• 한국식품과학회지
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• 제41권1호
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• pp.37-41
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• 2009

포도가공 시 발생되는 부산물인 포도씨로부터 유용성분인 vitamin E 및 tocotrienol을 초임계 유체추출방법으로 최적화 하였다. 추출 온도(30-$50^{\circ}C$, $X_1$), 추출압력(17-25MPa, $X_2$) 및 추출시간(1-5 hr, $X_3$)을 변수로 반응표면 분석법으로 vitamin E 및 tocotrienol 함량을 측정하였다. 초임계 이산화탄소상에서 vitamin E 및 tocotrienol 함량은 추출온도, 압력 및 시간이 증가함에 따라 증가하였다 (plt;0.001). 각각의 추출조건 가운데 $40^{\circ}C$, 20 MPa 및 5 hr에서 vitamin E는 8.65 mg/100 g 그리고 tocotrienol은 7.88 mg/100 g으로 가장 높은 함량을 나타내었다. 반응표면분석에 의한 최적추출조건은 $40^{\circ}C$, 20.7MPa 및 3.8 hr으로 나타났으며, 이 때의 vitamin E 및 tocotrienol 함량은 각각 8.20 mg/100 g 및 7.42 mg/100 g으로 나타났다. Vitamin E 및 tocotrienol 함량에 대한 실측값은 통계적 예측값의 각각 99.27-106.10% 및 96.09-106.60%로 나타나 추출조건의 유효성이 인정되었다. 또한 유기용매 추출시 vitamin E 및 tocotrienol 함량은 각각 8.18 mg/100 g 및 7.24 mg/100 g이었다. 따라서 용매추출법과 초임계 이산화탄소 추출법을 비교했을 때 초임계 이산화탄소 추출법을 이용하는 것이 더 효과적으로 vitamin E 및 tocotrienol을 추출할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제8권1호
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• pp.9-14
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• 2008

곡선교의 경우 구조적인 기능이나 미관을 고려하여 강상자형교의 사용이 증가하고 있다. 강상자형교는 비틀림에 대한 강성이 뛰어나고 폐합단면을 가지므로 개단면에 비해 부식에 대해서 유리하며 가설 시에도 안정성을 갖는 장점이 있다. 곡선 강상자형교의 설계는 관용적으로 가로보의 강성을 이용하여 윤하중 횡분배를 유도하는 격자해석으로 실시되고 있다. 본 연구에서는 곡선강상자형교에 대하여 유한요소 해석을 실시하여 곡률, 가로보 및 다이아프램이 윤하중의 횡분배에 미치는 영향에 분석하였다. 해석결과 곡선교에서 곡률은 횡분배에 큰 영향을 미쳤으며 곡률이 증가할수록 분배계수가 증가하는 것을 알 수 있었다. 지점부 다이아프램 외에 지간 중앙에 설치되는 다이아프램 1개는 윤하중의 횡분배와 구조적 안정성에 크게 기여하였으나 추가적인 다이아프램의 설치는 하중의 횡분배에 크게 영향을 주지 못하였다. 콘크리트 슬래브 강성은 가로보에 의한 횡분배 효과보다 크게 나타난 것으로 곡선 강박스교 설계 시에는 콘크리트 슬래브 강성의 횡분배 효과를 고려하여야 할 것이다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제51권1호
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• pp.24-37
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• 2008

산머루 발효주 제조를 위하여 산머루에 자생하고 있는 발효력이 우수한 효모를 분리 선별하였다. 최종 선별된 균주는 산머루에서 분리한 SMR-3이 알코올 발효력이 우수하고 산도, 잔당, 유기산 함량 및 fusel oil 등의 함량이 낮아 품질면에서 다른 균주로 발효한 산머루주보다 우수하였다. SMR-3을 이용하여 산머루주 제조 최적화를 위한 반응표면 분석결과 알코올 함량이 가장 높은 배양조건으로 온도 $21.91^{\circ}C$, 당함량 $21.48^{\circ}brix$, 발효시간 14.65일의 조건에서 알코올 함량 10.61%가 예상되었고, 잔당함량은 $24.48^{\circ}C$, $12.78^{\circ}brix$, 발효시간 9.02일의 조건에서 최소값을 나타내었다. 관능평가의 결과 발효온도 $20.23^{\circ}C$, 초기당도 $25.30^{\circ}brix$, 발효시간 5.94일에서 최대값을 나타내었다. 알코올 중 ethyl alcohol이 대부분이었고, fusel oil은 거의 검출되지 않아서 산머루주의 품질이 우수한 것으로 판단된다. 각 변수에 대한 회귀식을 도출하여 인자별 산머루주의 알코올 함량, fusel oil, ethyl alcohol 함량 및 전반적인 기호도에 대한 최적 발효조건을 superimposing한 결과 발효온도 $24{\sim}28^{\circ}C$, 초기당도 $20{\sim}24^{\circ}brix$ 및 발효시간 $12{\sim}14$일의 범위로 각각 예측되었다.

