• 제목/요약/키워드: 원료 선별

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탐사로버의 주행성능 검토를 위한 인공 화성 토양 개발관련 연구 동향 (Research Trends in the Development of Martian Soil Simulants for the Evaluation of Rover Mobility Performance)

  • 유병현;박승수;신휴성
    • 터널과지하공간
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    • 제33권5호
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    • pp.373-387
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    • 2023
  • 우주 여행이 시작된 이래로 우주 행성에 대한 과학적 탐사는 인간의 상상력을 높이고 있다. 화성에 대한 임무는 지구에서 생명체가 언제, 어디서, 어떻게 시작되었는지에 대한 중요한 질문에 답을 제공할 수 있으며, 이 임무는 현지 우주 자원 활용(ISRU) 개념을 통해서만 실행 가능하다. 이 논문에서는 현재 우주 강국들을 중심으로 진행 중인 화성 탐사를 다루며, 인공 화성토양 조사와 탐사 로버의 이동성 연구를 중점으로 다루고 있다. 화성의 실제 지상 환경을 모사하기 위해서는 수십 톤의 토양이 필요하므로 원료 확보와 처리 과정도 고려되어야 한다. 이를 위해 화성 표면 토양과 유사한 특성을 가진 인공 토양을 선별하고, 인공 화성토양 개발을 위한 필요 사항을 제시한다. 이 연구를 통해 화성 탐사 임무에서 로버의 이동성을 평가하는 데 필요한 적절한 화성 토양을 개발하는 데 도움이 될 것으로 기대된다.

리튬이온전지 재활용공정 효율 향상을 위한 공정개선 연구동향 (The Enhancement of Recycling Processes Efficiency of Lithium Ion Batteries; A Review)

  • 유경근;허원화;김범중
    • 자원리싸이클링
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    • 제33권2호
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    • pp.24-36
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    • 2024
  • 리튬이온전지 재활용 공정은 직접 재활용, 습식제련공정, 건식제련공정으로 분류되어 왔으며, 습식제련공정 기반 상용공정은 해체, 파분쇄, 열처리, 선별 등으로 구성된 전처리 공정으로 블랙매스를 생산하고 습식제련공정으로 각 금속을 회수한다. 개발 중인 모든 리튬이온전지 재활용공정은 전구체 원료 제조를 위해 전처리공정 후 침출 등의 습식제련공정을 진행하기 때문에 이 글에서는 재활용공정의 전처리공정에 따른 분류법을 제시하였다. 현재 개발 중인 주요 공정은 황산염배소, 탄소열환원, 합금제조 등이며, 전처리공정에서 미이용 부산물의 활용이 가능할 경우 리튬이온전지 재활용 공정의 경제성 향상이 가능하리라 판단된다.

말분변 미생물을 이용한 주스박 사료의 발효 특성 (Fermentation Characteristics of Juice Pomace Feed by Horse Feces Microbes)

