• 한국식품과학회지
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• 제54권1호
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• pp.17-27
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• 2022

메밀은 전 세계적으로 곡식, 싹, 차 등 다양한 형태로 이용되고 있으며, 주요 재배종으로는 일반메밀과 쓴메밀이 있다. 본 연구는 일반메밀과 쓴메밀 종실과 전초를 대상으로 항산화 및 항당뇨 활성 효과를 평가하였다. 루틴 함량은 쓴메밀 추출물이 일반메밀 추출물보다 44-48배 이상 높았으며, 퀘세틴은 전초에서만 검출되었다. 플라보노이드 및 폴리페놀 함량도 쓴메밀 추출물이 일반메밀 추출물보다 2.5-4.8배 높았다. STZ 투여로 제2형 당뇨가 유발된 동물모델에 일반메밀과 쓴메밀의 종실과 전초를 급여하여 공복혈당, 경구 내당능, 인슐린 내성 변화, 혈중 포도당 및 인슐린 농도 등을 통해 항당뇨 효과를 확인하였다. 종실의 경우는 일반메밀에 비해 쓴메밀 종실군에서 경구 내당능 효과가 뛰어났으며, 혈청 포도당 농도도 유의적으로 감소하는 것을 확인하였다. 전초의 경우, 일반메밀이나 쓴메밀 급여 실험군에서 모두 당뇨대조군에 비하여 유의적인 항당뇨 효과를 보였으며, 인슐린 저항성 지표인 HOMA-IR과 인슐린 민감성 지표인 QUICKI를 비교해본 결과에서도 종실과 전초 섭취군 모두 인슐린 저항성을 감소시키고, 인슐린 민감성을 증가시키는 것을 확인하였다. 이러한 결과들을 고려하면 루틴 함량 및 항산화활성이 쓴메밀 전초의 경우 항당뇨 효과와 밀접한 관계가 있으며, 루틴 함량과 항산화 활성이 높은 쓴메밀 종실 및 일반메밀과 쓴메밀 전초는 항당뇨 식의약 소재로 활용 가능성이 높은 것으로 판단된다.

• 한국작물학회지
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• 제56권4호
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• pp.299-307
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• 2011

본 연구는 수도권 매립예정 간척지 중 대규모의 유휴지에 농촌진흥청 국립식량과학원에서 특허 출원한 물억새의 일종인 거대억새1호, 간척지 자생 물억새 및 자생 갈대의 에너지 작물을 바이오에너지 생산 목적으로 쓰레기 매립 예정지에서 재배한 최초의 연구로서 매립예정 간척지의 적응성 및 활용가치가 높은 에너지 작물을 선정함과 동시에 간척지 토양의 하수슬러지 고화물 처리로 인한 에너지 작물의 생육 상태 모니터링 및 토양화학성의 변화를 조사하였다. 1. 각 시험구의 토양 pH범위는 6.7~8.3이었으며 하수슬러지 고화물을 처리한 시험구는 원지반토보다 낮은 pH를 나타내었다. 원지반토의 염농도는 하수슬러지 고화물을 처리한 시험구에 비해 높은 치환성 나트륨 함량을 보이며 높은 염농도를 나타내었다. 2. 하수슬러지 고화물 처리구의 토양 유기물 함량은 재식 초기에는 원지반토에 비해 4배와 7배 높았고, 생육후기에도 2.9~5.6%로 원지반토의 0.75%에 비해 많았다. 3. 각 시험구의 에너지 작물 생육조사결과 거대억새1호가 다른 에너지 작물에 비해 간척지 토양에 하수슬러지 고화물을 투입한 시험구에 대한 적응력이 우수한 것으로 판단되었다. 4. 간척지에 하수슬러지 고화물의 투입으로 인하여 염해 완충능이 향상되는 등 토양이화학성이 개선되었으며, 에너지 작물의 생육이 원지반토에 비해 양호했던 점을 보아 매립예정 간척지의 토양 복토제로서 활용 가능성을 확인하였다. 5. 각 시험구의 에너지 작물 수확 후 마른줄기 수량을 조사한 결과 거대억새1호는 타 에너지 작물에 비해 가장 높은 바이오매스량을 나타내며, 거대억새1호는 바이오에너지 생산을 위한 최적의 에너지 작물임을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권7호
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• pp.1648-1653
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• 2009

