보고되고 있다. 이런 DIET에 사용되는 conductive material 중에 바이오차는 여러 가지 바이오매스를 통해 생산이 가능하며, 사용된 원료와 열분해조건에 따라 각기 다른 성질을 나타낸다. 본 실험에서는 커피 찌꺼기로 직접 생산한 바이오차를 통해 혐기성 소화시 DIET에 대한 영향과 농도에 따른 차이를 확인하고자 한다. 실험에 사용된 바이오차의 생산은 커피 잔재물을 deionized water로 수회세척한 후 105℃ 오븐에서 12시간 동안 건조하였고. 건조된 커피 찌꺼기를 tubular furnace에서 산소가 제한된 조건(질소가스 = 0.25 L/min)으로 분당 5도씩 승온하여 500도에서 2시간 동안 열분해한 뒤 실온까지 방냉하였다. 이후 바이오차는 DI water로 수회 세척하여 105도 오븐에서 12시간 동안 건조한 뒤 100-mesh 체를 사용하여 균질화하였다. 제작한 바이오차를 추가하여 specific methanogenic activity(SMA) 실험을 진행 하였다. 식종균은 음식물 쓰레기 바이오가스화 시설의 소화슬러지를 사용하였고, 125mL serum bottle에 60ml의 식종균을 사용했다. Control을 제외한 나머지 serum bottle에는 바이오차를 각각 0.1, 0.3, 0.5 g/L의 농도로 주입하였다. 식종균과 기질의 COD를 기준으로 하는 I/S ratio를 2로 설정하여 주입하였다. 실험은 총 2주간 진행하였고, 각각의 serum bottle에서의 누적 메탄발생량과 지체기를 통해 혐기성 미생물간 DIET에 대해 확인하였다. 또한 실험에 사용되었던 식종균의 RNA를 추출한 후 RT-qPCR을 통해 omcT, omcS, 그리고 pilA와 같은 DIET에 연관되어 있는 functional gene과 mcrA gene과 같이 메탄가스 생산과 관련된 functional gene을 분석하여, 바이오차가 DIET와 관련된 유전자들의 발현에 영향을 미치는지 확인하고, 메탄 발생량과 관련된 functional gene과의 관계도 분석하였다.
보문 : XAD 및 FT-IR을 이용한 영산강수계 광주시 유역 자연유기물질의 분포특성 연구
이동진 ( Dong Jin Lee ),전강민 ( Kang Min Chon ),김상돈 ( Sang Don Kim ),정수정 ( Soo Jung Jung ),이경희 ( Kyung Hee Lee ),황태희 ( Tae Hee Hwang ),임병진 ( Byung Jin Lim ),조재원 ( Jae Weon Cho ) 한국하천호수학회(구 한국육수학회) 2011 생태와 환경 Vol.44 No.4
This study investigated the characteristics of natural organic matter (NOM) with tXAD resin and FT-IR in the Yeongsan river system of Gwangju region. NOM fractionation by XAD 8/4 resins was used to classify hydrophobic and hydrophilic substances. FTIR was applied to classify functional groups in the structure of NOM. In the XAD investigation, most of the four site-samples were mainly hydrophilic substances. In March, hydrophilic substances were dominant in the Gwangju 1 site (GJ-1), while hydrophilic substances were dominant for the other sites. In May, samples of all four sites were hydrophilic with a vigorous activity of microorganism due to increasing temperatures. The October results were very similar with those from March. In the FT-IR investigation, most of the broad and large peaks were assigned to the aliphatic group, particularly the OH group, C-H, C-H2, C-H3, and C-O alcohol group. All were related to hydrophilic substances. Other peaks showed the aromatic group, particularly the C=O (Ketone) Group. As a result, there is an identification of NOM in the Yeongsan river system composing mainly of hydrophilic substances and functional groups (OH, C-H etc.) of the aliphatic compound.