• 한국미생물·생명공학회지
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• 제33권2호
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• pp.117-122
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• 2005

Beijerinckia indica를 통한 Heteropolysaccharide-7(PS-7)생산 최적화를 위해 다양한 탄소원과 질소원을 첨가하여 다른 배지 조성들이 PS-7에 미치는 영향을 조사하였다. 높은 C/N ratio에서 PS-7 생산을 배양 40시간까지 효과적으로 증가시킬 수 있었으며 낮은 C/N ratio에선 탄소원으로 첨가한 glucose가 균체의 생산에 사용되었을뿐 PS-7의 생산은 낮았다. 하지만, 높은 C/N ratio에서는 배양액의 점도로 균체의 생산이 정체하는 것으로 보아 본 실험에서는 20g/l glucose와 $NH_{4}NO_3$ 7.5 mM으로 33.3의 C/N ratio가 PS-7 생산에 적절한 비율인 것으로 관찰되었다. 다양한 탄소원을 첨가한 결과, B. indica는 PS-7 생산을 위하여 탄소원으로 hexose 또는 glucose-generating 당을 효율적으로 이용할 수 있었다. Beijerinckia indica를 이용한 PS-7 생산을 위해 첨가한 다양한 탄소원 중 sucrose 농도가 최고의 PS-7(6.96 g/L)을 생산 하였다. 51 배양기를 이용한 배양에서 탄소원 20 g/L glucose, 질소원 7.5 mM $NH_{4}NO_3$이 포함된 MSM 배지내 배양된 B. indica의 세포 농도가 최고 2.5 g/L이였고, 생산된 최고 PS-7농도는 7.5 g/L(35174 cp)으로 나타났다. 질소원이 완전히 소모된 12시간 이후, 7.5 mM의 $NH_{4}NO_3$, glutamine, glutamate을 첨가한 MSM 배지에서의 B. indica 배앙 결과, 질소원이 B. indica 내에서 탄소원 대사를 조절하는 역할을 하는 것을 관찰할 수 있었으며 최종적으로 PS-7의 생산을 조절할 수 있었다.

• KSBB Journal
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• 제13권2호
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• pp.181-186
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• 1998

부착의존성 세포주인 Trichoplusia ni 의 유래의 BTI-TN5B1-4 (TN5) 곤충세포주를 이용하여 인간 혈소판생성축진인자인 재조합 인간 트롬보포이에틴(rhTPO)의 배양조건 최적화 연구를 수행하였다. 배양배지, 세포감염에 투입되는 재조합 베큘로바이러스와 숙주세포의 비율(MOI),세포감염시 세포밀도, 배지 회수시간 및 배양방법 등이 rhTPO 의 생산에 미치는 효과를 연구하여 60 mm dish로 정체 배양시 10 MOl 이상,$2\times10^6$ cells 의 세포밀도,바이러스 감염 후72 시간에서 rhTP0 의 최대 발현양 (약 12 mg/L)을 나타내었다. 배양 배지로서는 EXCELL FIVE 배지가 SF900II나Insect serum free media-1 Figure 5. Effect of growth phases on rhTPO production. TN5 cells were grown as suspension culture in 1 L spinner flask with 200 mL of SF900II serum free medium at 80 rpm. The cells were infected with AcBac404-2 at MOl of 1. Culture medium was collected at given time intervals and the expression level of rhTPO was analyzed by ELISA (A) or immunoblot analysis (B). Lanes 1 and 7; cell density of $0.6\times10^6$ cells/mL, lanes 2 and 8; cell density of $1.6\times10^6$ cells/mL, lanes 3 and 9; cell density of $2.0\times10^6$ cells/mL, lanes 4 and 10; cell density of $3.0\times10^6$ cells/mL, lane M; prestained molecular weight marker (Bio-Rad). Lanes 1, 2, 3, and 4; culture medium was collected at 48 hpi and lanes 7, 8, 9, and 10; culture medium was collected at 72 hpi. Figure 6. Effect of culture media on rhTPO production. TN5 cells grown with different culture media were infected with AcBac-404-2 at 10 MOL 10$\mu$L of culture medium was run on SDS-PAGE and Immunoblot analysis was performed. Lane ];TN5 cells cultured with SF900II serum free media(Gibco),and lane 3; TN5 cells cultured with EXPRESS FIVE serum free media (Gibco) 에 비해 더 증가된 발현양을 나타내었다. TN5 세포주를 0.2 L 규모 (1 L spinner flask)oJl에서 세포간의 응집현상 없이 부유배양에 적응,배양시킨 후 세포성장 시기에 따른 발현을 조사한 결과 1 MOI의 감염조건 하에서는 $0.6\times10^6$cell/mL의 early exponential시기의 세포밀도에서 72시간 배양하였을 대 최대 발현양을 나타내었다. 나타내었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제48권2호
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• pp.132-139
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• 2005

