• 유기물자원화
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• 제31권4호
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• pp.41-49
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• 2023

본 연구는 주입 기질 농도에 따른 미생물전기분해전지 (Microbial electrolysis cell, MEC)의 운전성능을 조사하였다. 주입 기질 농도에 따른 MEC의 운전 성능을 비교하기 위해 6 개의 실험실 규모 MEC를 2, 4, 6 g/L Sodium acetate 조건으로 순서대로 주입 농도를 증가시켜 운전하였다. 전류밀도, 수소 생산량, SCOD 제거율을 분석하였고, 에너지 효율, cathodic hydrogen recovery를 계산하여 주입 기질 농도 별 MEC의 운전성능을 비교하였다. 체적 전류밀도는 4 g/L 조건에서 76.3 A/m³였고, 6 g/L로 주입 농도를 증가시켰을 때 19.0 A/m³로 4 g/L 주입 조건에 비해 75% 감소하였다. 수소 생산량은 4 g/L 주입 조건이 47.3 ± 16.8 mL로 가장 높았으나 수소 수율은 2 g/L 주입 조건이 1.1 L H₂/g COD_in로 가장 높았다. 에너지 효율 역시 2 g/L 조건에서 가장 높았고, 6 g/L 조건에서 가장 낮은 결과를 보여주었다. 최대 전기에너지 효율은 76.4%였으며, 2 g/L 조건에서 최대 전체에너지 효율은 39.7%였다. 그러나 기질 농도가 6 g/L로 증가하였을 때, 성능이 급격히 감소하였다. Cathodic hydrogen recovery 역시 에너지 효율과 유사한 경향을 보였으며, 가장 낮은 농도 조건에서 가장 높은 성능을 보여주었다. 따라서 MEC 운전에 있어서 SCOD 제거율뿐만 아니라 에너지 효율 등을 고려한 최적 운전을 위해서는 낮은 주입 농도 조건에서 운전하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.

• Journal of Plant Biology
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• 제35권4호
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• pp.365-370
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• 1992

다양한 배양조건을 이용하여 당근 모상근의 생장과 carotenoid 함량을 조사하였으며, 이러한 배양조건을 airlift형생물 반응기에 적용하여 모상근의 다량 배양을 시도하였다. 고형배지 배양에서의 carotenoid 함량은 광조건에서 배양된 모상근이 암조건에서 배양된 모상근보다 10배 정도 증가하였으며, 모상근의 생장은 광조건이 암조건보다 낮은 수준이었다. 공기 유출기 배양에서는 모상근이 광조건과 암조건 모두에서 매우 빠르게 생장하여 생줄량의 차이가 없었으며, 모상근의 생장과 carotenoid 함량에 있어서 빛의 조사는 모상근의 전체적인 생중량을 증가시키기 보다는 배양 후기 생장단계에서 carotenoid 함량을 증가시켜서 암조건에 비하여 10배 정도의 carotenoid(11 $\mu\textrm{g}$/g)를 생산하였다. 모상근을 생물 반응기에서 배양하였을 때, 모상근이 지수함수적으로 빠르게 생장하여 배양 25일 동안에 처음 무게의 11배를 나타내었다. 그리고 pH는 처음 5.5에서 5일후 4.9로 떨어지다가 그 이후에 일정한 수준(pH 4.8)을 보여주었으며, 광주기와 광도을 조절하지 않은 상태에서의 carotenoid 함량은 2$\mu\textrm{g}$/g으로 나타났다.

• KSBB Journal
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• 제9권1호
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• pp.8-15
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• 1994

재조합 효모를 이용한 hirudin 발효생산조건의 최적화 연구를 수행하였다. Hirudin 유전자는 GAL10 promoter와 MFal 분비신호, GAL7 terminator와 결합되어 있다. 재조합 효모의 성장속도와 hirudin 최종 농도를 증가시키기 위하여 최적의 배지조성과 배양조건을 결정하였다. 최적의 배지조성과 배양조건은 yeast extract 40g/$\ell$, casamino acid 5g/$\ell$, 포도당 20g/$\ell$, galactose 30g/$\ell$, DO 50%, 온도 $30^{\circ}C$였다. 이 조건으로 2.5$\ell$ 발효조에서 회분식배양을 수행한 결과 비성장속도는 $0.13hr^{-1}$, 최종 건조균체농도는 30g cell/$\ell$, 최종 hirudin 농도는 64mg/$\ell$로 나타났다.

