본 논문에서는 간단하면서도 효과적인 능동적인 로드 풀(active load-pull) 방법을 제시하고, 고조파의 임피던스 성분을 제어하는 회로를 사용하여, X-대역 전력 증폭기의 효율을 개선시킬 수 있는 방법에 관하여 연구하였다. 제안된 능동적인 로드 풀 시스템은 크게 방향성 결합기와 위상 변위기, 단락 회로, 그리고 전력 증폭기로 구성되어 있으며, 전통적인 능동적인 로드 풀 방법에 비해 반사 계수가 1인 지점까지 임피던스를 쉽게 가져다 놓을 수 있다. 본 논문에서 사용된 소자는 Mitsubishi사의 GaAs FET인 MGF1801이며, 9 GHz의 동작 주파수에서 class-A일 때, 21.65 dBm의 출력 전력과 24.9 %의 드레인 효율을 얻었고, class-AB일 때, 21.46 dBm의 출력 전력과 53.3%의 드레인 효율을 얻었다. 고조파 제어 회로는 실험에 사용된 초고주파 부품의 주파수 대역폭의 한계로 인해, 2차와 3차 항 성분까지만 고려하여 설계하였으며, class-AB에서, 6.4 %의 효율이 증가된 것을 확인하였다.
본 연구에서는 원료 첨가(오가피, 영지버섯, 솔잎 및 홍삼)를 달리하여 오가피주를 제조하여 영양성분 및 휘발성 향기성분을 분석하였고 기타 주류의 품질요인에 관여하는 요인들을 평가하고 관능검사를 수행함으로서, 제조한 오가피주의 다양한 품질 평가를 수행하여 민속주로의 개발 가능성을 평가하였다. 주정도는 오가피 및 기타의 기능성 소재의 함량을 달리한 4가지 시료에서 각각 14.5-15.3%로 큰 차이를 볼 수는 없었다. 총 유기산 함량은 오가피주가 일반 약주 보다 훨씬 많은 양이 검출되었으며 반면 오가피 및 기타 기능성 소재를 첨가한 시료에서 citric acid와 tartaric acid는 오히려 약간 양이 감소한 것으로 보여졌다. 오가피주의 유리아미노산 함량은 histidine이 가장 많았으며, 총 유리아미노산 및 유리당 함량은 시료 C에서 가장 높게 나타났다. 시료 A 및 B에서는 총 49종의 휘발성 향기성분이 동정되었고 시료 C와 D에서는 각각 48 및 31종의 성분이 동정되었다. 무첨가군인 시료 D의 경우 alcohol류의 함량이 다른 군에 비해 높게 보여졌으며 ethanol의 함량이 79.59%로, iso-butyl alcohol이 0.35%로 다른 군에 비해 높게 보여졌다. 오가피, 영지버섯, 솔잎 및 홍삼이 함유된 시료 A, B, 및 C에서는 다양한 종류의 테르펜 화합물이 확인되었다. 이는 주류 고유의 향기성분 외에 첨가된 오가피, 영지버섯, 솔잎 및 홍삼에 의해 더욱 다양한 향기성분이 나타난 것으로 생각되는데, 특히 ${\alpha}-copaene$의 함량이 시료 D에서보다 A, B 및 C에서 2배 이상 높게 다량 확인되었다. GC-O를 이용하여 향기성분을 관능적으로 동정한 결과 기능성 소재의 배합 비율에 따라 소비자가 느끼는 관능적 특성은 상당히 유동적으로 변할 수 있음을 확인할 수 있었다. 오가피 함량이 높은 술일수록 명도가 높아 밝고 황색도가 낮아지는 경향을 볼 수 있었고, 오가피를 0.1%첨가한 오가피주가 좋은 맛과 감칠맛에서 유의적으로 높은 것으로 평가되었다.
