• 한국식품저장유통학회지
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• 제31권1호
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• pp.138-148
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• 2024

황칠나무 추출물의 순차적 복합발효를 통한 복합 기능성 물질들을 강화시킨 발효소재를 개발하였다. 황칠 추출물에 MSG와 glucose를 첨가한 후 1차 B. subtillis HA 발효를 통해 γ-PGA와 단백질 분해효소를 생성시켰다. 이후 skim milk와 glucose, yeast extract를 추가적으로 첨가하여 30℃에서 L. plantarum KS2020에 의한 2차 복합 발효를 통해서 기능성 물질인 GABA를 생산하였다. 황칠 추출물의 고초균 발효에서 생성된 점질물 및 점조도은 발효 2일 4.21±0.04 Pa·s, 4.1%±0.48%로 높은 점조도 값과 점질물을 함량을 보였다. pH 및 산도는 각각 8.9±0.01, 0.00±0.00이었으며 생균수는 7.27 log CFU/mL에서 발효 2일에 9.50 log CFU/mL로 높은 생균수를 보였다. 순차적 복합 발효가 진행되면서 고초균의 생균수는 4.30 log CFU/mL로 크게 감소하였으며 젖산균은 9.12 log CFU/mL로 증가하였다. Protease 활성 및 tyrosine 함량은 각각 0.8 unit/g, 57 mg%로 측정되었다. 이후 연속적 복합 발효 과정에서 발효 5일 차 106 mg% 정도로 증가되었으며, SDS-PAGE를 이용하여 casein 단백질이 분해된 것을 확인하였다. GABA 정성분석 결과 skim milk 5%만을 첨가한 조건을 제외하고 glucose, yeast extract가 추가로 첨가된 모든 조건에서 전구물질 MSG가 소진되면서 GABA로 전환되었다. 이중 최적 조건을 골라 정량분석을 진행하였으며 18.29 mg/mL의 GABA 함량을 나타내었다. 최종 황칠 복합 발효물은 γ-PGA, peptides, 고농도 GABA를 함유한 발효소재로써 다양한 식품의 원료 활용이 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.177-177
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• 2011

환형수조는 점착성 퇴적물의 침/퇴적실험을 위한 실험장치로서, 수조내부의 수면과 접하여 회전하는 상부링(top ring)의 마찰력에 의해 흐름이 생성되며, 시간의 제약없이 흐름조건을 동일하게 만들 수 있다는 큰 장점을 갖는다. 그러나 환형수조는 원주유속의 속도차이 및 원심력으로 인한 2차 순환류가 형성되어 바닥전단응력이 불균일해지는 단점을 가지고 있으며, 이러한 이유로 인하여 환형수조를 이용한 침/퇴적실험 수행시 수조의 외벽부근에서 더 큰 침식이 발생한다. 따라서, 2차 순환류의 발생을 줄이고 바닥전단응력의 분포를 균등하게 하기 위해 양방향 회전(환형수조의 몸체를 상부링의 회전방향과 반대방향으로 회전)이 가능한 환형수조가 고안되었는데, 이러한 방법으로 2차 순환류의 크기를 저감시키고, 바닥전단응력을 균일하게 만들 수 있다. 한편, 환형수조의 양방향 회전(counter-rotation)은 현장용 환형수조에는 적용될 수 없는 단점을 갖는다. 현장실험에서는 바닥면이 없는 현장용 환형수조를 해저면에 거치시켜 자연상태의 비교란 퇴적물 시료를 저면으로 형성시키는데, 바닥면이 존재하지 않는 환형수조 본체는 회전시킬 수 없으므로 양방향 회전을 통한 2차 순환류의 저감 및 바닥전단응력 균일화의 효과를 기대할 수 없다. 이러한 이유로 환형수조의 양방향 회전은 단지 실내실험용 환형수조에만 적용된다. 이에 본 연구에서는 환형수조 본체를 회전시키지 않고 수조의 측벽과 상부링의 각도 조절을 통해 수조단면의 형상을 변화시켜 2차 순환류를 저감시키고 바닥전단응력을 균등하게 하는 방법에 대한 연구가 수행되었다. 이 방법은 본체의 회전이 필요 없으므로 현장용 환형수조에 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 실험장치의 구조가 단순해져 실험장치의 제작비가 절감될 수 있다. 또한 원주속도에 수직한 단면에서 속도구배가 감소되어 2차 순환류가 저감됨과 동시에 바닥전단응력이 균등하게 됨으로서 양방향 회전시와 동일한 효과가 얻어질 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권6호
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• pp.796-804
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• 2010

