• 에너지공학
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• 제22권4호
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• pp.347-354
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• 2013

생물학적방법으로 이산화탄소를 에너지원인 메탄으로 전환하고자 hydrogenotrophic methanogen이 우점화된 실험실규모의 연속운전 반응기를 이용하여 수소의 주입비율과 EBCT에 따른 실험을 진행하였다. 수소와 이산화탄소의 주입비율을 4:1과 5:1(mol/mol)로 달리한 실험결과 두 조건 모두 주입된 수소가 대부분 소모되며 99% 이상의 전환율을 보였다. 이산화탄소의 경우 4:1에서는 $74.45{\pm}0.33$%, 5:1에서는 $95.8{\pm}10.7%$의 전환율로 이산화탄소를 모두 전환시키기 위해서는 양론식에 비해 더 많은 양의 수소가 필요한 것으로 확인되었다. 이는 hydrogenotrophic methanogen의 생장유지에 필요한 에너지원인 수소가 사용된 것에 기인한 것으로 사료된다. 체류시간별로 처리효율을 확인한 결과, 임계처리용량은 EBCT 3.3시간에서 수소(99.9%)와 이산화탄소(96.23%)의 안정적인 전환율을 보이며 $1.15{\pm}0.02m^3{\cdot}m^{-3}{\cdot}day^{-1}$의 메탄생산속도와 $2.01{\pm}0.04kg{\cdot}m^{-3}{\cdot}day^{-1}$의 이산화탄소 고정화속도를 나타내었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제25권3호
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• pp.235-239
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• 1997

Chlorococcum littorale has been grown in high $CO_2$ concentrations to utilize $CO_2$ gas in the polluted air. The effect of incident light intensity on the specific growth rate is expressed by a photoinhibition model, showing half- saturation constant, $K_0\;as\;8\;(W/m^2)$ and inhibition constant, Ki as 35 $(W/m^2)$. The maximum specific growth rate was also estimated as 0.095 (1/day) under this condition. This strain maintained the optimum growth rate in 20% of $CO_2$ gas but 50% of input $CO_2$ gas is the maximum concentration considering the economical efficiency. The maximum Specific $CO_2$ consumption rate, $qCO_2$ was measured as 17.48 (mg $CO_2/g$ dry wt./day) in batch cultivation, 11.2 (mg $CO_2/g$ dry wt./day) in fed-batch cultivation and 10.87 (mg $CO_2/g$ dry wt./day) at 0.065 (1/day) of dilution rate in continuous cultivation. The chemical composition of the biomass obtained from this process showed 32.5% of protein, 27.5% of lipid, 16.5% of carbohydrate and ash 11.7%.

• 유기물자원화
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• 제9권1호
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• pp.73-78
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• 2001

미세조류와 광반응기를 이용한 생물학적 이산화탄소 고정화 방법은 이산화탄소를 경제적으로 제거할 수 있는 방법으로 널리 알려져 있다. 그러나, 미세조류의 종류에 따라서 원활한 성장을 위한 환경 조건 및 성장특성이 상이하기 때문에, 배양하고자하는 미세조류의 성장에 영향을주는 운전 조건을 평가하는 것이 중요하다. 본 실험에 사용된 Euglena gracilis Z는 산성 조건에서도 잘 성장하여 오염의 가능성이 적고, 고농도 이산화탄소(10-20%)에 대한 내성이 강한 것으로 알려져 있다. 또한, 단백질 함량이 풍부하고 세포벽이 얇아 대량 배양시 사료로서의 이용 가치가 높다. 연속식 광반응 배양기를 이용하여 운전을 실시한 결과 $CO_2$ 농도 10%, HRT 4일에서 최종 세포수 $3.57{\times}10^6/m{\ell}$의 높은 성장률을 얻었다 또한 광도에 따라 성장이 증가하는 것을 알 수 있었으며, 이러한 결과를 통해 연속식 및 반연속식 배양에서의 성장 특성을 비교 평가하였다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2001년도 추계학술발표대회
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• pp.181-184
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• 2001

