• 공업화학
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• 제25권4호
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• pp.401-408
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• 2014

분리막 생물반응기에서 산기량 제어는 반응기 내 유체흐름과 특히 막표면 근방에서의 전단응력을 변화시켜 막오염 감소 및 에너지 절약을 구현하는 중요 독립변수 중 하나이다. 본 연구에서는 원통형 생물 반응기 중심에 침지형 평막을 장착하고 하부에서 공기가 공급되는 3차원적 시스템에 대하여 "COMSOL"프로그램을 사용하여 수치해석하였다. 용액의 점도, 온도는 일정하다고 가정했으며 투과액 부피와 산기량의 비인 $SAD_p$를 변수로 사용하였다. 유속센서, 동영상 이미지분석으로 측정한 유속과 수치해석 결과는 11% 이내에서 일치함을 확인하였다. 반응기 내 유체의 흐름은 산기관과 막모듈 구간에서 급격하게 증가하였으나 막모듈을 지나면서 감소하였으며 반응조 벽에서 중심축 방향으로 갈수록 유속이 증가하는 경향을 보였다. 막 표면에서 계산된 전단응력은 하단 중앙부가 가장 크게 나타났으며 산기량이 증가할수록 전단응력이 증가하였다. 특히 산기량을 0.15에서 0.25 L/min로 증가할 경우 크게 증가함을 확인할 수 있었다.

• 한국식품과학회지
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• 제31권2호
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• pp.475-481
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• 1999

핵산 함량이 높은 변이주 Saccharomyces cerevisiae B24를 산업적으로 활용하기 위해 배양 후 자기소화 혹은 효소 분해법으로 효모 추출물을 제조하였다. 배양액의 균체 농도를 10% (w/w)로 하고 pH 5.0, $50^{\circ}C$에서 서서히 교반하면서 48시간 자기소화시켰을 때 세포 내용물이 효모 추출물로 이전되는 수율은 65% 정도였으나 리보핵산은 정미력이 없는 다른 성분으로 분해되어 정미성 핵산성분인 5'-IMP나 5'-GMP가 거의 검출되지 않았다. 반면 $90^{\circ}C$ 이상의 온도로 B24 배양액 1 L를 열처리하여 핵산 분해 효소를 불활성화시키고 세포벽을 변성시킨 다음 ${\beta}-1,3-glucanase$, phosphodiesterase, adenylic deaminase, protease 등을 순차적으로 작용시켜 정미성 5'-IMP와 5'-GMP가 총 3.2% 함유된 효모 추출물(고형분 함량 70%) 84 g을 얻을 수 있었고 이 때 추출물 수득율은 고형분 기준으로 85% 이었다. 반면 모균주인 S. cerevisiae ATCC 7754를 효소적으로 분해할 때 정미성 5'-IMP와 5'-GMP가 총 2.2% 함유된 효모 추출물(고형분 함량 70%)을 77 g밖에 얻지 못하였다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제38권2호
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• pp.85-91
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• 1999

본 종은 밤나무혹벌의 유충을 공격하는 외부기생, 단독기생성 천적으로 판명되었으며 성비는 도입종의 벌레혹에 기생하는 경우 1:1이었다. $15^{\circ}C$, $20^{\circ}C$, $25^{\circ}C$항온조건하에서 성충의 수명과 산란전기간은 온도가 낮을수록 길었다. 우화 직후 성충운 난소 내에 성숙한 알이 관찰되었으며 우화 4일 후에 피크에 달하였고 이후 점차 감소하는 경향이었다. 알은 장타원형으로 유배색이며, 밤나무혹벌의 유충체포위 혹은 충방내 벽에 낳았다. 산란된 후 3~5일 이내에 부화(15~22$^{\circ}C$)하였으며 노숙유충의 길이는 2.79mm이었다. 유충은 이듬해 3월부터 용화하며 암컷용의 길이는 2.25mm, 수컷용의 길이는 1.89mm로 용화 초기에는 유백색을 띠나 이후에는 흑색으로 변하였다. 강원도 춘천지방에서 밤나무혹벌의 벌레혹은 4월 중순에 형성되어 5월하순까지 성장하였으며 밤색긴꼬리좀벌의 성충은 4월 상순에 우화하기 시작하여 5월 상순에 종료되었다. 본 종은 년1세대 경과하였으며 성숙유충으로 월동하였다.