  • 황원욱;김겸헌;우개민;임정호;우제훈;채현석;박남건;김수기
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.290-300
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    • 2017
  • 본 연구에서는 주스박에 토착하고 있는 미생물을 분리하고 이를 발효에 이용하여 사료적 가치를 평가하고자 하였다. 주스박과 대두박을 원료로 하여 바실러스, 효모 그리고 유산균을 혼합 접종하여 수분 60%에서 고체발효 후의 pH변화, 총 균수의 변화와 같은 발효특성과 원료의 시간대별 일반성분의 변화를 확인하고자 하였다. 사과박, 당근박, 포도박, 감귤박에서 발효에 이용하기 위한 토착균주들을 분리, 동정하였으며 분리균 중 Lactobacillus plantarum, Weissella cibaria 및 Bacillus subtilis를 선택하여 농산부산물 고체발효에 이용하였다. 발효 주스박의 원료로는 사과박, 당근박, 포도박, 감귤박과 각 박을 동일비율로 혼합한 혼합박을 이용하여 5개의 시험구를 구성하였다. 위의 박들을 대두박과 2:3의 비율로 혼합하였으며 수분은 60%로 하여 발효 출발점에 바실러스, 12시간대에 효모 그리고 24시간에 유산균을 단계적으로 접종하여 $35^{\circ}C$에서 총 48시간 동안 발효하였다. 발효에 의한 pH변화는 발효 전후에서 사과박, 당근박, 포도박, 감귤박 그리고 혼합박에서 각각 $6.25{\rightarrow}4.47$, $6.23{\rightarrow}4.41$, $6.12{\rightarrow}4.66$, $5.49{\rightarrow}4.56$ 그리고 $5.45{\rightarrow}4.40$로 낮아지는 변화를 보였다. 발효 시간에 따른 생균수를 조사한 결과 발효 최초 접종시 초기 균수인 $10^7$에 비해 12, 24 그리고 48시간 발효 후에 모든 처리구에서 $10^8{\sim}10^9$로 증식되면서 발효가 지속적으로 진행되어 선별한 균주와 단계별 균주의 접종조건이 주스박을 발효함에 있어 적합한 것으로 판단되었다. 발효 초기인 12시간까지 젖산의 생성이 급격히 진행되었으며 사과박, 당근박, 포도박, 감귤박 그리고 혼합박에서 각각 632.40, 726.74, 674.29, 647.39 그리고 748.77 mMol/g으로 생성되었다. 발효 시간에 따른 건물함량은 초기 건물함량인 60%에서 12, 24시간 발효 후 당근박의 건물함량이 각각 54.84%, 56.66%로 다른 처리구들보다 유의적으로 높은 값을 보였으며(p<0.05), 포도박은 45.3%, 44.15%로 낮은 건물량을 보였다(p<0.05). 전반적으로 건물함량은 원물의 20%정도가 감소되었으며, 발효 시간에 따라서는 크게 변하지 않았다. 발효 시간대별 NDF는 발효 12시간째 모든 주스박에서 많은 감소를 보였으며 24시간부터 서서히 감소 또는 유지를 하였으며, 24시간대에는 포도박과 사과박이 가장 높은 경향을 보였다(p<0.10). ADF는 전반적으로 발효 시간에 따라 큰 변화를 보이지 않았으나, 사과박은 발효초기에 비해 12시간 때부터 급격히 감소하는 경향을 보였다 (p<0.10). 발효 시간에 따른 조회분은 쥬스박 별로 차이를 보이지 않았으나 (p<0.05), 전체적으로 감소되는 경향을 보였다. 주스박을 이용한 말용 사료를 개발하기 위해 사과박, 당근박, 포도박 그리고 말분변을 접종하였을 때 이들을 이용하는 우점 균주를 분리할 수 있었다. 이들 균주 중에서 발효에 유용하게 사용할 수 있는 바실러스와 유산균을 선별하였다. 바실러스, 효모 그리고 유산균을 3단계로 12시간 간격으로 각각 순서에 따라 접종하였다. 각 균주의 접종이후 12시간부터는 총 균수가 각각 $10^8$ 이상으로 유지하였다. 48시간 배양 후는 바실러스, 효모 그리고 유산균이 거의 균등하게 성장하였으며 이러한 주스박 발효물을 이용하여 말 사료로 이용하면 식품부산물을 사료자원으로 이용할 수 있을 뿐만 아니라 말을 위한 생균제의 급여로 말의 장내에서 유익한 균총의 유지에 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다.

두부 부패 미생물에 대한 여뀌 추출물의 항균활성과 저장성 연구 (A Study of Shelf-Life and Antimicrobial Activity on Putrefactive Microorganisms related to Soybean Curd of Persicaria hydropiper L. extracts)

  • 오광렬;안선정;오선민
    • 한국조리학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.198-211
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    • 2016
  • 본 연구는 여뀌 추출물을 원료로 하여 천연보존제 및 천연물 항균 소재 개발을 위한 기초자료를 제시하고자 두부 부패 미생물에 대한 분리 및 동정을 하여 항균활성과 여뀌 추출물을 이용한 두부의 저장성에 관련된 변화를 측정하였으며, 연구 결과는 다음과 같다. 두부 부패 미생물에서 분리된 21종의 미생물 중 선별 동정된 3균주(Bacillus subtilis KY-3, Bacillus sp. KY-7, Bacillus methylotrophicus KY-11)는 paper disk 법에 의한 항균활성 측정에서 여뀌 추출물의 농도가 1,000 ppm일 때, 대조군인 benzoic acid 0.1 M과 유사한 clear zone (mm)이 형성되었으며, liquid culture에서 생육저해 효과 결과는 각각 800 ppm과 1,000 ppm 농도에서 균의 생장이 상당히 억제되었다. MIC 측정에서는 KY-3와 KY-7이 0.06%, KY-11이 0.05%로 나타났고, 농도별 pH 변화는 1,000 ppm 농도에서 3균주 모두 두부 부패 균주가 $10^{5-6}/g$까지 증가하지 않았다. 또한, 두부의 보존 효과를 알아보기 위하여 실행한 총 균수 검색에서는 여뀌 추출물군이 미생물의 증식이 억제되는 것을 알 수 있었다. 결론적으로 여뀌추출물은 식품안전상, 식중독 미생물에 쉽게 노출될 수 있는 두부의 저장 효과를 향상시킬 수 있을 것으로 사료되며, 천연대체보존료로서 식품에 적용이 가능할 것으로 판단된다.