미강유, 팜스테아린 및 고올레인산 해바라기씨유의 효소적 interesterification을 통하여 저트랜스 유지를 합성하였고, 합성 시 Thermomyces lanuginose로부터 획득된 TLIM 효소를 이용하였다. 반응 기질의 비율에 따라 합성된 저트랜스 유지의 solid fat content(SFC)를 살펴본 결과, 전체적으로 고올레인산 해바라기씨유의 비율이 높아질수록 각 온도에 해당하는 SFC는 감소하는 경향을 보인 반면, 팜스테아린의 비율이 높아질수록 SFC는 증가하는 경향을 보였다. DSC를 통한 흡열 및 발열 곡선 분석결과, 팜스테아린의 함량이 높아질수록 피크가 높은 온도 쪽으로 이동하는 것을 확인할 수 있었다. 저트랜스 유지의 지방산 조성을 살펴본 결과, palmitic acid(C16:0), oleic acid(C18:1), linoleic acid(C18:2)가 주요 지방산들로써 전체 지방산 조성의 90% 이상을 차지하고 있었고, 총 트랜스지방산은 비율별로 0.5 area%의 수치를 보이며, 1% 미만의 낮은 함량을 보였다. Triacylglycerol (TAG) 조성을 reverse-phase HPLC를 이용하여 분석한 결과, 주요 TAG 조성은 OOL, PLO, PLP, OOO, POO, POP, POS 등으로 측정되었으며, 그 중 PLO와 POO 및 POP가 전체 조성의 50% 이상을 차지하였다. 한편, 여러 비율별로 합성된 저트랜스 유지의 총 tocopherol은 $6.94{\sim}11.83$ mg/100 g의 함량을 보였고, oryzanol은 $0.18{\sim}0.49$ mg/100 g의 함량을 보였으며, phytosterol 함량은 전체적으로 $182.48{\sim}269.07$ mg/100 g 사이의 다양한 수치를 나타내었다.
식용 단백질 생산 균주인 S. cerevisiae ATCC 7754에 돌연변이를 유도하고, 핵산 함량이 높으면서도 성장 속도가 빠른 고핵산 축적 균주를 선별하였고 배양 특성을 조사하였다. Saccharomyces cerevisiae ATCC 7754는 pH $3{\sim}4$에서 최대 활성을 보이는 산성 RNase와 pH 9에서 최대활성을 보이는 알칼리성 RNase를 가지고 있는 것이 확인되었으며 산성 RNase의 활성이 훨씬 높았다. Saccharomyces cerevisiae ATCC 7754의 RNase는 금속염에 의하여 영향을 받는데 산성 RNase의 경우는 $0.08\;M\;HgCl_2$에 의하여 활성이 크게 저하되었고, 알칼리성 RNase경우는 2.0 M NaCl이나 KCl에 의하여 활성이 크게 저하되었다. 반면 알칼리성 RNase는 $0.05\;M\;CaCl_2$, $0.02\;M\;ZnSO_4$, $0.008\;M\;HgCl_{2}$에 의하여 활성이 증가되었다. Ethylmethane sulfonate, 자외선, 감마선을 이용한 돌연변이를 통하여 핵산 축적능이 뛰어난 KCl 감수성 균주를 선발하고 YPD 배지에서 배양하면서 건조 균체량과 리보핵산 함량을 측정하여 건조 균체 단위 무게당 리보핵산의 함량이 가장 높은 B24 균주를 고핵산 변이주로 선택하였다. B24 균주는 모균주와 비슷한 증식 특성을 나타내었는데, pH $4.5{\sim}5.5$에서 성장이 잘 되었고 리보핵산 축적은 pH 4.5와 5.0에서 가장 잘 일어났으며, 또한 탄소원으로 당밀을 사용한 경우가 세포 내에 리보핵산이 가장 많이 축적되었고 균의 생육도 빠름을 알 수 있었다. 발효기를 이용한 유가식 배양에서는 배양 초기에 균체내 리보핵산 함량이 급격히 증가하고 이후 정지기까지 서서히 감소하여 최종적으로 리보핵산 함량이 균체 건물량의 19.8%(w/w)로 모균주의 16.1% (w/w)에 비해 우수하였으며, 이때 최대 69.6 g/L(건물량)의 균체를 수득하였다.
