• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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• pp.147-150
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• 1999

In the case of immobilizing of glucose oxidase in organic polymer using electrosynthesis, the glucose oxidase obstructs charge transfer and mass transport during the film growth. This may lead to short chained polymer and/or make charge-coupling weak between the glucose oxidase and the backbone of the polymer. That is mainly due to insulating property and net chain of the glucose oxidase. Since being the case, it is useless to increase in amount of glucose oxidase more than reasonable in the synthetic solution. We establish qualitatively that amount of immobilization can be improved by adding a little ethanol in the synthetic solution. As ethanol was added by 0.1 rnol dm" in the synthetic solution, Michaelis-Menten constants of the resulting enzyme electrode decreased from 30.7 mmol $dm^{-3}$ to about 2 mmol $dm^{-3}$. That suggests increase in affinity of the enzyme electrode for glucose and in amount of the immobilized enzyme.zyme.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제33권2호
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• pp.106-111
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• 2005

비금속성 이성화효소로 추정되는 Staphylococcus aureus의 tagatose-6-phosphate isomerase(E.C. 5.3.1.26)의 기질다 양성을 조사하기 위해서 그 구조유전자(lacB;510bp와 lacA;430bp)를 대장균에서 동시발현하였다. 알려진 기질 이외에 D-ribose와 D-allose에 대해 이성화활성이 새롭게 관찰되었다. EDTA 1 mM 존재하에서도 D-ribose와 D-allose에 대하여 각각 EDTA 비존재 조건에 대비하여 $95\%,\;75\%$의 이성화활성을 나타내는 것으로 미루어 tagatose-6-phosphate isomerase가 비금속성 이성화효소임을 밝혔다. 이때 lacA 또는 lacB의 단독발현시에는 이성화활성이 전혀 밝견되지 않았다. D-Ribose와 D-allose에 대한 기질친화상수 ($K_m$)은 각각 26 mM와 142 mM였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권9호
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• pp.53-59
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• 2012

본 연구에서는 Slow Release Substrate(SRS)로 사용되는 TBOS의 분해특성과 TBOS 분해생성물인 acetate와 butyrate를 적용한 탈염소화 효율을 파악하고자 하였다. 회분식 실험은 GC/FID를 이용하여 TCE 및 cis-dichloroethene(cis-DCE), 1-butanol, TBOS를 분석하였으며, acetate와 butylate는 HPLC를 이용하여 분석하였다. 혐기성 가수분해 반응을 통해 1M의 TBOS는 4M의 1-butanol로 전환 및 축적되었으며, 가수분해율은 $0.186{\mu}M/day$로 나타났다. 또한, 1-butanol은 퇴적토 내 토착균주에 의해 acetate와 butyrate로 분해되었다. 이 결과 TBOS는 자연에서의 탈염소화 공정에서 SRS로 사용하기에 적합한 것으로 판단된다. Acetate와 butyrate를 전자공여체로 적용한 TCE 탈염소화 반응은 초기 TCE 농도가 낮아짐에 따라 탈염소화 효율은 높아지는 것으로 나타났다. 또한, acetate를 적용한 탈염소화 반응의 1차 반응 상수가 butyrate를 적용한 경우보다 높게 나타났다. 이는 탈염소화 반응에서 Geobacter lovleyi의 기질친화도 및 생분해성, 그리고 다양한 기질에 대한 적응도의 영향으로 판단된다. 그러나 Geobacter lovleyi의 TCE 탈염 소화 반응에 따른 cis-DCE의 축적이 발생할 경우 Geobacter lovleyi의 탈염소화 능력이 감소하는 것으로 나타났다. 결론적으로 SRS는 Geobacter lovleyi를 이용한 TCE 탈염소화 공정 향상에 도움이 될 것이며, 이에 따라 발생되는 cis-DCE는 영가철 같은 환원성 금속이나 공존 가능한 탈염소화 미생물을 이용한 처리가 함께 필요할 것으로 판단된다.