본 연구는 식용식물로의 가치뿐만 아니라 약용으로 가치가 인정되는 뽕잎에 미생물 생균제를 이용한 뽕잎발효차 개발을 통하여 기능성 소재 개발 및 새로운 제품개발의 방안을 제시하고자 뽕잎차 및 뽕잎발효차의 여러 추출물의 항산화성 및 in vitro에서의 항암활성을 비교분석 하였다. 뽕잎차 및 뽕잎발효차의 각 추출물에 있어 항산화 효과를 조사한 결과 각 추출물의 농도와 비례하여 전자공여활성이 증가하였고 대체로 뽕잎발효차 추출물이 뽕잎차의 추출물보다 전자공여활성이 더 높은 것으로 나타났으며, 각 추출물의 종류 중 에탄올 추출물의 전자공여능이 가장 높은 것으로 분석되었다. SOD 유사활성도를 조사한 결과 각 추출물의 농도와 비례하여 SOD 유사활성도는 증가하는 경향이었고, 추출물중 에탄올 추출물군의 활성도가 가장 높았으며 두 시료의 SOD 유사활성도는 비슷하였다. 각 pH별 아질산염 분해 작용을 분석한 결과 pH 1.2에서 아질산염 분해 작용이 가장 컸으며, 추출물 군 중에서 에탄올 추출물 군이 아질산염 소거능이 가장 높았다. 뽕잎차 및 뽕잎발효차 각 추출물의 in vitro 상에서 항암효과를 분석한 결과 HeLa cell과 MCF-7 cell 모두 뽕잎발효차가 뽕잎차보다 암세포 증식 억제율이 더 높았다. 추출물 군에서는 에탄올 추출물군이 암세포 성장을 가장 많이 억제하였고 MCF-7 cell이 HeLa cell에서 보다 더 효과적인 것으로 나타났다. 따라서 본 연구의 결과를 종합해 보면 식용식물로서 뿐만 아니라 약용으로도 가치가 있는 뽕잎에 생균제를 이용하여 개발한 뽕잎발효차를 뽕잎차와 비교하였을 때 항산화성, in vitro에서의 항암활성을 검증한 결과 생균제를 이용한 뽕잎발효차가 뽕잎차보다 우수한 것으로 나타났으며 뽕잎발효차 추출물의 기능성이 더 우수한 것은 발효를 통해 생리활성 물질이 생성된 것이 원인으로 사료되며 이 점에 있어 구체적인 연구가 필요하다고 판단된다. 이러한 점을 보완하여 제품개발에 응용하고 대중적인 면을 좀 더 개선한다면 새로운 기능성소재 및 제품이 될 것 이라 사료된다.

• 한국식품과학회지
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• 제22권5호
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• pp.590-595
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• 1990

미강으로부터 추출한 단백질과 부분 정제한 단백 분해효소에 미강 지질을 산패시킨 과산화지질 및 이들의 분해산물을 반응시킨 model system에서 아미노산과 효소활성의 변화를 살펴보았다. Protein isolate의 아미노산 조성은 반응 후 현저히 파괴되었으며, 특히 염용성 protein isolate의 경우 90% 이상의 파괴가 관찰되었다. 아미노산 중 aspartic acid, cystine, glutamic acid, histidine, methionine, phynylalanine, 그리고 valine 등은 현저히 감소되었다. Protease 활성의 감소는 formaldehyde와의 반응에서 가장 크게 나타났으며, formic acid, 미강의 과산화지방질, 그리고 미강 산화지질의 hydroperoxide의 순으로 영향을 받았다. 미강 protease 활성 저해에 미치는 영향은 과산화 지방질의 2차 생성물의 영향이 1차 생성물의 영향보다 현저하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.408-408
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• 2022