• 한국작물학회지
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• 제53권4호
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• pp.359-368
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• 2008

검정콩 품질평가의 한 기준이 되는 안토시아닌의 함량평가를 위한 분석기술 개발의 일환으로 검정콩 종피 함유 안토시아닌의 최적 HPLC 분석조건을 확립하여 검정콩 함유 안토시아닌의 작물학적 연구와 검정콩 함유 안토시아닌의 이용도 증진 및 상업적 활용에 기초 자료를 제공하고자, 검정콩에 함유된 3종의 안토시아닌 성분을 동시에 분석할 수 있고, 재현성 및 검출 감도가 증진된 최적의 HPLC 분석 조건을 검토한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 검정콩에 함유된 3종의 안토시아닌 D3G, C3G 및 Pt3G를 동시에 분석할 수 있는 최적의 HPLC 분석 조건을 검토한 결과 컬럼은 YMC-pak ODS-AM 303($4.6{\times}250\;mm$, $5\;{\mu}m$) 컬럼을 이용하고, 검출파장은 520 nm, 컬럼온도를 $30^{\circ}C$, 분당유속은 0.7 mL, 이동상 용매로는 A용매로 5% 포믹산 - 증류수, B용매로 5% 포믹산 - 아세토니트릴을 사용하여 농도구배 조건으로 분석하는 것이 가장 분리능이 향상된 효율적 분석법으로 조사되었다. 2. 검정콩에 함유된 3종의 안토시아닌 D3G, C3G 및 Pt3G를 동시에 분석할 수 있는 최적 HPLC 분석 조건의 재현성 검정을 실시한 결과 머무름시간(Rt.)의 변이계수는 최대 1.24%, peak height의 변이계수는 최대 2.04%, peak area의 변이계수는 최대 0.21% 미만을 나타내므로 확립된 검정콩 함유 안토시아닌 동시분석을 위한 최적 HPLC 분석 조건은 극히 높은 분석 재현성을 나타내었다. 3. 확립된 최적 HPLC 분석조건의 최소 검출한계(LOD, Limit of Detection)를 평가하기 위해 검출기의 signal/noise ratio = 3인 조건에서 최소 검출한계를 조사한 결과 3종의 검정콩 종피 함유 안토시아닌 색소의 최소 검출한계는 최소 10 ppb(0.01 ppm, 10 ng/mL) 이하에서도 완벽하게 검출되는 양상을 나타내므로 확립된 최적의 HPLC 분석조건은 검정콩 함유 안토시아닌의 작물학적 특성 평가용으로 활용하기에 전혀 무리가 없는 분석법으로 조사되었다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2020년도 춘계학술대회
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• pp.85-85
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• 2020

껍질째 먹는 청포도 품종인 '샤인머스켓'은 망고포도라고 불릴 정도로 단맛이 강하고 풍부한 머스켓향을 가지는 것이 특징이다. 또한 포도알이 크고 무핵처리에 의해 씨가 제거되어 소비자 만족도가 높아 최근 각광받고 있는 포도 품종이다. 샤인머스켓에 대한 국내연구는 주로 재배조건에 따른 과실특성 위주로 보고되고 있어, 본 연구는 소비가 늘고 있는 샤인머스켓의 기능성에 대한 기초자료를 제시하고자 부위별 추출조건에 따른 총폴리페놀, 총플라보노이드 함량 및 항산화 활성을 조사하였다. 샤인머스켓은 2019년 11월에 경북 상주지역에서 생산된 것으로, 과피와 과육의 2가지로 나누어 동결건조하였으며, 추출용매(증류수, 에탄올, 메탄올)와 추출용매농도(30%, 50%, 70%, 100%) 조건에 따라 시료 무게대비 10배의 용매를 가한 후 초음파방법으로 2시간 추출하였으며, 이를 2회 반복하였다. 부위별 총폴리페놀과 총플라보노이드 함량은 과육보다 과피에서 유의적으로 높게 나타났으며, 항산화 활성 또한 과피에서 월등히 높은 값을 나타냈다. 추출조건에 따른 생리활성 물질의 함량과 항산화 활성은 과육과 과피에서 다르게 나타났는데, 과육의 경우 메탄올 추출 시 활성이 높게 나타난 반면, 과피는 에탄올 추출 조건에서 활성이 더 높게 나타났다. 과육의 경우, 70% 메탄올 추출 조건에서 가장 높은 활성을 보였으며, 총폴리페놀 0.99 mg CE/g dw, 총플라보노이드 0.31 mg CE/g dw, DPPH 라디칼 소거능 2.94 mM TE/g dw, ABTS 라디칼 소거능 6.82mM TE/g dw, ORAC 11.40 mM TE/g dw, FRAP 4.92 mM Fe(II)/g dw이었다. 이와 달리 과피는 30% 에탄올 추출 조건에서의 활성이 유의적으로 높게 나타났으며, 총폴리페놀 10.23 mg CE/g dw, 총 플라보노이드 5.22 mg CE/g dw, DPPH 라디칼 소거능 44.72 mM TE/g dw, ABTS 라디칼 소거능 123.25 mM TE/g dw, ORAC 208.38 mM TE/g dw, FRAP 96.24 mM Fe(II)/g dw이었다. 이상의 결과를 볼 때, 껍질째 샤인머스켓을 섭취하는 것은 기능성 측면에서 유익하며, 추후 부위를 나누지 않은 샤인머스켓을 대상으로 추출조건 설정 및 기능성 평가에 대한 연구를 진행할 예정이다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제37권2호
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• pp.183-191
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• 2020