• KSBB Journal
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• 제13권2호
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• pp.147-154
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• 1998

키토산 올리고당을 효율적으로 생산하기 위하여 고정화 효소 를 이용한 키토산의 효소적 가수분해를 시도하였다. Chitosanase는 Chitopearl계 고정화 담체에 대해서 높은 흡착율로 결합되었다. 키틴에 고정화된 효소는 비록 흡착율은 낮았지 만 그 활성은 가장 높게 나타났다. 키틴 고정화 효소는 유리 효소에 비해 약 90% 이상의 활성을 유지하였다. 고정화 효소의 최적 온도는 60°C로서 유리 효소보다 $15^{\circ}C$ 더 높았으며, 열에 대한 안정성도 유리 효소보다 넓은 온도범위에서 우수하였다 그러나 고정화 효소는 pH에 대해서는 어떠한 뚜렷한 효과도 보이지 않았다. 고정화 효소의 저장 안정성은 유리 효소보다 더 높은 저장온도인 60t에서도 더 안정한 것으로 나타났다. 키틴 고정화 효소에 의한 키토산의 가수분해반응은 반응 3시간까지 급격한 증가를 보이다 그 이후의 반응시간 경과에서도 더 이상 증가를 보이지 않았다. 고정화 효소에 의해 생성된 올리고당의 조성은 효소의 반응시간에 따라 크게 의존하였으며, 2시간의 반 응에서 비교적 고차 올라고당인 COS-4-6의 함량은 약 90% 이상이었다 두 효소에 대한 반용속도상수에서, 고정화 효소는 유리 효소에 비해 낮은 기질친화성과 낮은 반웅속도를 보였지 만, 높은 기질농도에서도 전혀 기질저해반응은 일어나지 않았다. 따라서 키틴 고정화 효소는 유리 효소에 비해 활성의 감소없이 효율적으로 키토산을 가수분해할 수 있었으며, 고차 올리고당의 생성 량도 매우 높았다.

• 한국수산과학회지
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• 제31권5호
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• pp.637-644
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• 1998

우리나라 근해에 많이 분포하고 있는 말똥성게 (sea urchin, Hemicentrotus pulcherrimus)의 내장으로부터 Triton X-100을 이용하여 $\beta$-galactosidase를 추출하고, $40\~80\%$ (w/v) $(NH_4)_2SO_4$, DEAE-Sephadex A-25 및 CM-Cellulose 이온교환 크로마토그래피, Con A-Sepha-rose 4B 친화성 크로마토그래피를 사용하여 분리, 정제하여 그 생화학적 특성을 조사한 결과는 다음과 같다. 정제된 $\beta$-galactosidase는 단일의 단백질로 이루어진 효소로 판명되었고, 효소의 정제도는 조효소에 비해 384.6배 증가하였고, 수율은 $1.26\%$이었다. 정제효소의 최적 pH와 온도는 각각 3.0 및 $50^{\circ}C$ 이었다. 효소의 활성은 $Ba^{2+}$와 같은 금속이온에 의해 촉진되었고, $Hg^{2+},\;Sn^{2+}$ 및 DFP에 의해 현저하게 저하되었으며, 당인 galactose 와 lactose에 의해 저하되어 기질 저해 효과가 나타남을 알 수 있었다. 효소의 분자량은 SDS-PAG 전기이동과 Sephadex G-150 겔여과를 실시한 결과 97 kDa로 나타났다. 합성기질인 PNPG를 사용하여 효소의 속도론적 상수를 측정한 결과 $K_m$은 15.0mM, $V_{max}$는 $\mu$mole/min$\cdot$mg$\cdot$protein으로 나타났다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제33권4호
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• pp.325-329
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• 1990

젓갈에서 분리한 B. subtilis p-4와 B. licheniformis p-5 프로테아제의 기질(카제인)에 대한 친화도를 측정한 결과 각각 0.38mM, 0.18mM이었고 열변성에 의한 특성을 반응속도론적으로 검토한 결과, p-4 프로테아제는 $50^{\circ}C$에서 80분 열처리할 때 20%의 잔존 활성을 보였고, p-5 프로테아제는 거의 실활되었는데 일차반응식을 따랐다. 그리고 p4, p-5 프로테아제의 변성 속도 상수는 각각 $40^{\circ}C$에서 $12.2{\times}10^{-5}/sec,\;19.0{\times}10^{-5}/sec,\;50^{\circ}C$에서는 $35.7{\times}10^{-5}/sec,\;46.3{\times}10^{-5}/sec$였다. 또 활성화 에너지는 p-4프로테아제가 19.6Kca1/mole, p-5 프로테아제는 15.2Kcal/mole로 p-5 프로테아제가 열변성에 민감한 것을 알 수 있었다. 활성화 자유에너지는 p-4, p-5 프로테아제 모두 온도가 상승함에 따라 약간 증가하였는데 $40^{\circ}C$에서 각각 23.21, 22.93Kcal/mole, $50^{\circ}C$에서는 23.28, 23.11Kcal/mole이었다. 아미노산 조성은 p-4 프로테아제의 경우 151개의 아미노산 잔기를 가졌으며, 이중 glycine, glutamic acid, proline이 많았고, p-5 프로테아제는 247개의 잔기에 glycine, glutamic acid, aspartic acid가 많았다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제12권1호
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• pp.1-8
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• 2009