AHP 기반 PL상품 업체 평가모델 (An assessment model for PL-product companies based on the Analytic Hierarchy Process)

  • 최소영;김용민;이홍철
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.99-112
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    • 2014
  • 본 연구는 PL(Private Level)상품 업체 선정을 위한 평가모델을 다룬다. 제안하는 평가모델은 AHP(Analytic Hierarchy Process)를 기반으로 다수의 평가항목에 대한 가중치를 도출한다. 평가항목은 국내 대형마트에서 활용하는 실 업체 선정기준으로, 특히 매출 비중이 높은 식품품목을 대상으로 한다. 식품품목에 대한 54개의 평가항목을 4단계로 계층화 하며, 이를 기반으로 해당 업계 전문가들을 대상으로 한 설문을 수행한다. 설문을 통해 형성한 쌍대비교를 활용하여 평가항목 별 가중치를 추정하며, 이를 실 산업에서 활용 가능한 정량적 대안으로서 제안한다. 마지막으로, 제안하는 평가모델과 기존의 단순합산방식을 비교하는 평가모델 검증을 포함한다. 연구를 통해 PL상품 업체 선정에 중요도가 높은 요소로 HACCP 검증 및 유효성 평가 (0.279281), 운송(원료 입고 및 제품 출하) (0.117706), 법규 준수 중점 관리 (0.066392)를 선별하였다. 제안하는 평가모델은 기존방식으로 우위를 판단하기 힘든 대안들에 대하여 평가 항목의 중요도를 반영함에 따라 업체 선정이 용이한 결과를 제시함을 검증하였다.

생물의약품 제조 공정에서 Porcine transmissible gastroenteritis virus 정량 검출을 위한 TaqMan Probe Real-Time RT-PCR 개발 (Development of TaqMan Probe Real-Time RT-PCR for Quantitative Detection of Porcine Transmissible Gastroenteritis Virus During the Manufacture of Biopharmaceuticals)

  • 이재일;한상은;김인섭
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.267-274
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    • 2015
  • 세포주를 이용하여 생산하는 생물의약품과 생산용 세포주는 세포 배양 과정 중에 사용되는 돼지 유래 trypsin으로 부터 외래성 돼지 유래 바이러스가 오염될 가능성이 있다. PTGV는 세포배양 유래 생물의악품 제조공정에서 오염될 수 있는 외래성 바이러스 중의 하나이다. 본 연구에서는 생물의 약품 제조공정에서 PTGV 안전성을 확보하기 위해, 세포주, 원료물질, 제조공정, 완제품에서 PTGV를 정량적으로 검출하고, 제조공정에서 PTGV 제거 검증을 위한 시험법으로 활용이 가능한 TaqMan probe real-time RT-PCR 시험법을 확립하였다. PTGV에 특이적인 primer와 probe를 선별하여 PTGV 정량검출 시험법을 최적화하였다. 세포배양법에 의한 감염역가와 비교한 결과 real-time RT-PCR의 검출한계는 1.10 × 100 TCID50/ml이었다. 확립된 시험법의 신뢰성을 보증하기 위해 시험법 검증을 실시한 결과 특이성과 재현성, 완건성이 우수함을 확인하였다. 확립된 real-time RT-PCR 을 생물의약품 제조공정 검증에 적용할 수 있는지 확인하기 위하여 인위적으로 PTGV를 오염시킨 CHO-K1 세포주에서 PTGV 검출 시험을 실시하였다. PTGV를 감염시킨 CHO-K1 세포에서 세포변병효과를 관찰할 수 없었지만, 세포배양액에서 PTGV를 정량적으로 검출할 수 있었다.