The biological fixation of carbon dioxide using microalgae have many advantages over chemicals and remove carbon dioxide simultaneously. A ketocarotenoid astaxanthin is hyper-accumulated in the green freshwater microalga, Haematococcus pluvialis. In the present study, the combine effects of carbon dioxide concentration and light intensity on the growth of H. pluvilais were investigated. The carbon dioxide concentration above 10% caused a severe inhibition and around 5% is optimal for growth. Adaptation to high concentration of carbon dioxide enhanced the $CO_2$ tolerance. Specific growth rate calculated differently based upon cell number or dry weight because of the distinctive life cycle patterns of H. pluvialis : small-sized motile green cell and thick cell walled red cyst cell. Based on the light dependence of H. pluvialis, internally illuminated air-lift photobioreactor was designed and operated. Gradual increase of light supply gave more active growth and more effective productivity of astaxanthin than constant light supply.

• 한국해양학회지:바다
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• 제18권4호
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• pp.266-276
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• 2013

바다-육지-대기로 이루어진 기후 시스템에서 가장 큰 탄소의 저장고는 바다이다. 바다가 대기로부터 탄소를 흡수하는 주요 수단은 생물 활동에 의한 것으로서, 광합성에 의해 유기 물질로 동화된 탄소가 해저로 침강하고 분해되는 과정에서 깊은 바다물은 탄소를 축적하게 된다. 이러한 탄소 수송 작용을 생물 펌프라 부르며, 해수면 탄소 농도를 낮춤으로써 대기 중 이산화탄소 분압을 낮은 상태로 유지해주는 중요한 기작이다. 생물 펌프에 의해 해저에 축적된 탄소는 해양 순환에 의해 해수면에 돌아오고, 해양-대기 기체 교환에 의해 대기로 배출된다. 바다가 대기와 소통하는 이산화탄소의 양은 과거 빙하기-간빙기 기후 변동과 관련하여 과거 수십만년동안 대기 중 이산화탄소 분압변화에 주도적인 역할을 하여 온 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 바다에서 일어나는 탄소 순환을 간단하게 소개하고, 해양 순환의 변화가 어떻게 탄소 순환을 변형시키고, 대기 중 이산화탄소에 영향을 미치는지를 기후 변동의 관점에서 살펴보고자 한다.

• 청정기술
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• 제17권1호
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• pp.37-40
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• 2011

몇몇 이온성 액체는 이산화탄소를 고정화하여 카보네이트로 전환해주는 반응의 촉매이자 용매로 적합하다. 이온성 액체를 사용함으로써, 합성 공정은 촉매 재활용이 용이하고 휘발성 물질이나 해로운 유기 용매가 불필요하다는 측면에서 보다 환경적이고 간단해질 수 있다. 본 연구에서는 이산화탄소와 이온성 액체를 이용하여 $60{\sim}80^{\circ}C$, 140bar의 온도, 압력 범위에서 프로필렌 옥사이드가 카보네이트로 얼마나 전환되는지 측정하였다. 그 결과, 최적의 조건을 찾았고 그 조건 하에 최대 수율을 얻었다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제42권1호
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• pp.1-6
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• 1999

Poly-${\beta}$-hydroxybutyrate (PHB) and enzymes related PHB metabolism have been measured in nitrogen-fixing symbiosis of chickpea and cowpea plants. Bacteroids from chickpea and cowpea contained PHB to 0.8% and 43% of their dry weight, respectively, whereas the free-living cells CC 1192 and I 16 produced $285{\pm}55mg$ and $157{\pm}18mg$ of PHB g (dry weight)$^{-1}$. To further understand why chickpea bacteroids contained little PHB, the enzyme activities of PHB metabolism (3-ketothiolase, acetoacetyl-CoA reductase, PHB depolymerase, and 3-hydroxybutyrate dehydrogenase), the TCA cycle (malate dehydrogenase, citrate synthase, and isocitrate dehydrogenase), and related reactions (malic enzyme, pyruvate dehydrogenase, and glutamate:2-oxoglutarate transaminase) were compared in extracts from chickpea and cowpea bacteroids and the respective free-living bacteria. Significant differences were observed between chickpea and cowpea bacteroids and between the bacteroid and free-living forms of CC 1192, with respect to the capacity for some of these reactions. It is indicated that a greater potential for oxidizing malate to oxaloacetate in chickpea bacteroids could be a factor that favors the utilization of acetyl-CoA in TCA cycle rather than for PHB synthesis.

