• 폴리머
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• 제37권3호
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• pp.332-341
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• 2013

H-shaped amphiphilic pentablock copolymers $(PSt)_2-b-PCL-b-PEO-b-PCL-b-(PSt)_2$ was synthesized via chemoenzymatic method by combining enzyme-catalyzed ring-opening polymerization (eROP) of ${\varepsilon}$-caprolactone (${\varepsilon}$-CL) and atom transfer radical polymerization (ATRP) of styrene. By this process, we obtained copolymers with controlled molecular weight and low polydispersity. The structure and composition of the obtained copolymers were characterized by nuclear magnetic resonance (NMR), gel permeation chromatography (GPC) and infrared spectroscopy analysis (IR). The crystallization behavior of the copolymers was analyzed by differential scanning calorimetry (DSC) and X-ray diffraction (XRD). The crystallization behavior of the H-shaped block copolymers demonstrated a PCL dominate crystallization. The self-assembly behavior of the copolymers was investigated in aqueous media. The hydrodynamic diameters of the copolymer micelles in aqueous solution were measured by dynamic light scattering (DLS). The morphology of the copolymer micelles was observed by atomic force microscopy (AFM) and transmission electron microscopy (TEM). The hydrodynamic diameters of spherical micelles declined gradually with the increase of the hydrophobic chain lengths of the copolymers. The critical micelle concentration (CMC) values were determined from fluorescence emission, and it was found that the CMCs decreased with an increase of PSt hydrophobic block lengths.

• 자원환경지질
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• 제35권5호
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• pp.421-428
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• 2002

계면활성제를 사용하여 지하수의 표면장력을 인위적으로 감소하였을 때, 감소된 표면장력이 지하수 폭기시의 폭기 영향권 및 VOC 제거 효율에 미치는 영향을 실험실 규모의 실험을 통하여 규명하였다. 내경 9.5 cm, 길이 100 cm의 유리 컬럼에 계면활성제(sodium dodecyl sulfate, SDS) 및 toluene 100 ppm 포함하는 물로 채운 후 일정한 속도로 공기를 주입하였을 때의 toluene의 제거 속도를 측정하였다. 또한 같은 컬럼에 토양(모래)이 채워진 상태에서 동일한 실험을 반복하였다. 토양이 존재하지 않는 상태에서의 stripping에 의한 toluene의 제거 속도는 표면장력의 감소(계면 활성제 농도의 증가)에 따라 증가하는 것으로 나타났으며, 토양이 존재하는 경우에도 비슷한 결과를 나타내었다. 2차원 유리 상자에 모래와 SBS를 포함하는 물을 채운 후 일정한 공기 유속을 유지하였을 때, 폭기의 영향권(공기의 침투영역)은 물의 표면장력 감소에 따라 현저히 증가하는 것으로 나타났다. 특히 SDS의 critical micelle concentration(CMC)보다 훨씬 낮은 농도에서 폭기 영향권이 최대화하는 것으로 밝혀졌다. 본 연구결과는 폭기에 의한 지하수 오염물질 중, 특히 휘발성 유기오염물질의 제거 공정의 효율을 증대하는데 기여할 것으로 생각된다.

• 폴리머
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• 제30권2호
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• pp.146-151
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• 2006

