• 한국식품과학회지
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• 제47권6호
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• pp.687-697
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• 2015

단세포유지 생산에 이용되는 미생물은 효모, 곰팡이, 미세조류 등이다. 단세포유지의 생산 효율은 배지의 조성을 조절하여 영양공급을 최적화하거나, 배양 조건을 조절하거나, 최신의 생명공학기술을 활용하여 균주를 개량함으로써 증가시킬 수 있다. 단세포유지를 상업적으로 대량 생산하기 위해서는 값이 싼 탄소원을 확보하는 것이 무엇보다 중요하므로 지구 상에 풍부한 섬유질 자원을 활용하는 방법이 주목을 끌고 있다. 미세조류는 대기 중의 탄산가스를 탄소원으로 이용하므로 탄소원의 비용이 들지 않는 는 장점이 있다. 단세포유지 생산 미생물의 유전자를 조작하거나 대사공학기술을 이용하는 방법은 균주의 생산성을 획기적으로 높이기도 한다. 단세포유지는 그 동안 식품, 사료, 의약품 등으로 사용되어 왔으나 최근에는 바이오디젤(biodiesel)의 원료로도 사용될 수 있어 또 다른 관심을 끌고 있다.

• 공업화학
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• 제24권2호
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• pp.155-160
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• 2013

미세조류의 지질축적을 증가시키는 것에 대한 돌연변이 생성 및 분리에 관한 연구는 바이오디젤 산업에 중요한 문제이다. 본 연구에서는, 광합성 미세조류인 Nannochloropsis oculata (N. oculata)를 이용하여 자외선(UV-B 타입)으로 돌연변이를 유도하였다. 그 결과 콜로니가 생성되었고, 그 이후에 f/2 액체배지와 고체배지에 배양하였다. 몇 주간 배양후, 변화된 세포성장률과 세포건조중량, 그리고 몇 가지 중요한 세포 구성 요소를 조사하였다. 수천 개의 변이주 중 두 개의 변이주가 야생균주에 비해서 증가된 세포성장과 높은 지질 축적을 보였다. 또한 증가된 세포성장률과 함께 단백질 과발현 현상이 관찰되었다. 그러나 돌연변이주의 클로로필 생합성의 감소를 확인 할 수 있었다.

• 상하수도학회지
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• 제28권4호
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• pp.473-478
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• 2014

Microalgae is known as one alternative energy source of the fossil fuel with the small size of $5{\sim}50{\mu}m$ and negative charge. Currently, the cost of microalgae recovery process take a large part, about 20 - 30% of total operating cost. Thus, the microalgae recovery method with low cost is needed. In this study, the optimum current for Scenedesmus dimorphus recovery process using electrocoagulation techniques was investigated. Under the electrical current, Al metal in anode electrode is oxidized to oxidation state of $Al^{3+}$. In the cathode electrode, the water electrolysis generated $OH^-$ which combine with $Al^{3+}$ to produce $Al(OH)_3$. This hydroxide acts as a coagulant to harvest microalgae. Before applying in 1.5 L capacity electrocoagulation reactor, Scenedesmus dimorphus was cultured in 20 L cylindrical reactor to concentration of 1 OD. The microalgae recovery efficiency of electrocoagulation reactor was evaluated under different current conditions from 0.1 ~ 0.3 A. The results show that, the fastest and highest recovery efficiency were achieved at the current or 0.3 A, which the highest energy efficiency was achieved at 0.15 A.

• Ocean and Polar Research
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• 제28권1호
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• pp.37-43
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• 2006

본 연구에서는 Fragilariopsis pseudonana, Chaetoceros neogracile, Stellarima microtrias 3종 극지미세조류의 아미노산, tocopherol 함량을 비교하고, 메탄을 추출물로부터 총폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량을 분석함과 동시에 항산화 활성 및 신경세포 보호능을 검토하였다. Fragilariopsis pseudonana의 ${\alpha}-,\;{\beta}+{\gamma})-,\;{\delta}-tocopherol$ 함량이 가장 높은 깃으로 나타났고, 특히 Fragilariopsis pseudonana의 ${\alpha}-tocopherol$ 함량은 Chaetoceros neogracile보다 약 2배정도 높은 $1035{\mu}g/100g$인 것으로 확인되었으나, Stellarima microtria에서는 모두 검출되지 않았다. 또한 Fragilariopsis pseudonana의 추출물은 ABTS assay에 의한 항산화 활성이 가장 높았으며 총폴리페놀 함량도 가장 높았다. 한편, 신경세포 보호황성은 Chaetoceros neogracile. 추출물에서만 확인되었다.