수산물 가공공장 폐수의 생물학적 처리를 위하여 미생물 능동포획방식의 일종인 EMMC(Entrapped Mixed Microbial Cell)공정을 적용하여 유기물 및 질소제거에 대한 동력학적 인자를 산출하였으며 전체 시스템 운전효율에 유출수 재순환이 미치는 영향을 평가하였다. 동력학적 인자 중 유기물의 세포 전환계수 Y의 경우 일반적인 활성슬러지 공정에서 보고된 Y값에 비하여 상당히 낮은 값을 나타내어 활성 슬러지 공정에 비해 슬러지 생성량을 상당히 줄일 수 있음을 확인할 수 있었다. 내생호흡 계수 $k_e$값 역시 일반적인 활성슬러지법에 있어서의 값과 비교할 때 상당히 낮은 값을 나타내었다. 질산화 미생물의 미생물 전환계수 Y 및 내생호흡계수 $k_e$, 반포화상수 $k_s$ 값을 일반적인 부유성장형 질산화 반응조에서 구한 값들과 비교하였다. Y값은 본 연구에서 구한 값과 유사하였으며 내생호흡 계수는 낮았으며 반포화 상수의 경우는 본 연구에서의 값이 훨씬 높은 값을 나타내었다. 이를 통하여 질산화 박테리아에 있어서도 포괄 고정화 공법이 일반적인 부유성장 반응조에 비하여 기질 친화도가 높은 것을 알 수 있었다. 내부 재순환이 전체 반응조 운전효율에 미치는 영향을 평가하기 위하여 내부 순환율을 1.5Q, 2.0Q, 2.5Q, 3.0Q로 변화시켜가며 운전한 결과 내부 순환을 증가는 질산화보다는 탈질화 효율의 증가에 더 큰 영향을 미치며 내부 순환율의 최적화는 anoxic조의 운전효율 증대에 초점을 맞추어야 하는 것으로 나타났다.

• 농업과학연구
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• 제24권2호
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• pp.275-282
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• 1997

섬유소분해세균 Cellulomonas sp. CS1-1을 미소결정성 섬유소(sigmacell)에서 배양하면서 생육 및 1,4-${\beta}$-glucanase의 생산량을 조사하였다. 생균수는 배양 1일만에 최대이었지만 1,4-${\beta}$-glucanase의 활성도는 CMC 당화력으로 280 units/mL, 점도저하력으로 $3{\times}10^3units/mL$으로서 배양 5일째 최대이었으며, 이것은 가용성기질에 비하여 약 3배 높은 수준이었다. 또한 배양여액으로 부터 황산암모늄침전, Ultro-gel Ac54 겔여과, DEAE-Sephadex A50 이온교환크로마토그래피, 그리고 Con A-Sepharose 4B 친화성크로마토그래피의 방법으로 CMCase의 한분획을 순수정제하였다, 정제한 CMCase는 8.2%의 탄수화물을 함유하는 당단백질이었으며 그 정제도는 배양여액에 비해 CMC 당화력으로 22배 증가한 것이었다. 분자량은 54,000 그리고 둥전점은 pI 5.4 이었으며, 작용최적 pH 및 온도는 각각 pH 6.0 과 $45^{\circ}C$ 이었다. 정제효소의 CMC에 대한 Michaelis 상수 및 최대반응속도는 10 mg/mL, $6.25{\mu}mol/min$, 그리고 sigmacell에 대해서는 각각 30.3 mg/mL, $2.85{\mu}mol/min$으로 계산되었다 효소의 활성도는 $Ag^+$, $Zn^{+{+}}$, $Fe^{+{+}}$ 그리고 EDTA에 의해 부분적으로 저해되었고, 1mM의 $Cd^{+{+}}$와 $Hg^{+{+}}$ 이온에 의해서는 완전히 저해되었다.

