• 한국토양비료학회지
• /
• 제49권5호
• /
• pp.621-626
• /
• 2016

The present study evaluated the variations in soil microbial population of controlled horticultural land used for lettuce (Lactuca sativa) cultivation by their fatty acid methyl ester and chemical properties. We utilized four treatment groups, no treatment (NT), culture medium (CM), Bacillus subtilis S37-2 (KACC 91281P) ${\times}10^6CFU\;mL^{-1}$ (BS1), and Bacillus subtilis $S37-2{\times}10^7CFU\;mL^{-1}$ (BS2) and analyzed these variations throughout the before treatment and harvesting stage. The chemical properties such as pH, organic matter, available phosphate, and electrical conductivity in soils before treatment and harvesting stage showed no significant difference among the treatments. Total numbers of bacteria and microbial biomass C in soil treated with BS1 were larger than those of NT, CM, and BS2, whereas total number of fungi at the harvesting stage was significantly lower in the BS1 soil than in the NT and CM soils (P < 0.05). On basis of leaf length, leaf width, leaf number and leaf weight, the growth characteristics lettuce on the soil treated with BS1 and BS2 was faster than those of NT and CM soils. Yield of lettuce with treated BS1 and BS2 were 35% and 29% more than that of NT, respectively.

• 한국해양바이오학회지
• /
• 제6권2호
• /
• pp.110-117
• /
• 2014

Recently microalgae have been proposed as a promising biodiesel feedstock, owing to their higher lipid productivity and non-arable land based cultivation system. Biomass and lipid productivities of microalgae are largely affected by various environmental and nutritional factors. In this study, the effects of nitrogen (nitrate and ammonium) and organic carbon (glucose and glycerol) sources on the cell growth and lipid production of Chlorella sp. KR-1 were examined in flask cultures. Under autotrophic culture conditions for 15 days, overall cell growth and lipid (fatty acid methyl ester, FAME) production with nitrate were better than those of ammonium, resulting in 1.06 g cell/L and 333 mg FAME/L, respectively. Maximal intracellular lipid contents (348 - 352 mg FAME/g cell) were observed at low concentrations of 1 mM for both nitrate and ammonium. In the supply of light, addition of glucose in the range of 1 - 20 g/L showed higher cell densities than the autotrophic cell growth condition. Higher lipid accumulation of 375 mg FAME/g cell could achieved at 5 g glucose/L albeit of relatively short incubation of 7 days. With glycerol, intracellular lipid contents were ~1.9 times lower than glucose cases although similar cell growths were observed for both carbon sources.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제44권6호
• /
• pp.1158-1163
• /
• 2011

경남지역 논 토양 곡간 및 선상지 10개소와 하성평탄지 10개소를 대상으로 2011년에 미생물 세포벽 지방산 함량을 분석하여 미생물 다양성을 주성분분석으로 해석하였다. 토양 미생물체량은 곡간 및 선상지가 $1,266mg\;kg^{-1}$으로 하성평탄지 $578mg\;kg^{-1}$ 보다 유의적으로 많았으며 탈수소효소 활성도 곡간 및 선상지가 $204{\mu}g\;TPF\;g^{-1}\;24h^{-1}$으로 하성평탄지 $93{\mu}g\;TPF\;g^{-1}\;24h^{-1}$보다 유의적으로 많았다. 논 토양 평균 미생물 군집은 곡간 및 선상지가 총 세균이 32.9%, 그람음성 세균은 17.7%로서 하성평탄지의 총 세균 30.3%, 그람음성 세균 15.2%에 비해 유의적으로 많았다. 주성분 분석 결과 토양 유기물 함량과 총 세균 군집 비율이 경남지역 논 토양의 곡간 및 선상지와 하성평탄지의 특성을 구분할 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제44권6호
• /
• pp.1176-1180
• /
• 2011