• 태양에너지
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• 제12권3호
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• pp.70-83
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• 1992

본 연구에서는 개방된 정사각형 공간안에 일정한 열유속을 방출하는 발열체가 존재할 때, 부력과 표면복사를 고려한 혼합대류특성을 수치적으로 연구하였다. 본 연구의 대상인 유입구를 통해 유체가 흘러들어와서 다시 유출구로 나가는 정사각형공간은 공냉식 전자장비를 모사한 것이다. 이러한 공간안에 존재하는 발연체는 전자칩과 같은 발열성 전자부품을 나타낸다. 본 연구에서 채택한 모델의 크기는 높이 X 넓이가 $0.1[m]{\times}0.1[m]$이며 공간내부는 2차원 층류유동으로 간주하였다. 공기의 유입속도는 0.07[m/s]이고, 유입온도는 $27^{\circ}C$이며, 유입구의 위치는 일정한 위치에 고정되어 있다. 주요 변수로는 발열체의 열유속, 유출구의 위치, 발열체의 위치, 그리고 벽면이 방사율을 선택하였다. 본 연구에서는 외부로부터 유입되어지는 찬공기와 발열체에 의해서 부력의 상승하는 뜨거운 공기의 혼합에 의한 유동특성 및 열전달특성을 복사를 고려하여 고찰하였다. 결과로써 가장 열전달이 활발한 발열체의 위치는 바닥의 좌측벽으로부터 0.075[m]일때이다. 이러한 연구는 실제적으로 전자부품 같은 것의 효율적인 냉각목적에 적용되어질 수 있다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제13권2호
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• pp.193-204
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• 1984

Zymolyase 조효소로부터 분리, 정제되었고, 효모세포벽 용해 촉진물질로 밝혀진 바 있는 Arthrobacter luteus로부터 유래한 염기성 protease(AL-protease)의 효소학적 성질 및 활성 아미노산 잔기를 검색한 결과는 다음과 같다. 1. AL-pretense는 저해제 DFP 및 PMSF에 의해서 그 Protease 활성 및 용해 촉진활성이 동시에 완전히 소멸 되었으며, 그 저해 반응속도는 chymotrypsin에 대한 것에 비하여 대단히 완만하였다. 1.반응에서 AL-protease와 DFP의 결합 mole비는 1:1로 추정 되었다. 2. 정제된 AL-protease의 동결건조품 중에는 종래효모세포벽 용해반응에 관여하는 것으로 알려진 yeast phosphomannase를 비롯한 다당류 가수분해효소들의 활성은 그 어느 것도 인정되지 않았다. 3. AL-protease의 casein에 대한 최적 pH 및 최적 온도는 pH 10.5와 $65^{\circ}C$이었고, 그 활성은 pH 5${\sim}$11 사이와 $65^{\circ}C$이하에서 안정하였다. 또한, AL-Protease의 활성에 미치는 여러가지 금속이온의 영향은 인정되지 않았다. 4. [$^{32}P$]-DFP에 의하여 화학수식된 [$^{32}P$]-DIP-AL-protease에 대한 활성부위의 아미노산 잔기를 검색, 동정하기 위하여 조제용 PAG-전기영동, SDS-PAG-전기영동, Dowex 이온교환 크로마토그래피 및 고압 여지 전기영동을 실시하였고, 그 결과, AL-protease는 활성 부위에 1분자당 1 mole의 serine 잔기를 가지는 염기성 protease로 밝혀졌다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제43권12호
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• pp.1852-1857
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• 2014