청국장의 대중화에 있어서 가장 큰 걸림돌이 되고 있는 $2{\sim}3$개월의 짧은 유통기간과 유통기한 내의 제품에서 곰팡이가 번식하는 등 저장성 문제점들을 해결하고자 종균 배양 및 접종, 저온살균을 통한 위생적 제조/가공방법, 포장방법 개선 등의 연구를 수행하였다. 살균온도, 저장온도, 저장기간을 최적화하기 위한 각각의 조건에서 진균류, 생균수, 가스발생량, pH 및 아미노태 질소 등을 측정하고 SAS program의 반응표면분석법으로 monitoring하여 유통과정에서의 품질변화를 측정하였다. 진공포장과 일반포장 제품에서 진균류는 나타나지 않았으며 생균수는 진공포장과 일반포장 둘 다 살균온도에 따른 영향이 가장 큰 것으로 나타났다. 가스발생량에 대한 저장조건의 영향은 진공포장의 경우 살균온도에서 가장 큰 영향을 받았고, 일반포장이 진공포장보다 가스발생량이 훨씬 많았다. pH변화는 진공포장과 일반포장 모두 저장온도가 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 아미노태 질소 함량에는 진공포장과 일반포장 모두에서 저장온도, 저장기간, 살균온도의 순으로 영향을 미치는 것으로 나타났고 진공포장 한 것이 저장 중 아미노태 질소 함량 변화가 적었다. 진공포장 조건이 미생물에 의한 계속적인 분해 작용을 억제함을 알 수 있었다. 위 결과를 토대로 본 연구에서 종균배양 접종을 통한 위생적인 제조 방법으로 청국장을 제조하여, 진공포장하고, $70^{\circ}C$에서 60분간 살균하여, $10^{\circ}C$ 이하 저장조건에서 6개월 이상까지 저장이 가능한 제품을 생산할 수 있었으며, 제조 및 포장공정의 개선으로 청국장의 상품성을 크게 증가시키는 것이 가능할 것으로 사료된다.결정형태에는 크게 영향을 미치지 않으나 전분의 무정형 부분에 영향을 주어 쌀 전분의 팽윤력, 용해도 및 pasting property등의 물리화학적 성질에 변화를 주는 것으로 판단되었다.on 억제활성성분이 존재한다는 것을 시사한 것이다. 2004년과 같이 한발이 심한 해에는 이랑방향 $180^{\circ}$의 수량성이 대조구인 $120^{\circ}$보다 낮았으나 상대적으로 한발이 적은 2005년도에는 $180^{\circ}$가 대조구보다 높은 수량을 보였다.추출물은 87.15%의 높은 암세포 생육억제활성을 나타내었다. 동일 농도에서 발아 길이 5 mm인 시료의 경우 SNU-601에 대하여 85.33%의 억제효과를 보였다. 그러나 유방암세포인 MCF-7과 대장암세포인 Caco-2의 경우 최대농도의 시료를 첨가한 경우에도 세포증식을 억제하지 못하였다. 메밀의 발아 길이별 $IC_{50}$값을 살펴보면, Calu-6에서 발아 길이 5 mm 추출물에서 $301.06\;{\mu}g/mL$, SNU-601에서 2 mm 추출물이 $510.20\;{\mu}g/mL$로 탁월한 효과를 보였다. 즉, Calu-6와 SNU-601 세포주에 대한 $IC_{50}$은 대조군에 비해 발아에 의하여 세포독성 효과를 증가되었지만, MCF-7와 Caco-2에 대한 항암효과는 없음을 알 수 있었다.것으로 사료된다.높게 인식할수록 재방문의도 및 추천의도가 커지는 것을 알 수 있었다. 대학교 급식소 운영주체에 대한 소비자 인지도 조사결과 향후 대학교 급식소를 운영하는 위탁급식 전문업체의 경우 그들의 브랜드를 알리기 위한 홍보전략이