• 미생물학회지
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• 제51권4호
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• pp.355-363
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• 2015

본 연구에서는 염소 소독제를 함유한 수돗물을 수리학적 체류시간 2시간 수준으로 공급한 모델 상수관망에서 형성된 초기 생물막의 생장에 대해 연구하였다. PVC slide 표면에 형성된 세균 생물막의 비생장률(specific growth rate, ${\mu}$)은 총세균수와 종속영양세균수 기준으로 각각 $0.14{\pm}0.09day^{-1}$와 $0.16{\pm}0.08day^{-1}$로 측정되었으며, 생물막 형성 정도는 실험 개시 10일 후에 각각 $3.1{\times}10^4cells/cm^2$와 $6.6{\times}10^3CFU/cm^2$에 이르렀다. Bulk-phase 세균에 비해 훨씬 높은 생물막 형성 세균의 비생장률(${\mu}$)은 관망내에서 생물막 세균의 증식이 세균 재생장의 주된 요인으로 작용함을 의미하였다. 분리 배양된 생물막 균주들은 acetate 농도를 달리한 생장배지에서 얻어진 Monod 모델에서 특징적인 ${\mu}_{max}$와 $K_S$값을 보여주었다. 가장 낮은 ${\mu}_{max}$값을 보여준 Methylobacterium 균주는 느린 생장을 통해 염소 소독제 처리(0.5 mg/L, 10분간)에 대해 높은 내성을 나타내었다. 반포화상수(half-saturation constant) $K_S$값은 Sphingomonas 균주에서 다른 분리 균주들에 비해 100배 정도 낮게 측정되어 기질친화도가 매우 높게 나타났다. 이는 수돗물과 같이 영양물질의 농도가 매우 낮은 조건에서 생존할 수 있도록 적응된 절대 빈영양성 세균의 특징으로 판단된다. 비록 특징적인 ${\mu}_{max}$와 $K_S$값을 보이는 균주 만을 대상으로 수행되었지만, 이상의 결과는 상수관망에서 초기에 형성되는 복합 세균종으로 구성된 생물막에 대한 이해와 조절에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권8호
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• pp.789-797
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• 2008

본 연구에서는 파쇄된 타이어칩을 담체로 충진한 biofilter를 이용하여 악취의 원인 물질인 trimethylamine(TMA)의 제거특성을 실험하였다. 실험에서 사용된 미생물은 S 수탁폐수 처리업체에서 채취한 활성슬러지를 순응 배양 하였으며, peristatic pump를 이용하여 20일간 바이오필터의 담체에 순환시키면서 접종 하였다. Biofilter의 안정화를 확인한 후 유입 농도와 공간속도를 변화시켜 처리효율을 측정하였으며, 침출수중의 액상 TMA, COD$_{Cr}$, NO$_3{^-}$-N, NO$_2{^-}$-N, NH$_4{^+}$-N, EPS(Extracellular Polymeric Substances)를 측정하여 생물학적인 영향과 처리효율에 대해 평가하였다. TMA의 유입농도를 약 10 ppm의 범위로 고정하고 SV(space velocity)를 120 hr$^{-1}$에서 240 hr$^{-1}$까지 증가시켜 TMA의 제거효율을 검토한 결과 120, 180 hr$^{-1}$에서는 95% 이상, SV 240 hr$^{-1}$에서는 최대 90%, 최소 80%의 제거효율을 얻어 최적 제거 공간 속도는 180 hr$^{-1}$임을 확인 할 수 있었다. 또한, SV를 180 hr$^{-1}$, 유입농도를 5$\sim$55 ppm까지 단계적으로 증가시켜 TMA의 제거효율을 검토한 결과 유입농도 10 ppm까지는 95%, 유입농도 10$\sim$30 ppm에서는 80%의 제거율을 보임을 알 수 있었고, 유입농도 40 ppm 이상에서는 제거효율이 급격히 감소하는 경향을 보여 TMA에 대한 임계 최대 제거 농도는 40 ppm임을 확인 할 수 있었다. Kinetic analysis를 통해 얻은 TMA의 최대 제거 속도($V_m$)와 기질친화상수($K_s$)는 각각 14.3 g$\cdot$m$^{-3}$$\cdot$h$^{-1}$과 0.043 g$\cdot$m$^{-3}$로 나타났으며, 충격부하에 대한 미생물의 순응 기간은 100$\sim$150 hr 정도로 나타났다. 또한, 침출수중의 EPS 농도가 100$\sim$200 ppm의 범위에서 지속적으로 측정되어 반응기내에서 생물막이 지속적으로 생성되어짐을 확인 할 수 있었다.