실험은 초음파 전처리를 통한 Spirulina maxima 추출물이 기존의 열수 추출 공정과 비교하여 항산화, 항염증 효과가 증진되는지에 대한 연구를 하였다. 낮은 세포 독성을 통해 안정성을 확보하였으며, 항염증성 효과를 증진시키기 위한 항산화 효능에서는 DPPH의 경우 약 50% 정도 이상의 효능을 보였다. Flavonoid 함량에서는 열수 추출물보다 초음파 공정을 거친 추출물은 10% 정도의 함량 증가를 보였으며, total phenol에서도 함량의 증가를 확인하였다. 또한 이 결과로 일반 천연물보다 항산화능이 좋을 뿐 아니라 독성도 낮은 결과를 얻어 S. maxima의 뛰어난 효능을 입증하였다. 항염증 효과의 경우 NO, TNF-${\alpha}$ 및 IL-6 생성량을 확인한 결과 3가지 생성량 모두 열수 추출물보다 초음파 공정을 통하여 항염증 효능의 증대를 보이는 것을 확인하였다. 이러한 결과를 바탕으로 초음파 공정을 이용해 낮은 온도에서 활성물질들의 파괴가 없을뿐더러 초음파의 높은 에너지로 인하여 더 많은 활성물질들을 추출하여 효능들의 증대로 보이며, 초음파 공정 전처리를 통하여 S. maxima의 두꺼운 세포벽을 효과적으로 파쇄하여 생리활성 물질의 추출이 효과적으로 진행되어 항산화능이 증가하게 되고, 항산화능의 증가로 항염증 효능에 영향을 미치는 것으로 사료된다. 이 실험 결과들을 바탕으로 S. maxima의 활성 증진 및 기능성 식품으로의 개발에 적용될 것이라고 사료된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권2호
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• pp.229-239
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• 2018

본 연구의 목적은 탈지미세조류(LEA) 세포벽 분해를 통한 바이오당 생산에 있어 당화효소 사용없이 마이크로파 전처리만을 이용하여 글루코오스와 자일로오스를 생산하는 것이다. LEA의 주성분인 셀룰로오스와 헤미셀룰로오스의 무효소 당화를 위해 산 가수분해 기반의 마이크로파 전처리 조건을 반응표면분석법을 이용하여 최적화하였다. 마이크로파를 이용한 무효소 당화 공정의 주요 변수는 마이크로파 출력(198~702 W), 전처리 시간(39~241 sec)와 황산 농도(0~0.1 mol)로 최적 조건 예측을 위해 중심합성계획법을 이용하여 2차 회귀함수를 도출하였다. 마이크로파 출력과 전처리 시간이 LEA로부터 육탄당(C6)과 오탄당(C5) 생산에 유의한 영향을 주는 변수이며 증가에 따라 육탄당과 오탄당 당화율이 증가하는 경향을 확인하였다. 육탄당과 오탄당 당화율 최대화를 위한 산 가수분해를 적용한 마이크로파 전처리 최적 조건은 마이크로파 출력 700 W, 전처리 시간 185.7 sec와 황산 0.48 mol으로 육탄당 당화율 92.7%와 오탄당 당화율 74.5%가 예측되었으며 확인 실험을 통해 육탄당 당화율 94.2%와 오탄당 당화율 70.8%가 확인되어 예측의 유효성을 확인할 수 있었다. 이는 LEA의 셀룰로오스와 헤미셀룰로오스 당화를 위해 산 가수분해 적용 마이크로파 전처리만을 이용한 무효소 당화 공정 적용과 $100^{\circ}C$ 이하의 낮은 온도와 짧은 전처리 시간 적용을 가능하여 기존 전처리 대비 효과적인 공정 임을 입증했다.

• 한국안전학회지
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• 제20권4호
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• pp.171-179
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• 2005

