• KSBB Journal
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• 제26권6호
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• pp.561-564
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• 2011

In this study, we carried out the development of high performance photobioreactor, which can be used to develop the biological $CO_2$ fixation technology as well as the renewable biofuels, the microalgae Botryococcus braunii. When B. Braunii was cultured in Anti-biofouling photobioreator, growth rate of it showed about 3 times higher than that of bubble column photobioreactor at the same conditions. In case of photobioreactor without bead, after 3 days culture time, biofouling occur rapidly in wall of the photobioreactor. However, with bead 5% (V/V), biofouling do not occur all experimental days.

• 한국해양공학회지
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• 제23권6호
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• pp.39-43
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• 2009

A flow and low temperature of deep seawater the biofouling properties in a seawater environment of different materials, such as a steel pipe, polyethylene pipe, and nylon net, used for ocean industries. Experiments in a real sea environment were performed to grasp the quantitative and qualitative biofouling from diatoms attached to materials by measuring the Chlorophyll-a density. Experimental samples were placed under five types of ocean environmental conditions and analyzed every month for five months. It is shown that the biofouling by diatoms was strongly affected by the seawater temperature for all of the experimental samples. It was found that diatoms mainly adhered to the nylon net, while crustaceans prefer polyethylene, under a high temperature condition. It is believed that the biofouling properties are strongly related to the surface roughness of a material. The biofouling under the low temperature condition of deep seawater was rare and stable for the experimental periods. The inside of a pipe conveying deep seawater can be presumed to remain clear without biofouling on the condition of a flow and low temperature of deep seawater.

• 한국결정성장학회지
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• 제25권5호
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• pp.212-217
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• 2015

본 연구는 해상 양식장 내에 유해 조류로 인해 발생하는 수산 동, 식물의 폐사를 막고, 양식장을 주기적으로 정화하는 폰툰 시스템 내의 멤브레인 층(Membrane Layer)의 생물오손(Biofouling)을 막고자, ML에 적용되는 인공경량골재 및 골재의 구조에 따른 미생물 흡착을 비교하고자 지오폴리머에 은 나노 입자를 코팅하여 생물오손 정도를 확인하고 그 능력을 평가하였다. 이후 코팅에 따른 미생물 기능 억제 능력을 확인하고자 항균 테스트를 실시하였으며, 한국해양과학기술원 남해연구소 앞바다에 설치하여 생물오손 정도와 무게변화율을 관찰하였다. 항균 테스트 결과 은 나노 입자를 코팅한 인공경량골재에서 99.99 %의 세균 감소율을 확인하였으며, 생물오손 정도를 관찰한 결과 2개월부터 은 나노 입자의 효과에 의해 생물오손 정도가 억제되는 것을 확인하였다. 은 나노 입자 코팅에 의한 생물오손 억제기간은 인공경량골재에서 5개월, 지오폴리머에서 3개월 미만으로 나타났으며, 따라서 은 나노 입자가 코팅된 인공경량골재가 효과적으로 생물오손을 감소시킬 수 있는 친환경적이며 효과적인 방법임을 알 수 있었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2018년도 춘계학술대회
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• pp.475-476
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• 2018

본 논문에서는 수중 구조물에 부착된 해양생물의 개체 수를 측정하는 방법을 제안한다. 이 방법은 수중에서 촬영한 디지털 영상을 기반으로 해양생물의 개체 수를 측정하는 것이다. 정확한 개체 수 측정을 위해 수중 영상의 화질을 개선한 후 개체 수를 측정하였다. 개체 수 측정하기 위해 영상 내의 Maxima 값을 찾는 방법을 사용하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제25권10호
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• pp.67-75
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• 2011

Although membrane technologies are widely applied to the water and wastewater treatment processes, strategy for the control of membrane biofouling is strongly required. In this study, a possibility of control of membrane biofouling using HVI(High Voltage Impulse) was verified based on the inactivation of microorganisms by the HVI. The HVI system was consisted of power supply, voltage amplifier, impulse generator and disinfection chamber and the model microorganism was E. coli. When 15[kV/cm] of electric fields was applied to the E. coli solution, inactivation of the microorganism was found. A possibility of the control of membrane biofouling using HVI was verified with experiments of membrane filtration with and without exposure of the HVI to biomass solution. Another membrane filtration experiments with the contaminated membranes by E. coli solution were carried out and indicate that the HVI could be used as an alternative method for membrane biofouling control. A series of simulation of the electric fields between electrodes and microorganisms was carried out for the visualization of the disinfection that showed where the electric fields are formed.