• 지능정보연구
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• 제20권4호
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• pp.121-139
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• 2014

기업의 부도 예측은 재무 및 회계 분야에서 매우 중요한 연구 주제이다. 기업의 부도로 인해 발생하는 비용이 매우 크기 때문에 부도 예측의 정확성은 금융기관으로서는 매우 중요한 일이다. 최근에는 여러 개의 모형을 결합하는 앙상블 모형을 부도 예측에 적용해 보려는 연구가 큰 관심을 끌고 있다. 앙상블 모형은 개별 모형보다 더 좋은 성과를 내기 위해 여러 개의 분류기를 결합하는 것이다. 이와 같은 앙상블 분류기는 분류기의 일반화 성능을 개선하는 데 매우 유용한 것으로 알려져 있다. 본 논문은 부도 예측 모형의 성과 개선에 관한 연구이다. 이를 위해 사례 선택(Instance Selection)을 활용한 배깅(Bagging) 모형을 제안하였다. 사례 선택은 원 데이터에서 가장 대표성 있고 관련성 높은 데이터를 선택하고 예측 모형에 악영향을 줄 수 있는 불필요한 데이터를 제거하는 것으로 이를 통해 예측 성과 개선도 기대할 수 있다. 배깅은 학습데이터에 변화를 줌으로써 기저 분류기들을 다양화시키는 앙상블 기법으로 단순하면서도 성과가 매우 좋은 것으로 알려져 있다. 사례 선택과 배깅은 각각 모형의 성과를 개선시킬 수 있는 잠재력이 있지만 이들 두 기법의 결합에 관한 연구는 아직까지 없는 것이 현실이다. 본 연구에서는 부도 예측 모형의 성과를 개선하기 위해 사례 선택과 배깅을 연결하는 새로운 모형을 제안하였다. 최적의 사례 선택을 위해 유전자 알고리즘이 사용되었으며, 이를 통해 최적의 사례 선택 조합을 찾고 이 결과를 배깅 앙상블 모형에 전달하여 새로운 형태의 배깅 앙상블 모형을 구성하게 된다. 본 연구에서 제안한 새로운 앙상블 모형의 성과를 검증하기 위해 ROC 커브, AUC, 예측정확도 등과 같은 성과지표를 사용해 다양한 모형과 비교 분석해 보았다. 실제 기업데이터를 사용해 실험한 결과 본 논문에서 제안한 새로운 형태의 모형이 가장 좋은 성과를 보임을 알 수 있었다.