본 연구는 흑삼과 흑마늘을 이용하여 블랙잼을 제조하면서 물성의 변화를 모니터링 해 보았다. 블랙잼의 배합 조건은 흑삼(X₁, 30-54 g), 흑마늘(X₂, 75-135 g), 펙틴 4.5 g, 사과페이스트 270 g 및 프럭토올리고당 360 g이며, 반응 변수로는 탄력성, 응집성, 씹힘성, 깨짐성 및 부착성으로 반응표면분석을 실시하였다. 탄력성, 응집성, 씹힘성, 깨짐성 및 부착성에 대한 회귀식의 R²는 각각 0.8948, 0.9103, 0.9032, 0.9097, 0.8561로 5~10%의 유의수준에서 유의성이 인정되었다. 블랙잼의 탄력성이 가장 높은 흑삼 및 흑마늘 배합조건과 그 탄력성은 흑삼 함량 54.00 g 및 105.83 g에서 194.39%로 나타났으며, 탄력성이 가장 낮은 흑삼 및 흑마늘 배합조건과 그 탄력성은 흑삼 함량 31.48 g 및 119.43 g에서 164.11%로 나타났다. 블랙잼의 응집성이 가장 높은 흑삼 및 흑마늘 배합조건과 그 응집성은 흑삼 함량 48.85 g 및 129.62 g에서 40.96%로 나타났다, 응집성이 가장 낮은 흑삼 및 흑마늘 배합조건과 그 응집성은 흑삼 함량 50.06 g 및 82.77 g에서 32.96%로 나타났다. 블랙잼의 씹힘성이 가장 높은 흑삼 및 흑마늘 배합조건과 그 씹힘성은 흑삼 함량 42.95 g 및 106.83 g에서 43.19 g로 나타났다. 블랙잼의 깨짐성이 가장 높은 흑삼 및 흑마늘 배합조건과 그 깨짐성은 흑삼 함량 32.10 g 및 88.04 g에서 16,874 g로 나타났으며, 깨짐성이 가장 낮은 흑삼 및 흑마늘 배합조건과 그 깨짐성은 흑삼 함량 50.53 g 및 83.91 g에서 678 g로 나타났다. 블랙잼의 부착성이 가장 높은 흑삼 및 흑마늘 배합조건과 그 부착성은 흑삼 함량 32.91 g 및 124.60 g에서 14.06 g로 나타났다. 이상의 결과로부터 흑삼과 흑마늘의 배합비와 블랙잼의 물성의 관계를 조사함으로서 건강기능성 소재를 이용하여 누구나 즐겨 먹을 수 있는 블랙잼을 제조할 수 있을 것으로 여겨진다.

• KSBB Journal
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• 제8권5호
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• pp.452-456
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• 1993

Pichia stipitis CBS 5776에 의한 xylose의 최적 알코올 발효조건에 대한 연구를 수행하였다. 최적 세포성장 및 최대 ethanol 생성은 초가 pH가 5.0인 100 g/l 의 xylose배지를 이용하여 $30^{\circ}C$에서 0.05VVM으로 통기하고 300rpm으로 교반하는 발효 조건에셔 얻을 수 있었다. 이러한 최적 발효조건 서의 최대 비성장속도와 최대 세포농도는 각각 $0.14hr^{-1}$와 $1.3\times109$ cells/ml이였다. 또한 최대 etha­n nol 농도는 72시간 발효시에 100 g/l 의 xylose 중 에셔 96%을 이용하여 40.2 g/l 을 얻었으며, 이때 의 단위부피당 ethanol 생산성은 0.56 g/l-hr이고 ethanol 수율은 0.42g-ethanol/g-xylose로서 이론수율의 82%였다.