건물의 마감재료가 화재에 노출될 때 그 마감재료의 역할을 이해하는 것은 필수적이다. 실물화재실험을 통해서 재료의 성능을 평가하는 것이 가능하다. 그러나 실물화재 실험 시 소요되는 시간과 높은 비용으로 인해 실물 화재 실험이 수행되는 경우는 드물고 대신 컴퓨터 화재 시뮬레이션이 개발되어 왔다. 컴퓨터 화재 시뮬레이션에서는 초기입력 데이터로서 점화 버너의 화염으로부터의 Heat Flux Map이 요구된다. 현재까지의 연구에서는 열전대 혹은 열유속 센서와 같은 실험장치의 제한으로 인해 $10kW/m^2$간격의 Heat Flux Map이 나와있을 뿐이고 공간적으로 더 상세한 Heat Flux Map은 없는 실정이다. 화재 시뮬레이션의 성능을 증가시키기 위해서는 점화 버너로부터의 정확하고 상세한 Heat Flux Map이 필요불가결하다. 본 연구의 목적은 적외선 카메라로부터 얻어진 표면온도를 이용하여 벽에서 점화 버너 화염에 대한 Heat Flux Happing Procedure를 개발하는 것이다. 높은 수준의 공간적 해상도는 적외선 카메라로부터 제공된다. 개발된 Heat Flux Mapping Procedure를 증명하기 위해서 ISO 9705 점화버너를 이용해서 실험이 행해졌다. 실험 결과를 통해 개발된 Heat Flux Mapping방법의 열유속 해상도와 공간적 해상도가 얻어졌다. 또한 그 실험 결과가 현재 쓰여지고 있는 Heat Flux Map과 비교되었다.

• 한국식품과학회지
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• 제34권4호
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• pp.631-636
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• 2002

Lactobacillus plantarum, Lactbacillus brevis, Leuconostoc mesenteroids, Pediococcus pentosaceus를 대상으로 하여 광펄스 처리에 따른 미생물의 영향에 대하여 검토하였다. 광원에 인가하는 전압의 세기를 15-25 kV로 하고 $2500\;{\mu}s$ 이내의 처리시간으로 젖산균 세포를 광 펄스 처리하였을 경우 빛의 세기가 증가할수록 사멸 속도와 사멸율이 증가하였으며, $1500\;{\mu}s$ 처리후에는 빛의 세기에 상관없이 7 log 정도의 동일한 사멸율을 나타내었다. 빛의 세기 25 kV에서 광원과 시료 표면의 거리를 60, 85, 110, 135 mm으로 변화를 주어 처리한 결과 광원과 시료 표면과의 거리가 가까울수록 높은 살균율을 나타내었다. 광펄스 처리시 시료 표면의 온도 상승은 $5^{\circ}C$ 미만으로 거의 나타나지 않았다. 광펄스 처리후 투과 전자 현미경으로 형태적인 변화를 관찰한 결과 광펄스 처리를 한 세포는 처리하지 않은 세포에 비해 세포내 물질이 상당 부분 손실되었으며, 일부 세포막과 세포벽에 손상이 일어났음을 알 수 있었다.

• 산업식품공학
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• 제15권4호
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• pp.398-403
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• 2011

비열살균기술로서 저온플라즈마 활용 가능성을 탐색하고자 유전체장벽 방전 플라즈마(DBDP)생성장치를 제작하여 최적 플라즈마생성 조건을 도출하고 Staphyloocus aureus를 대상으로 살균성능을 조사하였다. DBDP생성장치는 전력공급장치, 변압기, 전극, 시료처리부 등 네 부분으로 구성하였다. 인가전압은 단상 200 V AC를 사용하고, 변압기를 통하여 10.0-50.0 kV로 변환하고 10.0-50.0 kHz의 주파수의 펄스 구형파를 유전체인 세라믹 블록 내에 장치한 전극에 투입함으로써 상압에서 플라즈마를 생성하였다. 주파수를 올림에 따라 높은 전류가 유입되었고, 이에 비례하여 전력소비량이 증가하였다. 전류세기 1.0-2.0 A, 주파수32.0-35.3 kHz 범위에서 균일하고 안정적인 플라즈마 발생이 이루어졌으며 시료를 투입하지 않은 상태에서의 최적 전극간격은 1.85 mm 이었다. 전극간격을 높임에 따라 소비전력이 증가하였으나 시료 처리에 적합한 전극간격은 2.65 mm였다. DBDP 처리에 의한 온도상승은 최대 20$^{\circ}C$에 불과하여 열에 의한 생물학적 효과는 무시할 수 있었으며 따라서 비열기술임이 확인되었다. Staphyloocus aureus를 대상으로 DBDP 처리할 경우 초기 5분 동안은 살균치가 직선적인 증가를 보이다가 이후 다소 완만해지는 경향을 보였으며 1.25 A에서 10분간 처리 시 살균치는 5.0을 상회하였다.