• 한국가스학회지
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• 제12권2호
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• pp.69-76
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• 2008

2005년부터 최근까지 국내의 CNG버스 사고가 3건 보고되었다. 1차와 2차 사고의 원인은 용기 결함 및 관리 결함으로 밝혀졌고 3차 사고는 가스 누출에 의한 화재로 판명되었다. 3건의 사고의 근본원인을 분석하여 CNG 버스의 안전성을 확보하는 방안을 제안하였다. 또한 용기폭발의 파괴력을 이론적으로 계산하고, 피해결과 예측 프로그램(PHAST)의 결과와 비교 고찰하였다. 이론적으로는 120 l, 20MPa의 메탄용기가 폭발할 경우 최대 1.2 kg의 TNT 폭발에 해당하였으며 과압의 크기를 비교해 보면 피해결과예측 프로그램이 이론적인 계산보다 더 큰 값을 산정하는 것으로 나타났다. 그러나 실제 용기폭발의 피해는 이론적인 계산보다도 작았다. 성능기반설계 개념에 의해 설계된 CNG용기는 출고 후 성능시험이 기준대로 이루어졌는지 확인할 수 없는 단점이 있다. 용기의 인성 확보가 제대로 이루어지지 않으면 겨울철 새벽 운행시에 취성파괴에 취약할 수 있으며, 자긴 처리 압력이 적절하지 않으면 사용중 반복 충전에 의한 피로손상에 의해 균열이 발생할 가능성이 있다. 기존 사고의 CNG 저장용기의 파열에서 주는 중요한 교훈은 용기 폭발 직후에 화재로 전이되지 않았다는 점이다. 이는 천연가스의 확산이 매우 빨라 점화가 용이치 않기 때문으로 판단된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제19권2호
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• pp.233-245
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• 2007

AASHTO Standard의 하중분배계수식은 지간과 주형간격이 클수록 안전측으로 나타나지만, 지간과 주형간격이 작으면 비안전측임을 기존의 유한요소 연구에서 밝혀졌다. AASHTO LRFD는 주형간격, 지간, 바닥판 두께, 그리고 종방향 강성에 따른 분배계수식을 규정하고는 있으나, 이 식은 초기에 알려지지 않은 종방향 강성 때문에 정확한 하중분배계수 값을 결정하기 위해서는 반복절차가 요구되어진다. 따라서 본 연구에서는 2경간 연속 I-형교의 내측 및 외측주형에 대하여 반복설계 과정을 필요로 하지 않는 하중분배계수 간략식을 제안한다. 주형간격, 주형길이, 바닥판 두께, 바닥판 폭, 그리고 브레이싱의 간격 및 크기의 영향을 조사하기 위하여 유한요소법을 사용하였다. GTSTRUDL을 사용하여 교량 상부구조를 편심 보모델로 이상화 하였으며, 바닥판은 쉘요소, 거더는 보요소, 그리고 이 요소들의 합성거동을 위하여 강절링크로 연결하였다. 이 해석으로부터 얻은 분배계수를 AASHTO Standard와 LRFD 방법과 비교하였으며, 다른 매개변수들에 비해 거더간격, 지간, 그리고 바닥판 두께는 분배계수에 미치는 영향이 크게 나타났다. 내측주형에서 LRFD의 분배계수는 대부분의 경우에 안전측으로 나타났지만, 외측주형에서는 지간이 길 경우 비안전측으로 나타났다. 또한, 회귀분석을 수행하여 하중분배계수 간략식을 개발하였으며, 이 식에 의한 하중분배계수는 유한요소결과 보다는 항상 안전측이면서, AASHTO LRFD 보다는 일반적으로 작게 나타났다. 제안된 간략식은 2경간 연속 I-형교에 대한 실제 하중분배계수 산정에서 교량설계자들에게 도움을 줄 것이다.