환경부 홍수통제소의 경우는 전국단위의 강수량(지상, 레이더), 하천수위, 유사량 관측과 국부적으로 증발산량과 토양수분 관측이 이루어지고 있는 상황이며, 기상청 및 다른 공공기관도 각 목적에 맞게 수문기상관측이 이루어지나 유역(또는 지역) 단위의 물순환 과정(강우량, 유출량, 증발산량, 지하수함양량, 토양수분량 등 포함)을 규명하는 조사·연구는 매우 미비한 실정이다. 개별적인 물순환 성분별 수문조사에서 벗어난 전체적인 관점을 고려한 유역단위의 물순환 과정을 규명하는 것은 매우 중요하다. 즉 물순환 성분별 명확한 수문량 산정 결과는 수자원 개발과 물환경 보전에 중요한 정보를 제공할 수 있다. 따라서 물순환 성분별 명확한 분석을 위해서는 중·소규모 유역 단위를 대상으로 지속적이고 신뢰성 있는 자료의 획득과 축적이 중요하므로 중·소규모 유역 단위의 대표성 있는 시험유역의 운영은 매우 의미가 있다고 볼 수 있다. 본 논문에서는 한국건설기술연구원에서 운영하는 차탄천 유역(보막교 수위관측소 기준, 유역면적 88.17km², 유로연장 18.69km, 유로경사 1.62%, 경기도 연천군 소재)의 2021년 수문관측자료를 이용하여 지표수 물순환 성분인 강우량, 하천유출량, 증발산량의 자료를 산정하였다. 기본 관측자료인 강우량은 각 지점강우량의 관측자료의 비교·검토 등 품질관리를 통해 자료를 확정하고 유역평균강우량을 산정하였다. 하천수위는 기준수위표와의 검토를 통해 자료를 확정하였으며, 하천유출량은 기존 유량측정성과와 단면검토를 통해 수위-유량관계곡선식을 개발하고, 확정된 수위자료를 적용하여 산정하였다. 그리고 증발산량은 유역내의 기상관측자료와 유역인근 3개 관측소(동두천, 파주, 철원)의 기상자료를 이용하여 잠재증발산량을 산정하여 추정한 값이다. 각 물순환 성분별로 생성된 2021년의 차탄천 유역(보막교 수위관측소 기준)의 총강우량은 1,149.8mm이며, 하천유출량은 701.2mm(총강우량 대비 61.0%), 실제증발산량(잠재증발산량 추정값)은 381.3mm(33.2%)이며, 그 외는 유역 손실량이다. 이와 같이 산정된 물순환 성분별 자료는 유역의 물순환 과정 규명을 위한 기초자료로 매우 유용하게 활용될 수 있으며, 유역 물관리를 위한 의사결정 과정에 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 디지털융복합연구
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• 제18권12호
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• pp.585-594
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• 2020

현재 노화와 관련된 퇴행성 근육 질환은 심각한 문제로 간주되고 있으나 근육 감소증의 치료 및 예방에 대한 약물 효과는 충분히 연구되지 않다. 이에 중국 전통차인 보이차의 추출물을 근육 감소증의 증상을 완화하기 위한 치료제로서 가치를 평가하고자 하였다. 본 실험에서는 이를 평가하기 위하여 ABTS 분석, MTS 분석, 면역 블롯 분석, 면역 형광 현미경법을 수행하였다. 보이차 추출물은 우수한 라디칼 소거 능을 나타냈으며, 또한 근관을 형성하는 Myh3의 발현이 촉진시켰고, 근관 형성을 증진시켰다. 따라서 보이차는 근육생성을 촉진하는 천연 물질이며 근감소증을 포함한 다양한 근육 질환의 예방 및 치료에 대한 제약 연구의 재료로 가치가 있음을 시사하며, 보이차의 구체적인 지표물질을 확인하고 이에 대한 추가연구가 필요할 것으로 보인다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.859-863
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• 2008