• 한국동물번식학회:학술대회논문집
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• 한국동물번식학회 2001년도 춘계학술발표대회
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• pp.31-31
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• 2001

This study was to establish in uitro culture system of mouse preantral follicles and to obtain higher in vitro development rates and production of live young. Preantral follicles were obtained from 12-day-old FI mouse (C57BL $\times$ CBA) by enzymatical methods. Oocyte-granulosa cell complexes (OGCs) of preantral follicles were loaded on Transwell-COL insert and cultured in $\alpha$MEM supplemented with 5% FBS, 100 mIU/$m\ell$ FSH and 100 mIU/$m\ell$ hMG for IVG. IVM was performed in $\alpha$MEM supplemented 1.5 IU/$m\ell$ hCG for 18 hrs and IVF was carried out in Ml6 medium. Embryos were cultured in modified Ml6 medium supplemented 10% FBS for 4 days. The effect of the OGCs size on the nuclear/cytoplasmic maturation was significantly higher in 120-150 ${\mu}{\textrm}{m}$ (MII: 33.0%, $\geq$2-cell: 36.7%, $\geq$morula: 20.9%) than in 70-110 ${\mu}{\textrm}{m}$ (MII: 12.2%, $\geq$2-cell: 10.2%, $\geq$morula: 4.8%) (p<0.001). In period of the IVG days, the rate of $\geq$2-cell was significantly higher in 10 days(38.2%) than in 12 days (20.0%) (p<0.01). In period of IVF time, 9 hrs ($\geq$2-cell: 31.5%, $\geq$ morula: 14.3%) indicated significantly higher cytoplasmic maturation rate than 4 hrs ($\geq$2-cell: 17.5%, This study was to establish in vitro culture system of mouse preantral follicles and to obtain higher in vitro development rates and production of live young. Preantral follicles were obtained from 12-day-old FI mouse (C57BL $\times$ CBA) by enzymatical methods. Oocyte-granulosa cell complexes (OGCs) of preantral follicles were loaded on Transwell-COL insert and cultured in $\alpha$MEM supplemented with 5% FBS, 100 mIU/$m\ell$ FSH and 100 mIU/$m\ell$ hMG for IVG. IVM was performed in $\alpha$MEM supplemented 1.5 IU/$m\ell$ hCG for 18 hrs and IVF was carried out in Ml6 medium. Embryos were cultured in modified Ml6 medium supplemented 10% FBS for 4 days. The effect of the OGCs size on the nuclear/cytoplasmic maturation was significantly higher in 120-150 ${\mu}{\textrm}{m}$ (MII: 33.0%, $\geq$2-cell: 36.7%, $\geq$morula: 20.9%) than in 70-110 ${\mu}{\textrm}{m}$ (MII: 12.2%, $\geq$2-cell: 10.2%, $\geq$morula: 4.8%) (p<0.001). In period of the IVG days, the rate of $\geq$2-cell was significantly higher in 10 days(38.2%) than in 12 days (20.0%) (p<0.01). In period of IVF time, 9 hrs ($\geq$2-cell: 31.5%, $\geq$ morula: 14.3%) indicated significantly higher cytoplasmic maturation rate than 4 hrs ($\geq$2-cell: 17.5%, $\geq$morula: 4.8%) and 7 hrs ($\geq$2-cell: 20.4%, $\geq$morula: 6.1%) (p<0.01). However, there was no difference in cytoplasmic maturation between co-cultured preantral follicle ( $\geq$morula: 17.4%) and preantral follicle cultured in Ml6 ( $\geq$morula: 17.4%). 22 morula and blastocysts produced in above optimal condition were transferred to uterus of 2 pseudopregnant recipients, 1 recipient was pregnant and then born 1 live young. This result demonstrates that in vitro culture system of preantral follicles can be used efficiently as another method to supply mouse oocyte.morula: 4.8%) and 7 hrs (2-cell: 20.4%, $\geq$morula: 6.1%) (p<0.01). However, there was no difference in cytoplasmic maturation between co-cultured preantral follicle ( $\geq$morula: 17.4%) and preantral follicle cultured in Ml6 ( $\geq$morula: 17.4%). 22 morula and blastocysts produced in above optimal condition were transferred to uterus of 2 pseudopregnant recipients, 1 recipient was pregnant and then born 1 live young. This result demonstrates that in vitro culture system of preantral follicles can be used efficiently as another method to supply mouse oocyte.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제28권2호
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• pp.95-103
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• 2001