• 생명과학회지
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• 제18권4호
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• pp.550-555
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• 2008

홍삼액의 첨가에 따른 발효가능성을 알아보기 위하여 홍삼액의 첨가량을 달리하여 발효특성을 조사하였다. 본 실험에서는 Saccharomyces cerevisiae JF-Y3을 이용하여 발효를 실시하였으며, 홍삼액($20\;^{\circ}brix$) 함량 $10{\sim}50%$, yeast extract $0.5{\sim}2.5%$의 범위로 중심합성계획법에 의하여 10개의 구간으로 홍삼액의 알코올 발효특성을 살펴보았다. 효모수는 홍삼액 및 yeast extract 농도 모두에 영향을 받고 있었으며, 홍삼액 농도에 더 많은 영향을 받는 것으로 나타났다. 홍삼액 농도가 감소하고, yeast extract 농도가 증가할수록 효모수가 증가하는 것으로 나타났다. 알코올 함량이 가장 높게 나타난 발효조건은 홍삼액 함량 30%, yeast extract 함량 0.50%이었으며, 이때의 최대값은 12.45%로 예측되었다. 당도 및 총당 함량의 경우 각각 1%이내의 유의수준에서 유의성이 인정되었고, 당도의 경우 홍삼액 및 yeast extract 함량 두 조건에 모두 영향을 받는 것으로 나타났으며, 총당 함량의 경우 주로 홍삼액 농도에 영향을 받는 것으로 나타났다. 홍삼액 $20\;^{\circ}brix$의 함량을 $10{\sim}50%$까지 증가하여도 발효액의 알코올 함량이 모두 10% 이상이었으며, 전반적으로 홍삼액 첨가에 따른 발효의 저해는 크게 일어나지 않는 것으로 나타나 홍삼의 유효한 성분을 이용한 기능성 주류 개발 시 홍삼농축액을 효율적으로 활용할 수 있을 것이다. 또한, 앞으로 홍삼액 발효 시의 알코올 성분에 대한 분석, 발효액에 대한 관능적 특성, 유효성분 등에 대한 특성 변화 등을 통한 고품질 홍삼주 제조와 관련하여 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제18권4호
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• pp.556-564
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• 2008

인삼의 다양한 식품소재개발을 위하여 반응표면분석법을 이용한 홍삼주의 최적발효조건을 모니터링하였다. 중심합성 계획법에 의하여 독립변수로서 발효온도, 발효기간 및 초기 pH를 설정하여 종속변수 홍삼주의 이화학적 특성과 유효성분에 대한 영향을 조사하였다. 홍삼주의 알코올 함량과 총당 함량은 발효온도와 발효기간에 영향을 많이 받고 있는 것으로 나타났으며, 조사포닌 함량은 발효기간에 많은 영향을 받고 있는 것으로 나타났다. 발효 후의 pH는 초기 pH에 많은 영향을 받고 있는 것으로 나타났다. 홍삼주의 유효성분인 Ginsenoside 함량을 조사한 결과 주로 발효온도보다는 발효기간 및 초기 pH에 의해 영향을 받고 있는 것으로 조사되었으며, 발효기간이 길고 초기 pH가 높을수록 함량이 증가하는 것으로 나타났다. 홍삼주의 이화학적 특성과 유효성분 함량에 대하여 superimposed counter map으로 최적 조건을 예측한 결과 발효온도 $21{\sim}27^{\circ}C$, 발효기간은 $15{\sim}20$일, 초기 pH의 경우 $4.6{\sim}5.2$로 각각 예측되었다.

• 한국식품과학회지
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• 제46권5호
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• pp.588-592
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• 2014