• Membrane and Water Treatment
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• 제6권3호
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• pp.189-203
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• 2015

Membrane biofouling impedes wide application of membrane bioreactor (MBR) for wastewater treatment. Recently, quorum sensing (QS) mechanisms are accounted for one of major mechanisms in biofouling of MBRs. In this study, vanillin was applied to investigate reduction of biofouling in MBRs. MBR sludge was analyzed to contain QS signal molecules by cross-feeding biosensor assay and HPLC. In addition, the inhibitory activity of vanillin against bacterial quorum sensing was verified using an indicator strain CV026. The vanillin doses greater than 125 mg/L to 100 mL of MBR sludge showed 25% reduction of biofilm formed on the membrane surfaces. Two MBRs, i.e., a typical MBR as a control and an MBR with vanillin, were operated. The TMP increases of the control MBR were more rapid compared to those of the MBR with the vanillin dose of 250 mg/L. The treatment efficiencies of the two MBRs on organic removal and MLSS were maintained relatively constant. Extracellular polymeric substance concentrations measured at the end of the MBR operation were 173 mg/g biocake for the control MBR and 119 mg/g biocake for the MBR with vanillin. Vanillin shows great potential as an anti-biofouling agent for MBRs without any interference on microbial activity for wastewater treatment.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.845-850
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• 2018

본 논문에서는 수중 구조물 표면에 부착되어 기생하는 해양생물의 개체 수를 예측하는 방법을 제안한다. 이 방법은 수중에서 촬영한 영상을 이용하여 영역 극대를 계산하여 해양 부착생물의 개체 수를 예측하는 것이다. 이를 위해 영역 극대와 해양 부착생물 개체 수와의 상관관계에 대하여 분석한다. 분석 결과 영상 내 영역 극대의 개수와 해양 부착생물의 개체 수 사이에 상당한 상관관계가 존재하는 것을 밝혀냈다. 이와 같은 분석 결과를 이용하여 수중에서 촬영된 영상을 대상으로 실험을 진행하였다. 실험결과 영상의 영역 극대 수치가 높을수록 영상 내 해양 부착생물의 개체 수가 많다는 것을 확인할 수 있었다. 본 논문에서 제안한 방법은 수중 영상을 대상으로 하는 컴퓨터 비전에서 중요한 기반기술로 사용될 수 있을 것이다.

• 한국결정성장학회지
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• 제25권5호
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• pp.218-224
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• 2015

최근 세라믹 다공체를 이용하여 적조 생물을 여과, 제거하려는 연구가 시도되고 있다. 하지만 해양 환경에서 1개월 이상이 경과하면 다공체 표면에 해양 생물 오손(biofouling)이 발생하여 기능이 저하되는 문제가 나타난다. 본 논문에서는 세라믹 다공체의 특성 변화 또는 표면 개질을 통하여 해양 생물 오손을 억제하는 방법에 대하여 연구하였다. 6 종류의 세라믹 다공체를 시험한 결과, 기공율과 흡수율이 낮을수록 생물 오손량이 낮게 나타났다. 또한 다공체 표면에 실리카 입자를 결합시켜 표면 거칠기를 증가시키면, 따개비 등의 대형 해양 생물로 인한 오손량을 감소시킬 수 있었다. 한편 세라믹 다공체 표면에 유리분말을 융착 코팅시키면 오히려 생물 오손량이 증가하였는데, 이는 유리에서 용출되어 나오는 무기질 성분 이온들이 미생물의 생육을 촉진했기 때문이다. 본 연구로부터 세라믹 다공체의 물리적 성질 및 표면 거칠기를 제어하면 위험 물질을 사용하지 않고도 친환경적으로 해양 생물 오손량을 줄일 수 있음을 확인하였으며, 따라서 본 결과를 향후 해양 구조물 등에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 상하수도학회지
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• 제28권6호
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• pp.713-723
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• 2014

Biofouling in brackish water reverse osmosis (RO) membranes still needs extensive research to understand cause and mechanism and to obtain methods for reduction of its impact on RO applications. Natural compounds with biofilm formation inhibitory properties are being investigated. Two compounds, vanillin and Epigallocatechin gallate (EGCG), were selected due to their great potential on biofilm formation inhibition. Vanillin shows inhibition on quorum sensing mechanisms of biofilm formation. EGCG has potential to inactivate microbial activity. The two compounds were incorporated in typical polyamide reverse osmosis membranes and evaluated on flux behaviours and biofilm formation potential. The surface properties of membrane coated with vanillin were changed tremendously compared to those with EGCG. As a result, the flux was reduced substantially. The biofilm formation seems hindered with EGCG coated membranes compared to the virgin membranes. More research is needed to optimize coating methods applicable to RO membranes and to enhance biofouling reduction.

• 한국해양공학회지
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• 제37권4호
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• pp.172-179
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• 2023

Biofouling initiated by biofilm (slime) formation is a key challenge for practical ocean engineering and construction. This study evaluated a new anti-biofilm technology using bioelectricity. The anti-microfouling electrical technology is based on the principles of the bioelectric effect, known as the application of an electrostatic force for biofilm removal. Previously, the electricity was optimized below 0.82V to avoid electrolysis, which can prevent the production of biocides. A test boat comprised of microelectronics for electrical signal generation with electrodes for an anti-biofouling effect was developed. The tests were conducted in the West Sea of Korea (Wangsan Marina, Incheon) for three weeks. The surface biofouling was quantified. A significant reduction of fouling was observed under the bioelectric effect conditions, with approximately 30% enhanced prevention of fouling progress (P<0.05). This technology can be an alternative eco-friendly technique for anti-microfouling that can be applied for canals, vessels, and coastal infrastructure because it does not induce electrolysis.