피부 섬유아세포에서 밤나무 잎 추출물의 항산화 및 항노화 효능 (Antioxidant and Anti-aging Effects of Extracts from Leaves of Castanea crenata Siebold & Zucc. in Human Dermal Fibroblast)

  • 최선일;이종석;이사라;이혜진;김병직;여주홍;정태동;조봉연;최승현;이진하;김종예;이옥환
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.243-248
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    • 2017
  • 현재 식품공전에 식품원료로 사용이 가능한 것으로 등록된 국내 산림지역 자생 식물을 식품산업에 활용하고자 국내 자생식물 45종을 선별하였고, 본 연구팀의 선행연구에서 45종의 항산화 활성을 평가한 결과, 다른 종들과 비교하여 우수한 항산화 활성을 보인 밤나무 잎을 본 연구에서 사용하였다. 본 연구에서는 hydrogen peroxide로 산화적 스트레스를 유도한 상태에서 밤나무 잎 추출물의 세포 보호효과, 세포내 항산화 효과 및 항노화 효과를 관찰하였다. 세포 보호효과를 측정한 결과 밤나무 잎 추출물의 농도 유의적으로 세포를 보호하는 효과를 확인하였고, 특히 $100{\mu}g/mL$에서는 양성대조군으로 사용한 항산화 물질인 ascorbic acid 수준까지 세포를 보호하는 효과를 나타내었다. $H_2$-DCFDA 염색을 통한 세포내 항산화 효과를 확인한 결과, 형광현미경과 형광흡광도 측정에서 모두 밤나무 잎 추출물이 농도 유의적으로 세포내 ROS를 저감을 확인하였고, 세포 보호효과와 마찬가지로 농도 $100{\mu}g/mL$에서는 ascorbic acid와 비슷한 수준을 보였다. SA-${\beta}$-galactosidase 염색을 통하여 관찰한 세포노화 억제 효과는 ROS 생성 억제 효과와 유사한 경향으로 밤나무 잎 추출물의 농도 유의적으로 세포노화 억제를 관찰되었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 밤나무 잎 추출물은 산화적 스트레스로 인한 세포노화를 억제하는 효능을 보였으며, 이는 천연물에서 유래한 항산화 및 항노화 활성 첨가제로 활용도가 매우 넓을 것으로 판단된다.

건조방법 형태에 따른 우분 고체연료 수분 감소효과 (Effect of Drying Process on Cow Manure Solidified Fuel Applications)

  • 정광화;김중곤;이동준;조원모;;곽정훈
    • 유기물자원화
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    • 제24권4호
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    • pp.105-112
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    • 2016
  • 우분을 원료로 하여 구 모양의 펠릿(Spherical pellet) 형태로 가공한 우분 고체연료에 대한 건조실험을 수행하였다. 제조한 구 형태의 우분 고체 연료를 선별기에 투입하여 각 크기별로 분리하였다. 건조방식으로는 대류형 열풍건조 방법과 적외선 조사 건조 방법. 그리고 과열증기 적용에 의한 건조방법을 적용하였다. 제조된 펠릿의 직경에 따라 5 mm, 10 mm, 20 mm 로 구분하여 각 입경별 우분 고체연료 가공품의 수분 감소효과를 분석하였다. 가공된 우분 펠릿의 건조에 소요된 시간은 대류형 열풍기 건조 > 적외선 건조 > 과열증기 건조 방법의 순이었다. 과열 증기 적용에 의한 건조방법의 경우 건조에 소요된 시간은 열풍과 적외선 방법에 비해 상대적으로 짧았다. 건조된 상태인 우분 펠릿의 겉보기 비중은 $250{\sim}350kg/m^3$ 수준이었으며, 건조된 우분 펠릿의 저위발열량은 가축분뇨의 관리 및 이용에 관한 법률 시행규칙 별표 2에서 정한 가축분뇨 고체연료의 성분 등에 관한 기준에 규정된 3,000 kcal/kg 보다 높은 수준이었다. 우분 펠릿의 입자크기가 작을수록 모든 건조방법에서 건조에 필요한 시간이 짧게 소요되었다. 5 mm 크기의 우분 펠릿을 건조하였을 때 시료의 무게 변화가 1% 내외가 될 때까지 소요된 시간은 과열증기 적용 시 약 30분, 적외선 조사 시 약 108분, 대류형 열풍 적용 시 약 120분이 소요되었다. 동일한 건조조건일 경우에는 펠릿 입자의 크기를 작게 하는 것이 가축 분 고체연료의 건조시간을 단축하는 중요한 요소인 것으로 판단된다.