GABA 생성 젖산균으로 선발한 Lactobacillus acidophilus RMK567 균주를 멸균한 50 L의 MRS broth가 들어 있는 fermenter에 접종하여 40oC의 발효온도에서 24시간 배양 하였다. L. acidophilus RMK567 생균수는 $10.04{\pm}0.13$ Log CFU/mL이었으며, 이때 5.16시간의 유도기(L)를 거쳐 2.203시간의 세대시간(g)으로 증식하였으며, 생장률상수(k)는 0.454세대/h 이었다. 50 L의 MRS 배양액으로부터 회수한 cell paste의 총 중량은 487 g, 수분함량은 40.5%이었으며, 생균수는 12.48 Log CFU/g 이었다. Cell paste에 glycerol, glucose 및 polydextrose 등의 동결보호제를 첨가하여 $-45^{\circ}C$에서 deep frozen하고 84 mtorr의 진공 하에서 3시간 동결건조하여 총 408 g의 FD cell powder를 생산하였다. FD cell powder에 Streptococcus thermophilus를 혼합한 FD starter cultures의 수분함량은 4.25%, 3.90%, 및 4.08%이었으며, 생균수는 각각 12.42(FDA-GY), 12.60(FDB-GG)과 12.91(FDC-GP) Log CFU/g이었다. 모든 FD starter cultures는 $-18^{\circ}C$ 저장 초기부터 급속히 사멸하여 3.24% 이하의 생존률을 보였다. 각 동결보호제 처리구 간의 생균수 차이는 유의성을 보이지 않았으나, 저장기간에 따른 유의성은 p<0.01 수준에서 관찰되었다. 원유를 기초로 하는 요구르트 조제액에 MSG의 농도를 0.02%, 0.04% 및 0.05%을 첨가하고, FD starter culture로 배양한 요구르트의 GABA 함량은 각각 $155.16{\pm}8.53$ ppm, $243.82{\pm}4.27$ ppm 및 $198.64{\pm}23.46$ ppm 이었다. 이 결과는 L. acidophilus RMK567의 FD starter culture가 동결건조 공정에 의하여 GABA 생성력이 감소하지 않았으며, GABA 함량이 높은 요구르트 제조에 유용하다는 사실을 보여주는 것이었다.
본 연구는 농산물 중 2019년 기준신설 예정농약 Broflanilide에 대한 공정시험법을 개발하고자 수행하였다. Broflanilide는 meta-diamide계 살충제로 중추신경계 억제성 신경전달물질인 gamma-aminobutyric acid (GABA) 수용체에 대하여 비경쟁적으로 작용하여 해충을 마비시키는 강한 살충작용을 하고 담배거세미나방 방제에 효과적이다. 잔류물의 정의는 모화합물 broflanilide로 규정하여 관리할 예정으로 향후 대사산물의 안전관리를 고려하여 broflanilide 및 대사산물의 동시시험법을 확립하고자 하였다. 아세토니트릴으로 추출 후 무수황산마그네슘 및 염화나트륨을 첨가하였고 원심분리하였다. 상등액을 취하여 PSA와 $C_{18}$ 흡착제를 사용해 간섭물질을 효과적으로 제거한 후 LC-MS/MS로 분석하는 시험법을 개발하였다. 개발된 broflanilide 시험법의 직선성은 결정계수($r^2$)가 0.99 이상으로 우수하였으며, 검출한계 및 정량한계는 각각 0.004, 0.01 mg/kg으로 높은 감도를 나타내었다. 대표 농산물 5품목(현미, 감자, 대두, 감귤, 고추)에 대하여 시험법 검증결과 평균 회수율(5반복)은 broflanilide는 90.7~113.7%, DM-8007은 88.2~105.0%, S(PFP-OH)-8007은 79.8~97.8%이었으며 RSD는 8.8% 이하로 정확성 및 반복성이 우수함을 확인할 수 있었다. 또한 외부실험기관인 서울지방식약청과의 실험실간 평균 회수율은 broflanilide의 경우 86.3~109.1%, DM-8007은 87.8~109.7%, S(PFP-OH)-8007은 78.8~102.1%으로 상대표준편차(RSD)는 모두 20.8%이하로 국제식품규격위원회 가이드라인(Codex Alimentarius Commission, CAC/GL 40-1993, 2003)의 잔류농약 분석 기준 및 식품의 약품안전평가원의 '식품등 시험법 마련 표준절차에 관한 가이드라인(2016)'에 적합한 수준임을 확인하였다. 개발된 시험법은 낮은 검출한계 및 정량한계, 우수한 직선성, 회수율 실험을 통한 정확성과 정밀성, 재현성 등이 입증되어 농산물 중 broflanilide의 잔류검사를 위한 공정시험법으로 활용되기에 적합한 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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