연구목적: 본 연구는 생쥐 preantral follicles의 체외 배양 조건을 확립하고 이를 기초로 높은 체외 발달률 그리고 산자 생산률을 얻고자 하였다. 연구재료 및 방법 : Preantral follicles의 oocyte-granulosa cell complexes (OGCs)는 생후 12일된 FI ($C57BL{\times}CBA$)으로부터 난소를 적출하여 효소를 이용한 방법을 통해 획득하였다. 회수된 complexes는 10일 또는 12일 동안 체외 성장을 위해 Transwell-COL membrane insert로 옮겨졌고 5% FBS, 100 mIU/ml FSH, 100 mIU/ml hMC가 첨가된 ${\alpha}MEM$에서 배양되었다. 체외 성숙을 위해 1.5 IU/ml hCG가 첨가된 ${\alpha}MEM$에서 18 hrs 배양을 실시하였다. 그 후 M16에서 수정능력이 획득된 정자와 수정을 하여 4 hrs, 7 hts, 9 hrs 후에 10% FBS가 첨가된 modified M16 배양액에서 4일간 배양하거나 또는 bovine cumulus cell과 co-culture를 실시하였다. 그리고 형태적으로 정상적인 22개의 상실배와 포배를 2마리의 위임신 대리모 (ICR)의 자궁에 이식하여 산자 생산을 유도하였다. 결과: 1) OGCs 크기가 mouse preantral follicles의 핵 및 세포질 성숙에 미치는 영향을 조사하였을 때 $120{\sim}150{\mu}m$의 preantral follicles (MII: 33.0%, 난할률: 36.7%, 상실배 이상; 20.9%)은 핵 및 세포질 성숙에 있어서 $70{\sim}110{\mu}m$ (MII: 12.2%, 난할률: 10.2%, 상실배 이상: 4.8%)보다 더 높았다(p<0.001). 2)체외 성장기간의 연장이 mouse preantral follicles의 핵 및 세포질 성숙에 미치는 영향을 조사하였을 때 10일 (난할률: 38.2%)은 12일 (난할률: 20.0%)보다 난할률에서만 더 높았다 (p<0.01). 3) 체외 수정 시간의 연장이 mouse preantral follicle의 세포질 성숙에 미치는 영향을 조사하였을 때 9 hrs (난할룰 31.5%, 상실배 이상: 14.3%)은 4 hrs (난할률: 17.5%, 상실배 이상: 4.8%), 7 hrs (난할률: 20.4%, 상실배 이상: 6.1%) 보다 세포질성숙에 있어서 유의하게 높은 발달률을 나타냈다 (p<0.01). 4) 공배양이 mouse preantral follicle의 세포질성숙에 미치는 영향을 조사하였을 때 공배양 (상실배 이상: 17.4%)을 실시했을 때와 M16 (상실배 이상17.4%)에서 배양되었을 때는 차이가 없었다. 5)preantral follicle의 크기 ($120{\sim}150{\mu}m$), 체외 성장기간 (10일), 체외 수정 기간 (9시간), 배양 환경 (단지 medium만 존재)의 적절한 결과들을 종합하여 수행하였을 때 MII 성숙률, 난할률, 상실배 이상의 발달률은 30.2%, 39.3%, 22.5%이었고 총 22개의 상실배 및 포배를 2마리의 대리모에 이식했을 때 1마리가 임신했고 1마리의 산자를 생산했다. 결론: 따라서, 본 실험은 preantral follicle을 이용한 체외 배양 시스템이 생쥐 oocyte를 공급하는 또 다른 방법으로 효과적으로 이용될 수 있다는 것을 시사한다.