• 유기물자원화
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• 제8권2호
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• pp.71-76
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• 2000

미세조류를 이용한 생물학적 이산화탄소 고정화 방법은 이산화탄소를 효과적으로 제거할 수 있는 방법으로 널리 알려져 있다. 따라서 발전소 등에서 배출되는 폐탄산가스를 고정화하기 위하여 미세조류의 성장에 영향을 주는 운전 조건을 평가하였다. 본 실험에서 사용된 Euglena gracilis는 산성 조건에서도 잘 성장하여 오염의 가능성이 적고, 고농도 이산화탄소(10-20%)에 대한 내성이 강한 것으로 알려져 있다 또한, 단백질 함량이 풍부하고 세포벽이 얇아 배양 후 사료로의 이용성도 크다. 광반응기에서 회분식 배양을 이용하여 운전 조건을 평가한 결과 실험 조건에서 최적 pH는 3.5, 온도는 $27^{\circ}C$, 이산화탄소 농도는 5~10%, 광도는 $520{\mu}mol/m^2/s$로 각각 조사되었다. 또한 이러한 자료를 기초로 하여 연속 운전을 실시한 결과 $CO_2$농도 10%, HRT 4일에서 최종 건조 무게 $1.2g/{\ell}$로 높은 성장율을 얻었다.

• 유기물자원화
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• 제13권2호
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• pp.91-97
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• 2005

본 연구는 종이 다른 여러 가지 미생물을 사용하여 음식물쓰레기 침출수의 악취저감 효과를 가지는 균주를 선별하고자 실시하였다. 침출수에 전배양한 해수미세조류인 Spirulina plantensis 와 Chlorella vulgaris, 효모 Saccharomyces cerevisae와 세균인 Bacillus cereus를 각각 10% 주입하여 총 10일간 배양하였다. 72시간 주기로 pH와 염도, 관능검사를 시행한 결과, pH는 초기에 3.5~4.0 값을 보였으나 시일이 경과함에 따라 4.9~7.4 수준까지 증가하였고, 염도는 Chlorella vulgaris와 Spirulina platensis는 급격히 낮아졌다. 관능평가를 통한 악취시험 결과 광합성 미세조류인 Chlorella vulgaris가 발효 종료일인 10일째 거의 취기를 느낄 수 없는 악취도 1을 나타내어 악취제어에 효과가 있는 것으로 나타났다.

• 한국수정란이식학회:학술대회논문집
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• 한국수정란이식학회 2002년도 국제심포지엄
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• pp.72-72
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• 2002