• 한국해양학회지:바다
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• 제26권4호
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• pp.327-342
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• 2021

연안은 전 지구 관점에서 대기 이산화탄소를 흡수하는 것으로 평가된다. 그동안 동해의 탄소 순환에 관한 연구들이 울릉분지에 집중되어 있어서 동해 연안이 탄소 순환에 기여하는 역할에 대한 이해는 제한적이다. 본 연구에서는 표층의 생물학적 과포화도(𝚫O₂/Ar)와 이산화탄소 분압(fCO₂)의 변화를 관측하여 울릉분지와 연안의 생물 펌프 세기 및 탄소 흡수력을 비교하였다. 연안은 저온 저염한 환경으로 고온 고염한 울릉분지와 대비되었다. 삼척과 포항 연안에서는 울릉분지에 비해 높은 생물량과 𝚫O₂/Ar, 낮은 fCO₂ 분포를 보여 연안에서 더 많은 일차 생산이 일어나 용존 CO₂ 흡수를 촉진한 것으로 나타났다. 삼척과 포항 연안에서 𝚫O₂/Ar을 기반으로 추정된 순군집생산(net community production)은 각각 19 ± 6과 60 ± 9 mmol O₂ m^-2d^-1로 울릉분지의 8 ± 4 mmol O₂ m^-2d^-1에 비하여 약 2-7배 가량 활발하게 생물 펌프가 작동하고 있었다. 삼척과 포항 연안의 CO₂ 교환율은 각각 -17.1 ± 8.9와 -25.8 ± 13.2 mmol C m^-2d^-1로, 울릉분지의 -4.7 ± 2.5 mmol C m^-2d^-1보다 약 4배에서 5배 가량 높았다. 삼척과 포항 연안에서는 울릉분지에 비하여 질소포화도가 최대 3% 낮게 나타나 일차생산자에 의한 질소 고정이 일어났을 가능성을 제시하였다.

• 대한방사성의약품학회지
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• 제2권1호
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• pp.9-16
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• 2016

Carbon-11 is one of the most sensitive and desirable positron emission tomography radio-isotope, which offers the capacity to be incorporated, through a covalent bond, into biologically active molecules without altering their biological properties. Carbon-11 can be obtained from the cyclotron with two different chemical forms: $[^{11}C]CO_2$ and $[^{11}C]CH_4$. [$^{11}C$]Methyl iodide has been widely used as a highly reactive labelling precursor that can be applied to label carbon-11 with biologically active molecules via alkylation of N-, O-, or S-nucleophiles. A more recent and still challenging labeling method is transition metal mediated $^{11}C$-carbonylation. Advances in organic chemistry, radiochemistry and improved automated techniques greatly encourage researchers to develop more carbon-11 labelled radiotracers for molecular imaging studies. This mini-review will introduce a historical track of carbon-11 chemistry combining with examples and its role in near future.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제47권4호
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• pp.603-613
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• 2019

본 연구에서 부산, 창원, 제주도 일대에서 채취한 토양으로부터 분리한 균주를 이용하여 식물 병원성 곰팡이에 대해서 길항작용을 나타내는 것을 확인하였으며, 또한 분리 균주의 경우 세균성 균주에 대해서도 길항작용을 나타내는 것을 확인하였다. 이러한 길항작용은 Bacillus 속이 생산하는 2차 대사산물인 siderophore, 항생물질, 세포 외 효소 활성 등에 의해서 식물 병원성 곰팡이에 대한 길항작용을 나타내는 것으로 보이며, 특히 분리 균주로부터 생산되는 세포 외 효소는 식물 병원성 곰팡이의 세포벽에 용균작용 일으킴에 따라 세포벽을 분해하여 식물 병원성 곰팡이의 생장을 저해할 것으로 생각된다. 또한 질소 고정능 및 IAA 생성능을 통해 식물 생장 촉진 및 식물 병원성 곰팡이 성장을 억제시킬 수 있는 생물학적 제제로서 식물재배에 도움을 줄 것으로 기대된다. 최종 선별된 Bacillus subtilis ANGa5, Bacillus aerius ANGa25, Bacillus methylotrophicus ANGa27를 이용하여 식물 병원성 곰팡이 방제 및 식물 생장촉진활성을 가지는 새로운 생물학적 제제로서 이용 가능성을 제시한다.