• KSBB Journal
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• 제22권5호
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• pp.297-304
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• 2007

Lovastatin은 근사형성 균류인 Aspergillus terreus가 생합성하는 이차대사산물로 강력한 고지혈증 치료제로 널리 이용되는 물질이다. 본 연구에서는 lovastatin 고생산변이주를 이용하여 포자배지 최적화를 통한 miniature 배양 방법을 확립하고자 하였다. 우선 miniature 배양에 필수적인 효과적인 포자 형성 방법을 개발하고자 포자 형성 배지의 통계학적 배지 최적화를 수행하였다. Miniature 배양의 inoculum으로 이용되는 대량의 포자를 획득하기 위해 Plackett-Burman 실험법을 이용하여 포자 형성을 향상시키는 성분을 조사한 결과, glucose, sucrose, yeast extract 그리고 $KH_2PO_4$가 주목할 만한 효과를 보였다. 상기 성분의 최적 농도를 확인하기 위해 반응표면분석법 (RSM)을 이용한 결과, PDA 포자 형성 배지와 비교하여 볼 때, 최적 성분 농도에서 포자 형성이 약 190배 증가하였다. 최적화된 포자형성 배지를 이용하여 lovastatin 고생산성 변이주의 대량 선별을 위한 miniature 배양 방법을 확립하기 위해 기존의 실험 과정에 'PaB (adaptation)'라는 한 번의 계대배양을 더 추가한 결과 생산균주의 안정성과 재현성이 큰 폭으로 증가하는 주목할 만한 결과를 얻을 수 있었다. 단기간에 가능한 한 다량의 균주를 스크리닝하기 위해 성장배양과 생산배양 모두 조업부피가 7 ml인 tube를 이용해 miniature 배양을 반복 수행하여, lovastatin 생산성과 배양형태가 훌륭한 변이주를 선별할 수 있었는데, 이 균주는 7 ml tube배양과 250 ml flask배양 (조업부피 50 ml) 모두에서 생산성이 높은 것으로 보아 산소 의존도가 비교적 낮고 생산 안정성이 높은 균주인 것으로 판단되었다. 한편 miniature 배양을 이용해서 lovastatin 고생산성을 보이는 균주를 신속 선별하기 위해서는 균주의 적절한 배양형태 유도가 매우 중요한 것으로 관찰되었다. 즉 생산배양으로의 고활성 균주의 접종을 위해서, 또한 생산배양에서 pellet의 배양형태 유도를 위해서 성장배양 시에는 반드시 고농도의 균사모양을, 생산배양 시에는 직경 1 mm 이하의 pellet모양의 배양 형태를 유지해야만, 생산균주가 lovastatin을 안정적으로 고생산할 수 있는 것으로 관찰되었다. 초기에 선별된 균주를 이용하여 miniature 배양에 의해 고속 균주선별 실험을 반복함으로써 고생산성 균주들을 다량 선별할 수 있었는데, 이들의 lovastatin 생산성을 조사한 결과, 기존의 flask 배양대비 오차범위가 $\pm$20% 이내의 생산성을 보이는 균주가 초기 선별시의 32%에 비해 81%로 크게 증가함을 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과는 lovastatin 고생산성, 고안정성 균주의 고속 스크리닝을 위해서 본 연구에서 개발한 tube를 이용한 miniature 배양이 기존의 flask 배양을 대체할 수 있는 훌륭한 배양방법임을 제시해 준다.

• Asia pacific journal of information systems
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• 제21권1호
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• pp.81-101
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• 2011