경남지역 논 토양의 미사질양토 11개소, 사양토 4개소, 양토 5개소를 선정하여 FAME 분석기법을 적용하여 미생물군집을 분석하였다. 곰팡이 지방산 함량은 양토가 $76nmol\;g^{-1}$로서 사양토 $45nmol\;g^{-1}$에 비해 유의적으로 많았다 (p<0.05). 토양 양이온 치환용량은 미사질양토가 $14.7cmol_c\;kg^{-1}$으로 사양토 $11.8cmol_c\;kg^{-1}$보다 유의적으로 높았다(p<0.05). cy19:0과 18:$1{\omega}7c$ 비율은 미사질양토가 0.77로 사양토 0.47 보다 유의적으로 높았다 (p<0.05). 방선균 군집은 양토가 1.34%로 사양토의 0.92%에 비해 유의적으로 많았다 (p<0.05).

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제32권3호
• /
• pp.378-386
• /
• 2022

Scenedesmus obliquus ABC-009 is a microalgal strain that accumulates large amounts of lutein, particularly when subjected to growth-limiting conditions. Here, the performance of this strain was evaluated for the simultaneous production of lutein and biofuels under three different modes of cultivation - photoautotrophic mode using BG-11 medium with air or 2% CO₂ and heterotrophic mode using YM medium. While it was found that the highest fatty acid methyl ester (FAME) level and lutein content per biomass (%) were achieved in BG-11 medium with CO₂ and air, respectively, heterotrophic cultivation resulted in much higher biomass productivity. While the cell concentrations of the cultures grown under BG-11 and CO₂ were largely similar to those grown in YM medium, the disparity in the biomass yield was largely attributed to the larger cell volume in heterotrophically cultivated cells. Post-cultivation light treatment was found to further enhance the biomass productivity in all three cases and lutein content in heterotrophic conditions. Consequently, the maximum biomass (757.14 ± 20.20 mg/l/d), FAME (92.78 ± 0.08 mg/l/d), and lutein (1.006 ± 0.23 mg/l/d) productivities were obtained under heterotrophic cultivation. Next, large-scale lutein production using microalgae was demonstrated using a 1-ton open raceway pond cultivation system and a low-cost fertilizer (Eco-Sol). The overall biomass yields were similar in both media, while slightly higher lutein content was obtained using the fertilizer owing to the higher nitrogen content.

• 공업화학
• /
• 제29권6호
• /
• pp.746-752
• /
• 2018

본 연구에서는 마이크로웨이브 에너지를 이용하여 폐식용유로부터 바이오디젤을 제조하고, Box-Behnken 설계를 이용하여 공정의 최적화를 설계하였다. Box-Behnken 설계의 계량인자는 메탄올/유지 몰비, 마이크로웨이브 조사세기, 반응시간으로 설정하였고, 계측인자는 FAME 함량이다. 기초실험 결과 산가에 관계없이 계량인자인 메탄올/유지 몰비(8~10)와 반응시간(4~6 min)의 범위는 동일하게 설정하였으며, 마이크로웨이브 조사세기의 경우 산가 1.30 mg KOH/g (8~12 W/g)와 2.00 mg KOH/g (10~14 W/g)로 설정하였다. Box-Behnken 설계에 의해 예측된 바이오디젤 제조공정의 최적조건은 산가 1.30 mg KOH/g인 폐식용유의 경우 메탄올/유지 몰비(7.58), 마이크로웨이브 조사세기(10.26 W/g), 반응시간(5.1 min)이었고, 산가 2.00 mg KOH/g의 경우 메탄올/유지 몰비(7.78), 마이크로웨이브 조사세기(12.18 W/g), 반응시간(5.1 min)로 산출되었다. 이때 예측 FAME 함량은 각각 98.4, 96.3%로 나타났으며, 실제 실험을 통한 오차율은 0.3% 이하로 나타났다. 따라서 마이크로웨이브를 이용한 바이오디젤의 제조공정에 Box-Behnken 설계를 적용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제42권6호
• /
• pp.933-940
• /
• 2013