축산폐수, 침출수 등의 고농도 폐수를 생물학적으로 처리할 경우 최종 방류수는 강한 색도를 띠며 고분자량의 유기물질을 다량 함유한다. 이는 생물학적으로 분해하기 어려운 유기성 복합체와 생화학적 반응에 의한 중간생성물로 색도를 띠는 천연유기물질(NOM)을 포함한다. 생물학적 처리수의 색도는 심미적인 불안감, 방류수역의 수질오염 및 공중보건상의 잠재적 위해성을 갖는다. 또한, 수자원 이용측면에서 정수처리공정에서의 약품투입량 증가와 특히, 소독부산물 생성이라는 잠재적 문제점이 뒤따른다. 따라서 이러한 문제점을 해소하기 위한 생물학적 2차 처리수의 후속처리가 요구되며, 실제로 난분해성 유기물과 색도를 제거하기 위한 흡착, 막 분리, 고급산화(AOP) 및 화학적 응집 등의 물리-화학적 공정에 대한 연구가 수행되어왔다. 특히, 화학적 응집은 무기응집제 또는 고분자중합체(Polymer)를 이용하여 콜로이드성 입자와 색도를 띠는 난분해성 유기물을 전기적 불안정화를 유도함으로서 흡착 및 응집과정을 통해 제거하는 공정으로 많은 연구자들에 의해 연구되어왔다. 그러나 난분해성 유기물과 색도제거는 대상원수의 성상과 화학적 특성 등에 따라 각각의 제거효율과 최적 운전조건이 상이하게 나타난다. 화학적 응집공정은 비교적 높은 제거효율을 보이지만, 운전 및 유지관리의 기술적 어려움, 경제적 비효율성 등으로 인하여 적용에 어려움을 겪고 있는 실정이다. 본 논문에서는 생물학적 혐기-호기성 공정에서 방류되는 축산폐수의 2차 처리수를 대상으로 화학적 응집에 의한 색도 및 난분해성 유기물의 제거거동을 고찰하였다. 대상 처리수의 $TCOD_{Cr}$ 농도는 평균 410 mg/L인 반면, $BOD_5$는 7-15 mg/L 범위로 난분해성 유기물을 다량 함유하고 있음을 알 수 있었다. 이에 황산알루미늄(Aluminium sulfate; $Al_2(SO_4){\cdot}14H_2O$)과 염화철(ferric chloride)의 무기응집제를 이용하여 자 테스트(jar test)를 수행한 결과, 동일한 응집제 주입량에서 염화철의 유기물 제거 효율이 높은 것으로 나타났다. 황산알루미늄과 염화철의 경우 각각의 응집제 주입율 5.85mM에서 89%, 7.03mM에서 97.5%의 최대 유기물 제거효율을 보여주었으며, 이 때 최종 pH는 4.0-5.6 범위이었다. 한편, 대상 원수 내의 콜로이드성 입자 또는 용존성 유기물의 작용기(functional group)는 일반적으로 음으로 하전 되어 있어 응집에 의해 잘 제거되지 않는 특성을 가지고 있다. 따라서 과량의 응집제를 주입하여 다가의 양이온성 금속염을 흡착시켜 전기적으로 중화시키고, 생성된 침전성 수화물 내에 포획 또는 여과시켜 제거하게 된다. 이 때, 금속염 수화종의 전하밀도가 응집효율에 영향을 주는 것으로 알려져 있는데, 다가의 양이온은 전기적 이중층(Double layer) 압축에 의한 불안정화를 향상시킬 수 있기 때문에다. 또한, 2가 금속염은 색도유발물질과 흡착하여 humate 또는 fulvate 등의 착화합물(complex)을 형성시켜 응집효율을 향상시킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 생물학적 2차 처리수의 화학적 응집처리에 있어서 알루미늄염 등의 다가이온 첨가가 응집에 미치는 영향을 관찰하고, 후속되는 플록형성 및 침전공정에 의한 제거효율을 비교, 평가함으로써 2차 처리수로부터 난분해성 유기물과 색도를 보다 효과적이고 경제적으로 제거할 수 있는 최적인자를 도출하고자 하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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• pp.229-232
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• 2005