In today's rapidly changing and increasingly competitive business environment, new product development in tune with market trends in a timely manner has been a matter of the utmost concern for all enterprises. Indeed, developing a sustainable new business has been a top priority for not only business enterprises, but also for the government policy makers accountable for the health of Its national economy as well as for decision makers in what type of organizations. Further, for a soft landing of new businesses, building a government-initiated industry base has been claimed to be necessary as a way to effectively boost corporate activities. However, the existing methodology in new service and new product development is not suitable for nurturing industry, because it is mainly focused on the research and development of corporate business activities instead of new product development. The approach for developing new business is based on 'innovation' and 'convergence.' Yet, the convergence among technologies, supplies, businesses and industries is believed to be more effective than innovation alone as a way to gain momentum. Therefore, it has become more important than ever to study a new methodology based on convergence in industrial quality new product development (NPD) and new service development (NDS). In this research, therefore, we reviewed any restrictions in the existing new product and new service development methodology and the existing business model development methodology. In doing so, we conducted industry standard collaboration analysis on a new service model development methodology in the private sector and the public sector. This approach is fundamentally different from the existing one in that ours focuses on new business development under private management. The suggested framework can be categorized into industry level and service level. First, in the industry level, we define new business opportunities In occurrence of convergence between businesses. For this, we analyze the existing industry at the industry level to identify the opportunities in a market and its business attractiveness, based on which the convergence industry is formulated. Also, through the analysis of environment and market opportunity at the industry level. we can trace how different industries are lined to one another so as to extend the result of the study to develop better insights into industry expansion and new industry emergence. After then, in the service level, we elicit the service for the defined new business, which is composed of private service and supporting service for nurturing industry. Private service includes 3steps: plan-design-do; supporting service for nurturing industry has 4 steps: selection-make environment- business preparation-do and see. The existing methodology focuses on mainly securing business competitiveness, building a business model for success, and offering new services based on the core competence of companies. This suggested methodology, on other hand, suggests the necessity of service development, when new business opportunities arise, in relation to the opportunity analysis of supporting service based on the clear understanding of new business supporting infrastructure optimization. Meanwhile, we have performed case studies on the printing and publishing field with the restrict procedure and development system to assure the feasibility and practical application. Even though the printing and publishing industry is considered a typical knowledge convergence industry, it is also known as a low-demand and low-value industry in Korea. For this reason, we apply the new methodology and suggest the direction and the possibility of how the printing and publishing industry can be transformed as a core dynamic force for new growth. Then, we suggest the base composition service for industry promotion(public) and business opportunities for private's profitability(private).

• KSBB Journal
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• 제22권3호
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• pp.162-167
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• 2007

암모니아 가스는 환경오염 중 가장 피해가 큰 물질로 가축 뿐만 아니라 사람에게도 많은 피해를 준다. 본 연구의 목적은 Bacillus subtilis IB101을 이용하여 암모니아 가스의 제거효율이 좋은 조건과 최적으로 배양할 수 있는 생산배지의 최적화에 대하여 알아보는 것이다. 암모니아 제거 효과가 우수한 균주인 B. subtilis IB101의 암모니아 가스 제거 효능이 좋은 성장단계를 알아보았으며, 기본배지의 구성성분 중 $(NH_4)_2SO_4$의 농도에 변화를 주어 각각 다른 $(NH_4)_2SO_4$ 농도의 배지에서 배양된 cell이 암모니아 가스 제거에 미치는 영향을 알아보았다. 그리고 온도 및 pH에 따른 암모니아 가스 제거 효능의 최적조건을 알아보았다. B. subtilis IB101의 대량 배양을 위한 배지 조성을 얻기 위하여 Placket-Burman design과 one factor at a time method를 이용하여 기본배지의 구성성분의 영향에 대하여 살펴보고 최적의 배지조성을 알아보았다. Exponential phase 단계인 B. subtilis IB101을 접종한 것이 stationary phase 단계인 B. subtilis IB101을 접종한 것보다 암모니아 가스 제거 효율이 약 20% 정도 우수하였다. 30$^{\circ}C$, pH 4의 배양조건에서 암모니아 가스 제거 효율이 가장 높았다. 기본 배지 구성성분 중 $(NH_4)_2SO_4$의 농도의 변화에 따른 암모니아 가스 제거 효율에는 영향이 없었다. 최적화된 배지의 구성 성분은 yeast extract 10 g/l, soluble starch 2.5 g/1, $MgSO_4$ 6 g/l, $CaCl_2$ 1.55 g/1, $(NH_4)_2SO_4$ 5 g/1, $KH_2PO_4$ 0.75 g/l, 대두분 8 g/l이었다.