본 연구는 urea fractionation을 통하여 포화도 함량이 5.8%, 28.4%, 39.2%, 50.7%, 72.3%인 우지 alcoholysis 반응물을 제조하고, 이를 유상(oil phase)으로 ultrasonic processor 및 고압균질기를 이용하여 emulsion을 제조한 후 이에 대한 유화 안정성과 산화 안정성을 실험하였다. 유화 안정성(ES)을 관찰한 결과 ES값은 46.0(${\Sigma}$SFA5), 39.5(${\Sigma}$SFA28), 32.7(${\Sigma}$SFA39), 32.6(${\Sigma}$SFA50) 및 27.3(${\Sigma}$SFA72)로써 포화도가 낮은 emulsion일수록 높은 안정성을 보였으며, Turbiscan을 이용하여 시료 emulsion의 creaming 및 clarification 특성을 조사한 결과도 ES 결과와 유사하게 나타났다. 고압균질기로 제조한 emulsion 시료에 대하여 30일간 산화특성 및 안정성 연구를 진행한 결과, 제조한 emulsion의 hydroperoxides 함량이 1.880(${\Sigma}$SFA5), 1.267(${\Sigma}$SFA28), 1.062(${\Sigma}$SFA39), 0.342(${\Sigma}$SFA50) 및 0.153(${\Sigma}$SFA72)mg $H_2O_2/mL$로 서로 유의적 차이(p<0.05)를 나타내면서 불포화도가 높은 emulsion 시료일수록 hydroperoxide의 함량이 높았고, TBARS 값은 저장 30일에 6.229(${\Sigma}$SFA5), 6.801(${\Sigma}$SFA28), 6.246(${\Sigma}$SFA39), 4.419(${\Sigma}$SFA50) 및 4.226(${\Sigma}$SFA72) mg TBA/mL로 ${\Sigma}$SFA50과 ${\Sigma}$SFA72가 다른 emulsion 시료보다 유의적으로(p<0.05) 낮은 값을 보이며 산화 안정성이 우수하였다.

• 공업화학
• /
• 제9권3호
• /
• pp.413-418
• /
• 1998

Methoxy polyoxyethylene dodecanoate류($C_{11}H_{23}COO(CH_2CH_2O)_nCH_3$)는 고체촉매를 이용하여 지방산 메틸에스테르에 에틸렌옥사이드를 부가시켜 얻어지는 비이온성 계면활성제의 일종이다. 이들은 지방알코올을 이용한 비이온성 계면활성제 polyoxyethylene dodecyl ether류($C_{12}H_{25}O(CH_2CH_2O)nH$)보다 경제성이 높은 이점을 가지고 있다. 이 연구는 이들 두 종류의 비이온성 계면활성제에 대하여 비이온성 계면활성제/물/오일의 3성분계에서 일어나는 상거동에 관련된 오일의 가용화량과 phase inversion temperature(PIT)에서의 계면장력 및 세정성을 비교하여 methoxy polyoxyethylene dodecanoate의 세제용 비이온성 계면활성제로서의 적용 가능성을 확인하기 위해 수행하였다. Methoxy polyoxyethylene dodecanoate는 3성분계의 상거동에서 hexadecane에 대해 10~18%의 오일가용화량을 나타내므로서 polyoxyethylene dodecyl ether보다 약 6%의 높은 가용화력을 보여주었다. 또한, 각각의 PIT 조건에서 methoxy polyoxyethylene dodecanoate는 0.0124~0.0176 dyne/cm, polyoxyethylene dodecyl ether는 0.0130~0.0163 dyne/cm의 계면장력을 나타내었고 세정력에 있어서는 methoxy polyoxyethylene dodecanoate는 82.1~83.2%, 그리고 polyoxyethylene dodecyl ether는 78.5~80.4%로 methoxy polyoxyethylene dodecanoate가 polyoxyethylene dodecyl ether에 비해 높은 세정성을 나타내었다. methoxy polyoxyethylene dode-canoate의 우수한 세정 성능은 polyoxyethylene dodecyl ether에 비해 다소 높은 오일가용화력과 이에 관련된 PIT에서의 계면장력 저하효과에 기인된 것으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제47권6호
• /
• pp.762-767
• /
• 2009