조류는 발생학적 특성상 수정과 초기 배발생을 제외한 거의 대부분의 개체발생 과정이 난각 속에서 진행된다. 그러므로 수정란에 생명 공학적 기법을 적용하는데 있어서, 포유류의 경우 여러 생명공학 기법이 적용된 수정란은 초기발생을 위한 체외배양 이후 반드시 모체에 이식되어야 하지만, 조류의 경우 인공적인 체외배양 체계가 확립되어 있어야 생명공학 기법이 적용된 수정란을 개체까지 발생시킬 수 있게 된다. 닭의 난자는 난관 누두부에 배란 후 약 15분내에 정자의 침입을 받아 수정되어 난관 팽대부에 도달하면 1세포기 수정란이 된다. 그 후 수정란이 협부에 도달하면 최초로 분할이 일어나기 시작하여, 방란시에는 그 세포수가 60,000개에 이르게 된다. 한편, 계란의 형성 과정에서는 다량의 난황을 포함한 난자가 난관 누두부로 배란되어 정자와 만나게 되면 수정란으로서 계란 형성이 계속되고 정자와 만나지 못하게 되면 무정란으로서 계란 형성을 계속하게된다. 배란된 난자가 난관누두부를 거쳐 난관팽대부에 도달되면 난자는 농후난백에 의해 둘러싸이게 되고 난관혈부에 도달되면 난각막이 형성되고 수양성 난백이 침적하게 된다. 그 후, 난관협부를 지난 난자는 난관자궁부에 도달되면 20시간이상 그곳에 머물면서 난각형성이 진행된 다음 방란된다. 따라서 수정란에 외래유전자를 미세주입하여 형질전환 닭을 생산하기 위해서는 수정란을 암탉의 난관 내에서 최초 분할되기 전에 외부로 끄집어내어야 하며, 수정란에 외래 유전자를 미세주입한 다음에는 다시 암탉의 난관내로 이식해야 하지만 현재까지 그러한 기술은 확립되어 있지 못하다. 그렇기 때문에 모체의 난관 속에서 일어나는 배 발생과 그 이후 개체까지의 발생을 위하여 인공적인 체외배양 체계가 확립되어 있어야 한다. 따라서 본 발표에서는 형질전환 닭을 생산하기 위한 양질의 1세포기 수정란 획득 방법과 획득된 수정란의 체외 배양방법에 관하여 기술적인 측면에서 고찰 해보고자 하며, 그와 같은 배양 기술을 이용하여 외래유전자를 도입한 일련의 결과에 관하여 보고 하고자한다.

• 상하수도학회지
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• 제29권6호
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• pp.643-649
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• 2015

Although microalgae are considered as a promising feedstock for biofuels, cost-efficient harvesting of microalgae needs to be significantly improved. In this study, the use of electro coagulation as a more rapid flocculation method for harvesting a freshwater (Scenedesmus dimorphus) microalgae species was evaluated. The results showed that, electro coagulation was shown to be more efficient using an aluminum anode than using an iron anode. And optimum conditions of electro coagulation for harvesting Scenedesmus dimorphus were found. The optimum stirring speed was 100 rpm and optimum pH was 5. Furthermore, the current density which the fastest and highest recovery efficiency is achieved at $30A/m^2$, while the highest energy efficiency was achieved at $10A/m^2$. A the rapid and high recovery efficiency indicate that electro coagulation is a particularly attractive technology for harvesting microalgae.

• 상하수도학회지
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• 제28권5호
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• pp.555-560
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• 2014

This study investigates the effect of sodium bicarbonate ($NaHCO_3$) on growth of S.dimorphus. $NaHCO_3$ concentration was varied from 0 to 2 g-C/L. As a result, the increase in concentration of $NaHCO_3$ up to 1.5 g-C/L increased dry weight of algae. The highest specific growth rate of S. dimorphus was $0.36day^{-1}$ which was obtained at concentration of 0.5 g-C/L $NaHCO_3$. pH showed a large variation range at the concentrations lower than 0.5 g-C/L $NaHCO_3$ whereas inorganic carbon, nitrate and phosphorus removal rates were almost same at the concentrations higher than 0.5 g-C/L $NaHCO_3$ (0.75, 1, 1.25, 1.5, 2 g-C/L $NaHCO_3$). Their average inorganic carbon, nitrate and phosphorus removal rate were 70 mg-C/L/d, 11.3 mg-N/L/d, and 1.6 mg-P/L/d, respectively. Thus, $NaHCO_3$ didn't effect on inorganic carbon, nitrate and phosphorus removal rate of S. dimorphus.

• KSBB Journal
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• 제19권3호
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• pp.236-240
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• 2004

Batch experiment에서 다양한 질소 농도에서 구해진 질소제거 속도와 비 생장속도 등의 데이터를 토대로 4.6일의 체류시간을 갖는 2단 처리 장치를 설계하였다. 그리고 continuous experiments에서는 3.5일의 체류시간을 갖는 2단의 처리 장치를 설계하였다. 두 가지 값에 차이는 있지만 실제 현장에서 폐수 처리 장치를 설계할 때 충분한 자료가 되리라고 판단한다. 따라서 위의 결과를 토대로 기존 시스템에 미세조류 시스템을 부가한다면 기존공정의 단점인 잉여질소 제거 장치로서 충분히 역할을 수행해 배출 기준치를 만족시키는 안전한 폐수처리장치가 되리라고 판단한다.