세포배양 유래 생물의약품 생산 공정에서 Minute Virus of Mice 안전성 검증을 위한 Real-Time PCR (Real-Time PCR for Validation of Minute Virus of Mice Safety during the Manufacture of Mammalian Cell Culture-Derived Biopharmaceuticals)

  • 이동혁;조항미;김현미;이정숙;김인섭
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.12-20
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    • 2008
  • 세포배양 유래 생물의약품 생산 공정에서 다양한 바이러스가 오염된 사례가 있기 때문에 바이러스 안전성 검증이 필수적이다. MVM은 동물 세포주와 동물 세포 배양 공정에 오염되는 대표적인 바이러스이다. 세포배양 유래 생물의약품의 MVM 안전성을 확보하기 위해, 세포주, 원료물질, 제조공정, 완제품에서 MVM을 정량적으로 검출하고, 제조공정에서 MVM 제거 검증을 위한 시험법으로 활용이 가능한 real-time PCR 시험법을 확립하였다. MVM에 특이적인 primer를 선별하였으며, 형광염료 SYBR Green I을 사용하여 MVM DNA 정량 검출 시험법을 최적화하였다. 세포배양 법에 의한 감염역가와 비교한 결과 real-time PCR 민감도는 $6{\times}10^{-2}TCID_{50}/mL$이었다. 확립된 시험법의 신뢰성(reliability)을 보증하기 위해 시험법 검증을 실시한 결과 특이성(specificity)과 재현성(reproducibility)이 우수함을 확인하였다. 확립된 real-time PCR을 생물의약품 제조공정 검증에 적용할 수 있는지 확인하기 위하여 인위적으로 MVM을 오염시킨 CHO 세포에서 MVM검출 시험을 실시한 결과 MVM을 감염시킨 CHO 세포와 세포배양 상청액에서 MVM을 정량적으로 검출할 수 있었다. 또한 바이러스 필터 공정에서 MVM제거 효과를 감염역가 시험법과 비교 검증한 결과 더 높은 민감도로 빠른 시간에 동일한 결과를 얻을 수 있었다. 위와 같은 결과에서 확립된 MVM real-time PCR시험법은 생물의약품 안전성 보증을 위한 세포주 검증, 생물의약품 생산 공정 검증, 바이러스 제거 공정 검증 등에서 감염역가 시험법을 대신할 수 있는 신속하고, 특이성과 민감성이 우수한 시험법임을 확인하였다.

홍국균 발효가 콩의 GABA와 유리아미노산 함량에 미치는 영향 (Effect of Monascus-fermentation on the Content of GABA and Free Amino Acids in Soybean)

  • 표영희
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제37권9호
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    • pp.1208-1213
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    • 2008
  • 콩 기질에 대한 홍국균의 접종 발효는 원료 콩에 함유된 GABA와 유리아미노산의 함량을 강화시키는 유효한 발효 기법으로 나타났다. 선별된 5가지 균주(M. pilosus IFO 480, M. anka IFO 873, M. kaoliang ATCC 592, M. purpurea IFO 482, M. kaling ATCC 598)로 발효시킨 홍국 발효콩은 비발효콩에 비해 GABA의 함량이 2배 이상 증가되는 것으로 나타났으며, 가장 활성이 강한 균은 Monascus pilosus IFO 480으로 나타났다. Monascus pilosus IFO 480으로 $30^{\circ}C$에서 30일간 발효시킨 홍국 발효콩의 발효기간 중 GABA(발효 20일)와 유리아미노산(발효 10일) 함량의 최대 변화는 비발효콩에 비해 각각 2.5배와 5.6배 증가되었다. 특히 발효 20일 경에 GABA의 생성량은 건조 발효콩 100 g당 78.5 mg으로 나타나 비발효콩의 31.5 mg에 비해 149% 증가된 것으로 비교되었다. 또한 홍국 발효콩에 함유된 필수아미노산의 함유율은 비발효콩에 비해 3.6배 증가되었으며 특히 threonine, leucine, lysine 등의 증가율은 비발효콩에 비해 $12{\sim}24$배까지 두드러져 홍국 발효콩은 이들 아미노산의 강화에 매우 유효한 발효기법으로 나타났다. 따라서 GABA와 필수아미노산의 함량이 강화된 홍국 발효콩은 다양한 약리학적 소재뿐 아니라 영양학적 소재류에서도 매우 활용가능성이 높은 복합기능성의 신소재로 평가할 수 있다.