폴리(에틸렌 글리콜)(PEG)과 생분해성 폴리에스터 그룹의 폴리카프로락톤(PCL)으로 이루어진 선형 및 분지 구조의 공중합체를 합성하고 분자 구조에 따른 다양한 특성을 비교하였다. 선형 및 분지 구조의 1-arm-PEG-PCL, 2-arm-PEG-PCL, 4-arm-PEG-PCL 및 8-arm-PEG-PCL 공중합체는 단량체 활성화제로서 Hcl $Et_2O$의 존재 하에 상온에서 카프로락톤$({\varepsilon}-CL)$의 개환중합에 의해 합성하였다. 합성된 선형 및 분지 구조의 공중합체는 $^{1}H-NMR$, GPC, DSC 및 XRD의 측정을 통해 특성을 분석하였다. 그 결과 공중합체의 가지 수에 따라 열적 특성 및 결정성이 다르게 나타나는 것을 확인하였다. 그리고 각 공중합체의 수용액상에서의 미셀 특성은 $^{1}H-NMR$, 광산란기, 원자 현미경 및 형광 측정기를 이용하여 확인하였다. 공중합체의 가지 수가 증가할수록 임계 미셀 농도 값과 미셀의 직경이 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한 원자 현미경을 통해 관찰된 미셀의 형태는 선형 및 분지 구조의 공중합체 모두 구형으로 존재함을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구에서는 분자 설계를 통해 선형 및 분지 구조의 공중합체를 합성하여 각 공중합체의 분자 구조에 따른 다양한 특성을 비교하였으며 수용액상에서 형성된 미셀의 거동을 검토하여 소수성 약물 전달체로서의 가능성을 확인하였다.

• 폴리머
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• 제32권3호
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• pp.263-269
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• 2008

키토산에 기초한 소수성 항암제의 전달체를 개발하기 위하여, 젖산염 키토산을 소수성기로써 담즙산 중의 하나인 리소콜릭산(lithocholic acid, LA)을 이용하여 화학적으로 개질하였다. LA가 결합된 키토산 나노입자(COS-LA)의 물리화학적 특성을 $^1H$-NMR, dynamic light scattering(DLS) 그리고 spectrofluorophotometer를 이용하여 조사하였다. 항암제로써 파클리탁셀(paclitaxel)이 봉입된 CLs-Tx(COS-LA-paclitaxel) 나노입자는 투석 방법을 이용하여 제조되었고 HPLC를 통하여 약물의 봉입량을 측정하였다. DLS를 이용하여 측정한 파클리탁셀이 봉입된 나노입자의 크기는 약 300 nm를 나타내었다. 또한 임계미셀형성(CMC) 농도는 LA의 치환도에 의존한다는 것을 확인하였다. 이상의 결과로부터 본 연구에서 제조한 LA가 결합된 젖산염 키토산이 파클리탁셀 전달체로서 매우 높은 응용 가능성을 나타내고 있음을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제30권3호
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• pp.303-307
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• 2019

소포로리피드(sophorolipid)는 Candida bombicola에 의해 생산되는 당지질 구조의 생물 계면활성제로, 일반적으로 산성형과 락톤형의 혼합으로 존재한다. 본 연구에서는 소포로리피드 생산균주의 유전자조절과 대사공학적 방법을 통해 락톤형이 96% 이상으로 존재하는 소포로리피드의 물리화학적 특성, 항균 특성, 세포독성 등을 살펴보았다. 락톤형 소포로리피드를 물에 1 wt%에서 0.001 wt% 농도로 희석시키면 pH가 3.2~4.6 범위의 약산성을 나타내었다. 산-염기 적정곡선으로부터 락톤형 소포로리피드의 $pK_a$ 값은 대략 4.3으로 측정되었다. 임계 마이셀 농도(CMC)는 $10^{-2}wt%$로, 이때 수용액의 표면장력은 36 mN/m까지 감소하였다. 락톤형 소포로리피드의 항균 활성을 살펴본 결과, Propionibacterium acnes에 대하여 $1{\times}10^{-3}g/mL$, Corynebacterium xerosis에 대하여 $5{\times}10^{-3}g/mL$의 최소저지농도(MIC) 값을 보였다. MTT assay 실험 결과로부터 락톤형 소포로리피드의 세포독성이 트리클로산보다 10배 더 낮은 것으로 나타났다.

