• Korean Chemical Engineering Research
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• v.52 no.1
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• pp.88-91
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• 2014

In this study, oil as a source of biodiesel from Nannochloropsis oceanica was extracted using organic solvent. The oil extraction yield and efficiency from dry and wet microalgae were investigated. The initial fatty acids content of the N. oceanica was 317.8 mg/g cell showing a high oil content over 30%. The yield from dry microalgae was higher than that from wet microalgae due to the inhibition of water. The yield by chloroform-methanol was the highest and the yield by hexane was the lowest. However, the total fatty acids contents with the chloroform-methanol were 678.7 and 778.2 mg/g oil under dry and wet conditions, respectively. The high oil extraction yield by chloroform-methanol reflected the fact that the extracted oil contained a high level of impurity. The hexane-methanol extraction from dry N. oceanica showed high oil extraction efficiency, 82.6%. The chloroform-methanol extraction under wet condition also showed high efficiency, 88.0%. While the hexane-methanol extraction from dry microalgae is desirable under low drying cost, the chloroform-methanol extraction from wet microalgae is desirable under high drying cost.

• Clean Technology
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• v.25 no.4
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• pp.275-282
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• 2019

In this study, the extraction of Conger myriaster oil by using supercritical carbon dioxide (SC-CO₂) and organic solvent was investigated. The extraction conditions conducted for SC-CO₂ varied for pressure (25, 30 MPa) and temperature (45, 55 ℃), while the SC-CO₂ flow rate was kept constant during the experiment (27 g min^-1) and hexane was used as a conventional organic solvent. The extraction yield indicated that the best extraction condition would be SC-CO₂ at 55 ℃ and 30 MPa, resulting in the highest yield of 37.73 ± 0.14%. The oils were characterized for their fatty acid (FAs) composition using gas chromatography, while it was revealed that the major FAs were mystric acid, palmitoleic acid, oleic acid, electroosapentaenoic acid (EPA), and docosahexaenoic acid (DHA). The oxidation stability of the extracted C. myriaster oil was evaluated by measuring the acid value, peroxide value, and free fatty acid. The best oxidative stability was obtained from SC-CO₂ extracted oil at 30 MPa and 55 ℃. There was a significant difference in the color properties of the SC-CO₂ and hexane extracted oils, with the SC-CO₂ extracted oil showing better chromaticity than the oil extracted using hexane. Extracting oils from C. myriaster with SC-CO₂ could bring better economic benefits than using organic solvents. When supercritical carbon dioxide was used, there was no post-treatment process; thus, it was confirmed that this is a more environmentally friendly oil extraction method.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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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.

• Journal of Energy Engineering
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• v.2 no.1
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• pp.68-74
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• 1993

In order to maximize the utility of vacuum residue, supercritical solvent extraction technique where n-pentane was used as a supercritical solvent was applied to obtain deasphalted oil from vacuum residue. Oil-extraction yield at various temperatures and pressures and the contents of metal complex and sulfur of extracted oil were investigated. In supercritical state, extraction yield of deasphalted oil was found to be strongly dependent on the n-pentane density, and the metal complex content of extracted oil was effectively lowered when compared with that of vacuum residue. However, the sulfur content of extracted oil showed little difference when compared with that of vacuum residue.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.250.2-250.2
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• 2010