• 대한화학회지
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• 제30권4호
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• pp.394-402
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• 1986

충격관을 사용하여 L.P.G./$O_2$혼합기체의 폭발반응에 대해 L.P.G. 농도 3~45 부피 % 범위에 걸쳐 조사하였다. 본실험조건하에서 폭발가능한 하한농도조건은 L.P.G.농도 3.4%, 상한농도조건은 40.0%로 측정되였다. L.P.G.농도가 증가함에 따라 폭발파속도는 증가하였으나 당량비조건(${\phi}$=1, L.P.G. 농도 17.2%)에서 변곡점을 나타내었으며 최대속도는 당량비보다 1.57배 큰 농도조건(${\phi}$=1.57)에서 2.65km/sec를 나타낸 후 다시 감소하는 경향을 나타내었다. 당량비근처에서 변곡점이 나타난 것은 L.P.G. 농도가 당량비보다 적은 조건과 당량비보다 큰 조건하에서 폭발반응메카니즘이 다른데에 기인하는 것으로 믿어진다. 또한 충격가열 방식을 사용하여 L.P.G./$O_2$ 조성비에 따른 자동점화 온도를 측정하였다. 폭발파를 형성시킬 수 있은 자동점화온도는 당량비조건에서 $742{\pm}3{\circ}K$의 최저값을 나타냈으며 당량비로 부터 벗어남에 따라 급격히 증가하는 경향을 나타냈다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권3호
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• pp.545-550
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• 2012

최적의 추출조건을 찾는데 매우 유용한 방법인 반응 표면 분석법(RSM, response surface methodology)을 사용하여 새우껍질로부터 astaxanthin 추출조건을 최적화하였다. 추출조건은 용매 에탄올과 추출물질의 비율, 추출온도($^{\circ}C$), 추출시간(min)의 세가지 독립변수를 설정하여 BBD (Box-Behnken design) 방법을 이용하였다. 이 BBD 모델링은 0.9218의 $R^2{_{adj}}$값과 0.0003의 확률 값 p 값으로 회귀 모델에 대한 신뢰도를 입증하였다. RSM 분석을 통해 찾아낸 새우껍질로부터 astaxanthin의 최적 추출조건은 에탄올 용매비 1:29.7, 추출온도 $49.5^{\circ}C$, 추출시간 59.9 분이고, 이 때 astaxanthin 추출량은 $17.80{\mu}g/g$으로 예측하였다. 최적 수율로 예측된 결과는 각각의 조건에 따른 실험을 통해 그 예측의 정확도를 확인하였으며 $17.77{\mu}g/g$으로 예측조건과 비슷한 결과를 보였다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권7호
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• pp.738-745
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• 2006

본 연구에서는 염색폐수의 색도제거 기전을 미생물 floc에의 물리 화학적 흡착과 미생물의 대사에 의한 생물학적 제거의 두 가지로 분류하였다. 색도제거의 반응 조건, 즉 혐기/호기 조건, cosubstrate의 종류와 주입량 등을 회분식 실험에 의해 규명하고, 활성슬러지와 비활성슬러지의 biosorption 실험을 통하여 색도제거 기전을 확인하였다. 염색폐수의 색도는 호기조건과 혐기조건에서 각각 102 ${\Delta}$unit/g MLSS, 123 ${\Delta}$unit/g MLSS가 제거되어 혐기조건에서의 제거율이 높았으며, 유기물은 호기조건에서 82 $mg{\Delta}$COD/gMLSS, 혐기조건에서 75 $mg{\Delta}$COD/gMLSS 제거되어 호기조건에서 제거율이 더 높게 나타났다. Cosubstrate로서 실폐수인 가정하수와 acetate를 이용하여 주입량에 따른 염색폐수의 제거능을 분석한 결과, cosubsrate의 주입에 따라 색도 및 유기물 제거량이 증가함을 확인하였으며 가정하수보다는 acetate가 색도제거에 있어서 더 효율적인 cosubstrate임을 알 수 있었다. 활성슬러지와 멸균된 비활성슬러지를 이용한 색도제거 실험 결과. 비활성슬러지의 색도제거량은 가정하수의 주입에 따라 $20.3{\sim}37.3$ ${\Delta}$unit/g MLSS, 활성슬러지는 $102.0{\sim}159.0$ ${\Delta}$unit/g MLSS로 나타났다. 또한 반응 초기에는 물리 화학적 흡착이 우세하였으나 시간이 지나면서 생물대사 작용에 의한 제거가 증가하는 경향을 보였으며, cosubstrate의 주입에 따른 미생물의 대사에 의한 제거분율이 증가하는 것으로 분석되었고, 이는 호흡율 측정결과와도 그 경향이 일치하였다.