• 멤브레인
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• 제18권1호
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• pp.7-25
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• 2008

본 연구에서는 칼슘 이온 제거를 위해 칼슘용액에 임계미셀농도(CMC) 이상으로 음이온계면활성제인 sodium dodecyl sulfate (SDS)를 주입하여 미셀을 형성한 후, 미셀 표면에 칼슘 이온의 흡착 또는 결합으로 형성된 응집체들을 2종류의 세라믹 분리막으로 배제하였다. 그 결과, 99.98% 이상 칼슘 배제율을 보였다. 또한 본 실험범위에서 TMP가 증가할수록 막오염($R_f$)은 증가하는 경향을 보였지만, 구동력의 증가로 인해 총여과부피($V_T$) 및 무차원한 투과선속($J/J_o$), 투과선속(J) 역시 증가하였다. 또한 세라믹 분리막에 대하여 주기적 질소 역세척을 실시할 경우, 질소 역세척 시간(BT) 및 여과 시간(FT), 즉 역세척 주기의 영향을 조사하였다. 그 결과, NCMT-6231 (평균기공 $0.07{\mu}m$) 및 NCMT-7231 ($0.10{\mu}m$) 분리막의 최적 BT는 각각 10초, 15초이었다. 또한, 최적 FT는 2종류 분리막 모두 5분으로, 빈번한 질소 역세척이 막오염을 효과적으로 감소시켰다. 한편 칼슘용액으로 실험하여 도출된 최적 운전조건을 두유 포장팩 세척수로 사용하고 있는 지하수에 적용한 결과, 2종류의 분리막 모두 칼슘을 99.98% 이상 제거할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제15권5호
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• pp.679-684
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• 2005

원유 분해능이 강력한 균주를 얻고자 덕유산의 토양으로부터 crude oil을 탄소원으로 이용하는 수십 종을 분리하였다. 분리된 균주 중 원유분해능 및 biosurfactant 생성능이 우수한 균주를 선별하여, 형태학적 특성을 관찰하고 165 rDNA sequence와 』gyrA gene sequence를 통하여 Bacillus atrophaeus DYL-130으로 동정하였다. 동정된 균주 배양액의 표면장력은 최저 28 mN/m까지 감소되었다. 또한 Bacillus atrophaeus DYL-130이 생산하는 biosur-factant가 column chromatography에 의하여 분리 되었으며, 분리된 biosurfactant의 toluene 유화능 및 crude biosurfactant의 유화활성과 안정성이 시험 되었다. Crude biosurfactant의 유화활성은 kerosene에서 최대였으며, soybean oil에서도 높은 편이였으나 유화안정성의 경우 soybean oil을 기질로 하였을 경우가 kerosene을 기질로 하였을 때 보다 우수하였다. 또한 crude biosurfactant의 유화안정성을 합성계면활성제와 비교 한 결과 DYL-130이 생산하는 biosurfactant의 유화안정성이 합성계면활성제와 유사하거나 뛰어남을 확인하였다. Column chroma-tography에 의하여 분리된 biosurfactant는 drop-collapsing method에 의하여 surface-activity가 확인 되었으며 또한 toluene에 대한 유화력이 매우 뛰어난 것을 확인 하였다. 따라서 DYL-130에서 추출한 biosurfactant는 합성계면활성제를 대체할 수 있는 환경친화적인 생물 계면활성제로 사용될 수 있는 가능성을 보여주고 있다. 산업적으로 이 물질을 이용하기 위해서 Bacillus atrephaeus DYL-130이 생산하는 biosurfactant에 대한 구조분석과 물리 화학적 특성, 생분해도 및 환경독성 등의 조사를 수행하여야 할 것으로 생각된다.

• 공업화학
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• 제10권4호
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• pp.537-542
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• 1999

석유제품 중의 황화합물을 제거하는 방법으로 미생물에 의한 탈황법이 주목받고 있으며, 이를 위해서는 황화합물의 수용액 상에 대한 용해도를 증가시키는 것이 필수적이라 할 수 있다. 본 연구에서는 가용화제로서 폴리옥시에틸렌(polyoxyethylene, POE)계 비이온 계면활성제를 사용하여 디이젤유 중에 포함되어 있는 황화합물의 가용화도를 X-ray spectrometer를 이용하여 측정하였다. 온도 증가에 따라 황화합물의 가용화도가증가함을 알 수 있었으며, 계면활성제 농도에 따른 가용화도 변화에서는 임계마이셀농도(critical micellar concentration, CMC)보다 높은 1 wt % 이상의 농도 조건에서 가용화도가 급격히 증가 하였다. 본 실험에서 사용한 비이온 계면활성제들 중에서는 가장 소수성을 갖는 계면활성제의 가용화력이 가장 우수하였으며, 특히 동일한 조건에서 소수성기에 branched chain을 가진 Tergitol series 계면활성제가 linear chain을 가진 Neodol series 계면활성제에 비하여 우수한 가용화력을 나타내었다.