인화점이 높은 합성 액체연료인 RJ-4의 제조공정 개선에 관한 연구를 수행하였다. 상용원료인 MCPD(Methylcyclopentadiene dimer)를 이용한 RJ-4 연료제조에서 헤테로폴리 텅스토인산 세슘염 촉매와 2단 열 조절반응기를 사용하여 1차, 2차 수소화 및 이성화반응이 1 단계 연속공정으로 가능함을 알 수 있었다. 또한 $AlCl_3$ 대신에 헤테로폴리산 세슘염을 이성화촉매로 사용시 exe-THDMCPD(Tetrahydrodimethylcyclopentadiene)을 얻는 속도가 더 빠르며, 생성물과의 분리가 용이하고, 폐산 발생이 없으므로 환경친화적인 공정임을 확인하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제36권11호
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• pp.1365-1370
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• 2007

자광도와 홍향미, 동진현미를 물과 methanol로 추출하여 과산화지질생성 억제능 및 4종류의 인체유래의 암세포 즉, 간암세포 HepG2, 위 암세포 SNU-1, 유방암세포 MCF-7 및 대장암세포 SNU-C4에 대한 성장억제효과를 검토하였다. 물 추출물보다는 methanol 추출물에서, 동진현미보다는 자광도와 홍향미에서 높은 과산화지질생성 억제능과 암세포의 성장억제효과가 나타났다. 과산화지질생성 억제능은 홍향미 methanol 추출물(1 mg/assay)에서 80%, 자광도 methanol 추출물(1 mg/assay)에서 68%였다. 암세포 성장억제효능은 MCF-7에 자광도 methanol 추출물 첨가시 57%로 가장 낮았다. 또한 methanol 추출물을 극성이 서로 다른 4개의 유기용매로 분획하여 얻은 획분으로 과산화지질생성 억제능과 인체유래 암세포의 성장억제효과를 확인하였다. 자광도와 홍향미 methanol 추출물 분획물의 암세포에 대한 성장억제효과는 세포주에 따라 다소 차이는 있으나 chloroform, hexane 및 ethyl acetate 획분에서 성장억제효과가 큰 것으로 나타났다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 추계학술발표대회
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• pp.19.2-19.2
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• 2009

금속을 용해 응고시킬 때 생성되는 소위, 주조 결함이나 소결금속 내의 기공은 재료의 성능이나강도를 현저하게 낮추는 결함으로서 예전부터 기피되어 왔다. 또한, 재료공정에있어서도 여하의 기공이나 기포가 없는 치밀한 고강도 및 고기능성 재료를 개발하는 것에 최대한의 주의와 관심을 기울여 왔다. 그렇지만, 우리가 자연계의 천연물이나 인공물을 둘러보면 그 대부분이다공질임을 쉽게 눈치챌 수 있다. 예를 들어 목재, 지엽등의 생물을 시작해서 콘크리트 등의 인공물, 우리 체내의 뼈도 전형적인 다공질구조로 구성되어 있다. 이러한 구조로부터 재료의 재질제어 이외에 구조제어라는 새로운 어프로치를 고려할 수 있고, 최근 들어, 금속재료에 있어서도 이러한 다공질구조에 관한 연구가활성화되어 충격흡수재, 생체재료, 베어링재료 등의 다양한응용이 전개되고 있다. 특히, 원주상의 방향성 기공을 갖는 로터스금속은 기존의 복잡한구조의 다공질금속보다 뛰어난 기계적 성질을 갖는다. 이러한 다공질금속은 일방향응고할 때 생성하는 과포화가스원자를 석출시켜 기공을 일방향으로 성장시킨다. 즉, 융점에서의 고상과 액상의 가스 용해도 차를 이용하는 것으로서 응고시에 고용할 수 없는 가스원자가 기공을 형성한다. 이와같이 제조한 방향성 다공질금속은 BT (인플란트, 생체적합성, 저탄성, 경량), ST (초음속기엔진부품, 경량), IT (고성능수냉모듈), ET(고온촉매, 필터)의 분야로의 응용이 기대된다. 본 강연에서는 방향성 다공질금속의 제조법, 특성 및 응용을 포함하여그 동안의 연구성과 및 앞으로의 과제 등을 소개하고자 한다.