빛과 공기 중의 이산화탄소를 고정화하여 생성되는 바이오매스(biomass)로부터 다양한 에너지 및 물질을 생산하는 연구는 석유고갈과 환경문제 해결의 한 방안으로서 활발히 진행되어 왔으며, 앞으로도 그 지속 가능성과 환경 친화성에 의해 바이오에너지 이용 및 보급은 꾸준한 증가세를 보일 것으로 전망된다. 바이오디젤, 바이오에탄올의 경우는 미국, 브라질, EU, 한국 등에서 상용화되어 사용되고 있으며 그 생산량이 계속적으로 증가하고 있다. 하지만, 바이오연료의 보급 증가는 식량 자원과의 충돌과 열대우림 파괴 등의 부작용을 일으키고 있다. 이러한 문제 해결의 일환으로 단위면적당 생산성이 대두, 유채보다 월등한 것으로 보고되는 미세조류에 대한 관심이 증가하고 있으며 우수 미세조류종 개발, 미세조류 고속배양 및 수확, 미세조류로부터 에너지 및 유용물질, 소재 생산에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 미세조류로부터 바이오디젤 원료유를 생산하기 위해 Soxhlet을 이용한 추출 방법을 이용하였다. 추출되는 오일은 사용 용매의 극성에 따라 물성과 추출 효율에 차이가 큰 것으로 나타났다. 강한 극성의 용매일 경우, 엽록소와 단백질이 같이 추출되는 문제가 있으며 약한 극성 용매는 세포벽의 방해로 용매가 세포내부로 흡수되지 못하는 문제가 있다. 추출 효율이 높은 극성용매의 경우 불순물을 제거해야 고순도의 바이오디젤의 생산이 가능하고 비극성 용매는 추출 오일의 물성은 좋으나 수율이 매우 낮게 측정되었다. 이러한 동시추출을 방지함과 동시에 추출 효율을 높이기 위해 본 연구에서는 세포벽 파괴 후 용매추출하는 방법으로서 미세조류를 Microwave에 노출시켜 오일 추출율을 증가시키는 전처리 연구를 수행하였다. 전처리시, Microwave에 의한 열 발생은 미세조류를 탄화시키기 때문에 열매체로서 물을 혼합하여 탄화를 방지하고 세포벽 내외부의 가열효과로 세포벽을 파괴하고자 하였다. Microwave에 의한 에너지 손실을 줄이며 세포벽 파괴에 효과적인 수분혼합비를 조사하였으며 Microwave에 노출 후 잔류수분을 건조하고 효율적으로 용매를 접촉시키기 위해 분쇄를 수행하였다. 모든 전처리 반응을 거친 미세조류에서 약 2배 증가된 추출수율을 얻을 수 있었으며, SEM을 통해 전처리 미세조류와 미전처리 미세조류를 분석해본 결과 전처리 미세조류의 다공성이 증가함을 확인하였다. 또한, 90%의 메탄올에 미세조류를 녹여 엽록소 함유량을 측정한 결과, 전처리 미세조류의 엽록소가 미전처리 미세조류보다 약 7배가량 감소함을 확인할 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.175.2-175.2
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• 2011

바이오디젤의 국가별 의무 사용 정책 확대로 인해 원료유 가격이 상승하고 있으며 원료유가 부족한 상황으로 다양한 원료를 찾는 연구가 진행되고 있다. 육상 유지 작물보다 단위면적당 생산성이 매우 높은 미세조류는 제3세대 바이오매스로 주목받고 있으며 산업체 배출 이산화탄소를 이용해 작은 면적에서 배양할 수 있는 장점이 있다. 미세조류로부터 바이오디젤 생산은 먼저 오일 함량이 높은 미세조류 종의 선정과 배양 및 수확 후 효율적인 방법으로 바이오디젤 원료유를 추출하는 과정이 중요하다. 본 연구는 Microwave로 전처리된 미세조류로 부터 원료유를 추출하여, 인지질, 단백질, 엽록소 등의 반응저해 물질을 일부 감소시키고 추출수율을 높였지만, 산가가 80이상으로 높게 추출되고 추출된 오일이 높은 점성을 가지는 문제가 있다. 이로 인해 전이에스테르화 반응의 진행이 불가하였으며 이러한 문제를 해결하기 위해, 에스테르화 반응에 용매를 혼합하여 반응성을 개선하고자 하였다. 추가된 보조 용매는 오일과 쉽게 혼합되어 반응물의 점성을 낮추고, 반응 완료후, 물에 쉽게 용해되는 불순물, 미 반응물, 촉매 등의 분리 및 제거를 용이하게 하는 장점이 있다. 또한 오일과 비교하여 낮은 끓는점을 갖는 용매는 증류를 통해 쉽게 제거가 가능하다. 반응이 완료된 오일은 초기산가 80에서 10이하의 감소를 나타내 용매 혼합 에스테르화의 효율적인 부분을 확인하였다.