• 공업화학
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• 제22권4호
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• pp.376-383
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• 2011

글리시돌과 라우릴 알코올을 반응시켜 합성한 LA와 LA3 비이온계면활성제의 CMC는 각각 $0.97{\times}10^{-3}mol/L$, $1.02{\times}10^{-3}mol/L$이며, 1 wt% 농도에서의 표면장력은 26.99 mN/m과 27.48 mN/m이었다. 동적 표면장력 측정 결과에 의하면 LA와 LA3 비이온 계면활성제 모두, 공기와 수용액의 계면이 계면활성제 단분자에 의하여 비교적 짧은 시간 내에 포화되었으며, 1 wt% LA와 LA3 계면활성제 시스템들의 접촉각은 각각 27.8, $20.9^{\circ}$를 나타내었다. 비극성 오일 n-decane과 1 wt% 계면활성제 수용액 사이의 시간에 따른 계면장력은 시간에 따라 감소하며, LA와 LA3 시스템 모두 2~3 min 이내의 짧은 시간에 평형에 도달하였고, 평형에서의 계면장력 값은 각각 0.1524, 0.1716 mN/n을 나타내었다. $25^{\circ}C$에서의 계면활성제 수용액은 두 시스템 모두 비교적 안정한 상태를 유지하였고, LA 비이온 계면활성제가 LA3 비이온 계면활성제에 비하여 거품 안정성이 큼을 확인하였으며, 이러한 거품 안정성 측정 결과는 표면장력 측정 결과와도 일치하였다. 계면활성제, 물, 비극성 탄화수소 오일로 이루어진 3성분 시스템에 대하여 $25{\sim}60^{\circ}C$의 온도에서 상평형 실험을 수행한 결과, lower phase 마이크로에멀젼 혹은 oil in water (O/W) 마이크로에멀젼이 excess oil 상과 평형을 이루는 2상 영역만이 관찰되었을 뿐, lamellar liquid crystalline phase 혹은 middle-phase 마이크로에멀젼을 포함한 3상 영역은 나타나지 않았다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권8호
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• pp.1023-1029
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• 2023

Biosurfactants reduce surface and interfacial tension due to their amphiphilic properties and are an eco-friendly alternative for chemical surfactants. In this study, a new yeast strain JAF-11 that produces a biosurfactant was selected using drop collapse method, and the properties of the extracts were investigated. The nucleotide sequences of the strain were compared with closely related strains and identified based on the D1/D2 domain of the large subunit ribosomal DNA (LSU) and internal transcribed spacer (ITS) regions. Neodothiora populina CPC 39399^T, the closest species with strain JAF-11, showed a sequence similarity of 97.75% for LSU and 94.27% for ITS, respectively. The result suggests that the strain JAF-11 represents a distinct species that cannot be assigned to any existing genus or species in the family Dothideaceae. Strain JAF-11 produced a biosurfactant reducing the surface tension of water from 72 mN/m to 34.5 mN/m on the sixth day of culture and the result of measuring the critical micelle concentration (CMC) by extracting the crude biosurfactant was found to be 24 mg/l. The molecular weight 502 of the purified biosurfactant was confirmed by measuring the fast atom bombardment mass spectrum. The chemical structure was analyzed by measuring ¹H nuclear magnetic resonance (NMR), ¹³C NMR, and two-dimensional NMRs of the compound. The molecular formula was C₂₆H₄₆O₉, and it was composed of one octanoyl group and two hexanoyl groups to myo-inositol moiety. The new biosurfactant is the first report of a compound produced by a new yeast strain, JAF-11.