본 연구는 다진 생강에 다량 함유된 6-gingerol을 뇌질환 개선 등의 기능성이 보고된 6-shogaol로 변환시키기 위하여 $CO_2$를 이용한 6.4MPa의 가압조건에서 가열 온도와 시간을 변수로 두고 중심합성설계법을 이용한 최적반응표면분석법을 적용하였다. 적용 온도 $70-130^{\circ}C$ ($X_1$)와 적용 시간 95-265분($X_2$)을 독립변수로, 6-gingerol함량($Y_1$, mg/g dried ginger)와 6-shogaol함량($Y_2$, mg/g dried ginger)을 종속변수로 설정하였다. 그 결과 온도와 시간이 대체적으로 증가할수록 6-gingerol은 감소하였으며 반대로 6-shogaol은 증가하였다. 도출된 반응표면 설계를 분석한 결과 압력이 6.4 MPa일 경우 적용 온도($X_1$)는 $130^{\circ}C$, 적용 시간($X_2$)는 204분이었다. 최적반응표면분석 결과 예측된 6-gingerol과 6-shogaol 함량은 각각 건조시킨 생강을 기준으로 0.13, 3.85 mg/g이며, 이때 만족도는 0.991이었다. 본 실험 결과를 통하여 도출된 가압조건에서의 열처리 방법은 스팀 등을 이용한 물리적 열처리 기술에 비해 소요 시간과 소모되는 에너지를 줄일 수 있었고, 6-gingerol에서 6-shogaol로의 변환율이 탁월하기 때문에 친환경적이고 효율적인 6-shogaol을 얻을 수 있는 기술임을 확인할 수 있었다.

• 한국축산식품학회지
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• 제30권2호
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• pp.286-290
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• 2010

본 연구를 통해 난백 단백질인 ovotransferrin 및 가수분해물의 항고혈압 효과를 얻을 수 있는 ACE 저해효과가 최초로 확인되었다. Ovotransferrin과 산 분해 및 효소 가수분해물의 ACE 저해효과 순서는 trypsin>pepsin>산 분해순인 것으로 나타났다. 따라서, trypsin에 의해 가수분해되어 생산된 가수분해물이 가장 큰 ACE 저해효과(60.2%)를 나타내는 것으로 확인되었으며, 이 결과를 토대로 trypsin에 의한 가수분해물의 최적화 연구를 수행하였다. ACE 저해효과를 효소 반응시간에 따른 생산을 검토한 결과, 7시간 일 때 64%로 가장 높게 나타났으며, 7시간을 반응시간으로 최적화 실험을 계속 진행하였다. 기질과 효소의 비, pH, 반응온도를 변수로 사용하여 중심합성계획에 의해 총 16개의 조건으로 하여 최적화 하였다. 회귀식의 전체 $R^2$는 0.9908이었고, 0.01% 유의수준을 나타내었다. 중심합성계획에 따른 maximum response는 기질 농도 26.32%, pH 6.32, $51.29^{\circ}C$에서 ACE 저해효과 70.67%로 예측되어졌으며, 실제 실험으로 검증한 결과도 이와 유사하게 69.1%로 확인됨으로써, 본 실험을 통해 ACE 저해활성을 나타내는 가수분해물의 생산이 최적화되었다.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제14권
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• pp.101-110
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• 1996

Jar fermentor 배양에서 S. chibaensis J-59로 부터 포도당 이성화효소의 최적 생산조건을 확립하기 위하여 반응표면분석을 이용하였다. 실험계획은 중심계획합성법을 이용하였고, 3가지 실험요인으로는 공기주입량(vvm), 교반속도(rpm), 포도당의 농도(%)로 선별하였다. 요인실험의 결과로 회귀계수를 산출한 후 반응표면 회귀식을 구하였다. 효소 생산량의 변화에 대한 회귀식의 결정계수(R2)는 0.9776이였고, 분산분석의 F-ratio가 12.487이었으며, 이때 유의성(Prob>F)은 5% 이내로 인정되었다. 능선분석 결과, 효소생산 최대값은 공기주입량 2.227vvm, 교반속도 587.5rpm, glucose 농도 0.586%로 나타났으며 이때 반응표면 회귀식에 의해 추정하는 예상 효소활성은 7.67 단위로 나타났다. Jar fermentor 배양에서의 최적화 회귀식에 따라 1% birchwood xylan, 1.5% CSL, 0.1% $MgSO_4{\cdot}7H_2O$, 0.012% $CoCl_2{\cdot}6H_2O$, (pH 7.0)로 구성된 배지에 초기 pH를 7.0으로 조정하여 배양 종료까지 7.0을 유지하면서 공기주입량을 2.2vvm, 교반속도를 580rpm, glucose 농도를 0.586%로 하여 $30^{\circ}C$에서 42 시간 배양하였을때, 실제 효소생산량은 7.43 단위로 상기 분석법에서 예상한 효소 생산량의 97%에 달하였고, 플라스크배양의 효소생산량 (2.78 GIU/ml)보다 약 2.7배 가량 효소생산이 증가되었다.