석유와 같은 화석연료는 $CO_2$의 방출로 인해 지구 온난화의 원인이 되고, 그 매장량 또한 한정되어 있다. 따라서 대체에너지에 관한 관심이 증대 되고 있고 이러한 대체 에너지 중 식물성 오일은 환경 친화적이며 재생산이 가능한 에너지원으로 기존의 고효율의 디젤유와 유사한 특성을 가지고 있다. 또한 식물성 오일은 $CO_2$방출에 의한 지구 온난화 문제를 줄일 수 있는 방법중의 하나로도 잘 알려져 있다. 본 연구에서는 곡물가격 상승과 식량자원 부족문제를 해결하기 위하여 폐식용유를 사용하였다. $15{\mu}m$구멍 입경을 갖는 시브를 사용하여 폐식용유(WVO)로부터 불순물과 침전물을 제거 한 후 Homo-mixer를 사용하여 5000rpm에서 10분간 디젤유와 혼합하였다. WVO와 디젤 블렌딩 용액의 요오드가(Iodine Value)와 점도 변화를 조사한 후 최종적으로 디젤 엔진에 적용결과 엔진구동에 가능성이 있음을 확인 하였다.

• 물과 미래
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• 제16권1호
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• pp.41-48
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• 1983

세계 식량 및 에너지 위기의 심화에 따른 여러 가지 용수공급의 경합에 맞추어, 시스템공학의 지역적 수자원 개발 계획에 대한 적용이 중요시되고 있다. 도시 수자원과 토지 이용 전략 및 이에 따른 환경 영향에 관한 논의와 함께, 분배 관망의 최소 비용안을 구하기 위한 선형계획 및 비선형계획 방법을 제시하였다. 또한 주어진 가상용수 수요에 대비한 부배 모형의 작성 및 실제전산 처리를 통하여 장래 용수 공급원에 관한 민감도를 분석하였다.

• 공업화학전망
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• 제14권4호
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• pp.29-40
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• 2011

앞으로 글로벌 시장에 진입할 수 있는 작물보호 신물질 개발을 위해서는 기술 난이도가 크면서 파급성 및 경제성을 갖는 친환경 신규작용점 탐색과 독창적 Scaffold를 갖는 후보물질 또는 천연물소재 발굴에 주력해야 하며, 이를 지원하는 HTS, 화합물은행 및 천연물은행 활용 분자설계 및 최적화 합성기술 등 후보물질 발굴 핵심 기술개발에 국가적인 지원이 지속적이고 장기간에 걸쳐 이루어져야 한다. 고품질의 식량생산 관리기술은 물론 석유대체 에너지 확보를 위한 농작물 바이오매스(작물, 사료, 바이오연료 등) 생산관리기술로서, 그린바이오기반(Target 효소, 천연물소 재탐색응용) 저탄소 녹색성장을 실현시키기 위한 친환경적인 생화학 작물보호제 개발이 필요하다. 또한 인구 증가와 유가상승 등 전 세계적인 경제위기 극복과 이산화탄소 증가에 따른 온난화 등 지구환경보존의 중요성이 크게 증가되면서 안전한 먹거리 생산과 환경오염을 최소화하는 지속적 생산체제를 갖추기 위하여 LOHAS (Lifestyle Of Health And Sustainability) 트랜드가 최근 농업의 화두로 떠오르고 있다. 이를 만족시키기 위하여 OECD를 중심으로 하는 선진 국가들은 기존 작물보호제의 사용을 5년 이내에 현재 사용량의 절반 이하로 감소시키고자 하고 있는데, 특히 지속적 재배와 국민건강 보호를 위한 LOHAS 농작물의 생산이 매년 50-100억불로 성장하고 있다. 이러한 추세는 2017년까지 그 성장세가 계속 지속될 것으로 예상되고 있어 미생물/생화학 중심의 바이오작물보호제의 개발은 LOHAS 트랜드를 충족시킬 수 있는 유력한 수단으로 인식되고 있다.

• 한국식품과학회지
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• 제53권4호
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• pp.486-494
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• 2021