• KSBB Journal
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• 제17권1호
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• pp.73-79
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• 2002

본 연구에서는 C. ljungdahlii를 이용하여 일산화탄소로부터 에탄올 생성 방법을 최적화하였다. 먼저 Clostridium ljungdahlii ATCC 55383을 이용하여 일산화탄소 소비속도에 대한 kinetic model과 그에 따른 여러 가지 상수값을 계산하기 위한 실험을 수행하였다. 이 결과 일 산화탄소 소비속도 data에 Michaelis Menten식이 잘 적용됨을 알수 있었고 기울기 값 $K_m/V_{max}$ max 및 y-절편값 $1/V_{max}$로부터 구한 $V_{max}$는 37.14 mmol/L-hr-O.D. 그리고 $K_{m}$은 0.9516 atm임을 알 수 있었다. C. ljungdahlii에서의 ethanol의 생성에 미치는 pH와 질소원의 영향을 실험한 결과 세포성장에는 pH 5.5와 YE첨가가 에탄올 생성에는 pH 4~4.5, ammonium solution $(NH_4Cl+(NH_4)_2SO_4$)첨가가 필요한 것으로 확인되었다. 따라서 pH 5.5와 YE 0.5%에서 C. ljungdahlii를 배양한 후 pH 4.5로 shift하고 ammonium solution을 계속 첨가한 경우 세포농도 0.D. 0.25에서 약 3.6 g/L의 에탄올 생성을 얻었으며 이것은 pH 및 질소원 shift가 없는 경우에 비하여 약 20배 이상 에탄을 생성양이 증가된 수치이다. 이를 바탕으로 pH shift 후 N source로서 ammonium solution을 지속적으로 공급하여 주면서 fermenter를 이용한 일산화탄소로부터 에탄을 최적화를 수행하였고 이 결과 최대 specific ethanol production rate 0.49 g ethanol/L.hr.O.D.를 얻을 수 있었으며 생성된 최종 에탄을 농도는 25 g ethanol/L에 달하였다. 이 결과를 이용하여 높은 세포농도를 얻기 위하여 세포성장에 도움을 주는 탄소원 실험을 수행하였고 이 결과 glucose를 이용한 세포성장후 일산화탄소로 전환하는 방법을 fermenter에 적용하여 pH 5.5, 400 rpm 조건에서 glucose를 feeding하여 O.D. 3.4가지 자라게 한 후 ammonium solution을 첨가하여 주면서 일산화탄소를 소비하는 시점가지 약 10시간 동안 CO adaptation을 실시하여 일산화탄소의 소비속도가 충분한 속도에 달했을 때 pH를 5.5에서 4.5로 낮추어 주었고 그 후 간헐적으로 ammonium solution을 feeding한 결과 얻어진 최종 에탄을 생성량은 45 g/L 이었다. 특히 약60시간 이내에 45 g/L 정도의 ethanol을 생성 함으로써 0.75 g ethanol/L.hr의 ethanol 생산성을 확보 할 수 있었다. 또한 C. ljungdahlii이 에탄을 내성을 실험한 결과 약 50 g/L 정도의 에탄올에는 큰 성장 장애를 받지 않는 것으로 나타나 이 균주를 이용한 산업체 부생가스로부터의 에탄을 생산 가능성을 더하여 주고 있다. 현재 본 연구진에 의하여 C. ljungdahlii를 이용하여 long term operation시의 cell viability 유지를 위한 세포성장과 에탄을 생성을 완전히 분리시킨 2 bioreactor system의 연구 및 일산화탄소로부터 높은 농도의 에탄올을 생성하는 독창적인 새로운 균주가 분리되어 현재 실험 진행 중이다.