해외 열대작물 씨앗에서 추출한 식물성 오일을 이용하여 바이오디젤을 생산하고 물성분석을 통해 차량연료로서의 사용가능성을 검토하는 연구를 수행하였다. 유리지방산 함량이 높은 열대작물 오일의 효율적인 바이오디젤 생산을 위해서는 유리지방산을 산촉매로 에스테르화한 후 전이에스테르화 반응하는 2단계 반응공정의 적용이 필요하였다. 전처리(에스테르화) 반응에 적합한 촉매를 선정하기 위해 3가지 산 촉매의 비교실험 수행 결과 황산이 최적 촉매임을 확인하였고, 반응표면분석법(response surface method, RSM)에 의해 도출한 최적 반응조건은 황산 촉매 0.982%와 메탄올 26.7%로 나타났다. 전이에스테르화 반응에 대한 최적화 실험을 반응표면분석법에 근거하여 수행하고, 결과로 KOH 촉매 1.24%, 메탄올 22.76%로 확인되었지만 본 연구팀의 선행 실험의 반응조건(KOH 0.8%)보다 과량의 촉매가 투입된 것으로 나타났다. 이에 대한 확인실험으로 메탄올과 촉매 투입량에 대한 추가 실험을 수행하였으며, 그 결과로서 최적 반응조건으로 KOH 촉매 0.8%와 메탄올:오일 몰비 6.2:1로 도출하였으며 반응생성물의 분석결과 지방산 메틸에스테르(fatty acid methyl ester, FAME) 100.8%, 산가 0.45 mgKOH/g, 수분 0.00%, 산화안정성 0.70 h, 총 글리세롤 함량 0.04%, Mono-glyceride 함량 0.04%, Di-glyceride 함량 0.01%, Tri-glyceride 함량 0.00%, 동점도($40^{\circ}C$에서) $4.041mm^2/s$, 저온필터막힘점 $1.0^{\circ}C$로 주요 바이오디젤 품질규격을 만족하는 것으로 나타났다.

• 한국응용과학기술학회지
• /
• 제32권2호
• /
• pp.348-361
• /
• 2015

오늘날 지구온난화를 줄이기 위한 노력으로 온실가스 저감 기술 개발에 대한 노력이 정부차원에서 이루어지고 있으며 그 일환으로 국내에서는 2006년부터 자동차용 경유에 바이오디젤이 혼입되고 있다. 비록 일부 품질 기준상의 개선사항이 남아 있고 대부분의 원료를 수입에 의존하고 있다는 점에서 제한요소가 있음에도 2013년 기준 년간 400kton를 생산하고 있으며 향후 신재생에너지 연료 혼합의무화 제도(RFS)가 시행되면 그 생산양은 더욱 증가할 것으로 예상되는바 원료 다변화를 통한 원료 불균형 해소와 이에 따른 적절한 연구 개발이 필요하다. 본 연구에서는 신규 바이오디젤 원료로 검토되고 있는 라우릭산 메틸에스터($C_{12:0}$ FAME) 중심의 팜핵유(PKO, Palm Kernel Oil)와 코코넛유 유래 바이오디젤을 대상으로 국내 품질기준 중 차량 연소계통과 저온성능에 문제를 일으킬 수 있는 글리세린 함량 분석과 관련하여 기존 시험방법(KS M 2412)의 적용 가능성을 조사하였다. 이를 바탕으로 기존 분석조건에서 발생되는 카프릭산 메틸에스터($C_{10:0}$ FAME)와의 피크겹침, 총글리세린 도출관련 계산평형상수 등에 대한 개선 사항을 도출하고 보다 다양한 원료를 이용한 바이오디젤 내 글리세린 분석 가능한 시험방법 개발 가능성을 검토하였다.