본 연구에서는 지역특화 수요자 참여형 SPP벼 품종이 보급된 지역에서 재배한 알찬미(AM)와 해맑은(HM) 품종과 일반 고품질 밥쌀용 품종을 대상으로 백미 수침 과정에서 미립의 외관 변화를 관찰하고, 수분흡수 특성 및 취반미 물성을 평가하였다. 수침 과정에서 쌀이 수분을 흡수하면서 미립 내부로의 수분 확산 현상으로 인해 투명했던(transparent) 외관이 불투명한(opaque) 상태로 변하여 마치 찹쌀과 같은 뽀얀 흰색을 보였다. 침지 20분 경과 후, 쌀의 50% 정도가 흰색으로 변하였고, 30분 경과된 쌀은 90% 정도가 흰색을 나타내었다. 또한, 수침으로 인해서 쌀 부피가 팽창하고, 미립 내부 구조에서 크랙(crack)이 형성되었는데, 이로 인해 미립 내부에 공간을 확보하여 물의 내부 확산이 가속화되면서 쌀 중심부까지 충분히 수화될 수 있는 것으로 보였다. 수분흡수율은 침지 후, 20분까지 비교적 빠른 속도로 증가하였고, 이후 30분까지는 매우 완만한 증가를 보였다. 30분 이후에는 시간이 경과해도 더 이상 증가하지 않고 일정한 상태를 유지하였으며, 품종별 수분흡수율에서 알찬미가 가장 높은 것으로 나타났다. 쌀 침지 중 색변화 및 크랙 형성은 쌀의 수분흡수율에 현저한 영향을 주는 것으로 사료된다. DSC에 의한 품종별 쌀 전분의 호화 양상은, 해맑은 품종이 호화온도 및 흡열엔탈피(𝚫H)가 낮은 경향으로, 해맑은 품종의 전분 구조의 결정도가 낮고, 호화 상전이에 필요한 에너지양이 적어서, 가열 시 전분의 팽윤이 빠르게 진행되어 밥맛에 영향을 줄 수 있음을 설명한다. 취반미 식감 분석 결과, SPP벼 품종이 밥의 경도는 비교적 낮고, 찰기는 높아서 찰기가 높은 쌀에 대한 선호도가 높은 우리나라의 경우 SPP벼에 대한 소비자 선호도가 높을 것으로 보인다. 또한, 취반 후 일정 시간 보온된 밥의 식감을 평가하기 위해서 취반 직후와 12시간 보온했을 때 평가한 취반미 물성은 SPP벼 품종인 알찬미와 해맑은 취반미가 시간이 경과했을 때 밥의 경도는 낮고, 찰기는 높아서 밥의 식감이 잘 유지되는 것으로 판단되며, 결국 SPP 벼 품종의 취반미 노화 속도도 늦게 진행될 것으로 예측된다.

• Elastomers and Composites
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• 제44권3호
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• pp.244-251
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• 2009

최근 들어, 자연의 기능성 표면을 모사하여 공학적으로 이용하려는 연구가 전세계적으로 급격히 증가하고 있다. 자연계에 존재하는 표면의 여러 기능을 우리 생활에 응용할 수 있다면, 현재 인류가 직면하고 있는 환경오염, 에너지고갈, 물/식량 부족 등의 문제들을 해결하는데 큰 도움이 될 뿐만 아니라, 우리가 일상생활에 사용하는 많은 제품들의 표면 기능을 고도화시킬 수 있기 때문이다. 이 글에서는 다양한 기능을 가진 자연의 표면 중 마이크로/나노구조물을 이용하여 초발수 특성을 갖는 표면에 대하여 살펴보고 초발수 표면의 이론적인 배경 및 초발수 표면을 구현하기 위한 여러 연구들에 대하여 소개하고자 한다.

• 농촌계획
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• 제25권4호
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• pp.35-45
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• 2019

Korean agriculture experienced rapid changes in its production structure to respond fluctuations on external conditions, and these changes have increased the dependence between agricultural resources and negative environmental externalities from agricultural production. As a tool for managing agricultural resources and reducing negative environmental effects from agricultural production, this study employs water-energy-food nexus for integrated resource management. To show the necessity of an integrated approach, this study evaluated three policy scenarios including changes in capital interest, water capacity, and energy cost. The results show that three scenarios have unintended consequences for farmers' incomes and their use of resources. Also the unintended consequences of government policies also affected farms' vulnerability to environmental changes. In particular, the expansion of financing for the establishment of non-circulating water curtain facilities did not have a significant effect on the crop switching of farms. In addition, increasing the amount of available water through the aquifer recharge project leads to the installation of non-circulating water curtain facilities in zucchini farm. It raises dependence on groundwater in agricultural production, thereby increasing farmers' vulnerability to groundwater shortages. These results imply that the agricultural sector needs to consider the interrelationship between agricultural resources when designing or evaluating policies.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.193-193
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• 2018