• Clean Technology
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• v.17 no.3
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• pp.266-272
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• 2011

Anchovy oil was extracted using supercritical carbon dioxide ($SCO_2$) and organic solvents. Extraction was carried out at temperature range from 40 to $60^{\circ}C$, and pressure range from 15 to 25 MPa. The flow rate of $CO_2$ (22 $gmin^{-1}$) was constant entire the extraction period of 1.5 h. The fatty acid composition of anchovy oil was analyzed by gas chromatography (GC). The main fatty acids of anchovy oil were myristic acid, palmitic acid, stearic acid, palmitoleic acid, EPA (eicosapentaenoic acid), and DHA (docosahexaenoic acid). In addition, the oil obtained by $SCO_2$ extraction contained a higher percentage of polyunsaturated fatty acids especially EPA and DHA comparing to the organic solvent extracted oil. The oxidative stability of oils extracted from Anchovy by $SCO_2$ extraction was compared to those extracted by organic solvents. Results showed that the storage periods of oils obtained by $SCO_2$ extraction were longer than those of organic solvents extraction.

• Microbiology and Biotechnology Letters
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• v.42 no.2
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• pp.139-144
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• 2014

This study examined the efficacies of Cynanchum wilfordii and Phlomis umbrosa extracts on serum insulin like growth factor-I (IGF-I) and bone growth by raising rats in vivo. C. wilfordii and P. umbrosa extracts significantly increased serum IGF-I by 42% and 22% than the control, respectively. Treatment with ${\alpha}$-amylase when manufacturing these extracts remarkably increased the concentration of IGF-I by 63% and 36% above the control, respectively. This meant that these extracts, especially ${\alpha}$-amylase treated extracts, maintained a higher level of IGF-I secretion in the treated groups. In addition, increases of 6% in femur length were found after 8 weeks of oral administration with these extracts. These results indicate that C. wilfordii and P. umbrosa extracts have beneficial effects on bone growth via IGF-I.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.34 no.4
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• pp.426-433
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• 2023

Capacitor performance was considered using coffee grounds-based activated carbon produced through oil extraction and KOH activation to increase the utilization of boiwaste. Oil extraction from coffee grounds was performed by solvent extraction using n-Hexane and isopropyl alcohol solvents. The AC_CG-Hexane/IPA produced by KOH activation after oil extraction increased the specific surface area by up to 16% and the average pore size by up to 2.54 nm compared to AC_CG produced only by KOH activation without oil extraction. In addition, the pyrrolic/pyridinic N functional group of the prepared activated carbon increased with the extraction of oil from coffee grounds. In the cyclic voltage-current method measurement experiment, the specific capacitance of AC_CG-Hexane/IPA at a voltage scanning speed of 10 mV/s is 133 F/g, which is 33% improved compared to the amorphous capacity of AC_CG (100 F/g). The results show improved electrochemical properties by improving the size and specific surface area of the mesopores of activated carbon by removing components from coffee grounds oil and synergistic effects by increasing electrical conductivity with pyrrolic/pyridinic N functional groups. In this study, the recycling method and application of coffee grounds, a bio-waste, is presented, and it is considered to be one of the efficient methods that can be utilized as an electrode material for high-performance supercapacitors.

• Korean Journal of Food Science and Technology
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• v.50 no.3
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• pp.344-348
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• 2018

We investigated the application of functional materials by examining a variety of physiological activities of Abelmoschus esculentus extract. A. esculentus extract had a low cytotoxicity against murine melanoma B16F10 cells. At concentrations showing little or no cytotoxicity, A. esculentus extract showed high a DPPH radical scavenging activity ($ID_{50}$, $5.24{\mu}g/mL$), inhibited tyrosinase activity ($ID_{50}$, $102.12{\mu}g/mL$), and decreased melanin content ($ID_{50}$, $17.85{\mu}g/mL$). The treatment of B16F10 cells with A. esculentus extract suppressed the protein expression of tyrosinase in a dose-dependent manner. These findings suggest that A. esculentus extract inhibits melanin synthesis in murine melanoma B16F10 cells by suppressing intracellular tyrosinase expression, as well as directly inhibits tyrosinase activity simultaneously. Additionally, A. esculentus extract promotes the expression of involucrin, which is related to skin barrier protection. These results indicate that A. esculentus extract is an appropriate material for improving skin barrier function.