종합적인 물 관리의 필요성이 대두되면서 증발산량의 연구가 최근 활발히 진행되고 있다. 그 중 국제식량농업기구(FAO, Food and Agriculture Organization)는 여러 기후에서 비교적 정확하고 일정한 경향을 갖는 Penman-Monteith(FAO-PM) 공식을 제시하였다. 이 공식은 다양한 환경을 무시하고 기준작물인 알팔파를 기준으로하여 기준증발산량을 산정하는 식으로써 각 환경에 맞는 작물계수를 곱하여 실제 증발산을 산정한다. FAO-56 Irrigation and Drainage에서는 작물계수를 단일작물계수(Single crop coefficent)와 이중작물계수(Dual crop coefficent)를 제시하고 있다. 단일작물계수는 토양의 증발과 식생의 증산을 하나의 계수로 고려하여 나타냈으며, 이중작물계수는 기저토양의 습윤을 통한 증산뿐 아니라 다양한 영향들을 고려하여 작물계수를 나타냈다. 그 외에도 원격탐사를 통한 식생지수를 통한 작물계수를 통하여 계수를 산출하기도 한다. 현재 국토교통부 및 한국수자원조사기술원에서는 에디공분산(Eddy covariance) 방법을 통해 실제증발산량을 관측하고 있으며, 품질관리 과정에서 Kalman filter를 이용하고 시스템 모델로써 FAO-PM 방법 등을 이용하고 있다. 따라서 FAO-PM 방법의 정확성을 증대시키기 위해선 작물계수에 관한 정확성을 연구가 진행되어야 한다. 본 연구에서는 여러 방법을 통해 산출한 작물계수를 이용한 FAO-PM 방법을 통한 실제증발산과 에너지 보존 방정식에 근거한 에디공분산 방법 통해 관측된 실제증발산량과 비교를 하였다. 평가 결과는 보다 정확하고 물리적인 증발산량 산정하는데 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.250.1-250.1
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• 2010

최근 석유공급 불안정성과 이산화탄소 배출 규제 움직임에 대응하기 위한 수단으로 바이오연료의 공급이 전세계적으로 증가하고 있다. 이와 같은 바이오디젤의 보급 활성화는 식물성 기름의 가격 상승과 수급 불안정 문제, 그리고 식량자원과의 충돌 문제를 야기하고 있다. 국내 바이오디젤 생산 원료로 사용되는 대두, 유채, 해바라기, 팜 등은 모두 식용시장과 수급 균형을 형성하고 있어 바이오디젤의 생산이 증가하게 되면 식용 오일 시장의 수급균형이 깨져 오일곡물 가격의 변동을 초래하게 될 것이다. 과거에는 수거비용을 들여 폐기하던 폐식용유 마저 이제는 돈을 주고 구입해야하는 실정에 다다랐다. 바이오디젤 생산비의 70~80%를 차지하는 원료유의 부족 현상에 따라 바이오디젤 업계에서는 soapstock, trapped grease, 폐식용유 등의 저급유지 활용 방안을 강구하고 있으며 자트로파와 같은 비식용 작물의 해외플랜테이션도 진행하고 있다. 본 연구에서는 커피찌거기에 남아 있는 오일을 속슬렛추출장치를 이용해 추출하고 전이에스테르화 반응을 수행하여 반응 특성과 커피오일 바이오디젤의 지방산 조성을 알아보고 바이오디젤 원료유로서의 사용가능성에 대해 알아보았다. 석유에테르를 용매로 속슬렛 추출장치를 이용해 추출시 원료대비 약 17%(w/w)의 오일을 추출할 수 있었다. 추출된 오일의 산가는 18.79mgKOH/g으로 매우 높아 직접 전이에스테르화 반응이 불가능하다. 고체 산 촉매 하에서 전처리 반응을 실시하여 유리지방산을 전환 제거한 후 염기촉매를 이용해 전이에스테르화 반응을 진행한 결과 약 80%의 바이오디젤(FAME) 함량을 얻을 수 있었다. 지방산 조성 분석 결과 리놀레익산(Linoleic acid, C18:2), 올레익산(Oleic acid, C18:1), 팔미틱산(Palmitic acid, C16:0)이 대부분을 차지하며 이 중에서도 리놀레익산이 44.17%로 가장 많은 함량을 보였다. 이는 커피찌꺼기 추출 오일이 바이오디젤 원료유로 활용 가능성을 나타내는 결과로, 색소성분 등의 불순물을 효율적으로 제거하여 증류정제 전단계에서의 바이오디젤 순도와 생산 수율을 증대시키기 위한 추가 연구가 필요한 것으로 판단된다.