• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권3호
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• pp.355-359
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• 2014

최근 목질계, 미세조류, 해양 거대조류 등의 재생가능한 자원으로부터 생산된 많은 화학물질들이 화학산업에 도입되고 있다. 키틴/키토산은 지구상에서 두 번째로 풍부한 자원이며, 게, 새우, 곤충과 같은 갑각류의 껍질로부터 얻을 수 있다. 본 연구에서는 키토산으로부터 levulinic acid의 생산을 위하여 고온 산 가수분해와 실험계획법을 적용하여 반응온도, 촉매량, 반응시간의 반응조건을 최적화 하였다. 결과적으로 반응온도와 촉매농도는 높을수록 levulinic acid의 생성이 증가하였고, 반응시간은 일정시간 이후에는 크게 영향을 미치지 못하였다. 최적 반응조건을 조사한 결과, 반응온도 $175^{\circ}C$, 촉매농도 2.4%, 그리고 반응시간 40.7분의 조건에서 2.7 g/L의 levulinic acid를 얻었다.

• ALGAE
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• 제34권2호
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• pp.177-185
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• 2019

Ecklonia cava is popular in Korea as a marine functional materials. E. cava is generally collected and used on the coast of Jeju Island. However, the continuous use of collected natural E. cava may be limited because difficult to secure throughout the year and may be exposed to environmental pollution. Jeju magma seawater (MSW) was known to be significant advantages such as safety, cleanness, stability, and functional improvement. Attempts have been reported on application of MSW to the culturing of macro- and microalgae and showed improved results. Thus, the objective of the present study was to explore the anti-melanogenesis activity of brown seaweed E. cava (E. cava cultured with MSW [MSWE]) extract cultured in tanks with MSW of Jeju Island to evaluate the possibility of cosmeceutical industrial application. MSWE extract showed the higher polyphenolic and dieckol contents than natural E. cava (NE) extract. Anti-melanogenesis activity of MSWE extract and NE extract are tested and compared using tyrosinase and dihydroxyphenylalanine (DOPA) oxidation inhibition assay. MSWE extracts evidenced more effective tyrosinase and DOPA oxidation inhibition activity than that of the NE extracts and the commercial whitening agent, arbutin. MSWE extracts also markedly inhibited melanin synthesis and decreased the expression of melanogenesis-related protein in ${\alpha}$-melanocyte stimulating hormone-stimulated B16F10 melanoma cells without cytotoxicity. These results suggest that MSW cultivation process would be more effective in releasing bioactive compounds with whitening effect from seaweed such as E. cava at an industrial scale.

• 청정기술
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• 제23권1호
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• pp.104-112
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• 2017

해조류로부터 수열 액화 반응을 통해 생성된 원료를 이용하여 수소가스를 생산하기 위해 개질 반응용 상용화 촉매와 $K_2Ti_xO_y$가 첨가된 니켈(Ni) 제조 촉매를 사용하여 반응온도에 따른 수증기 개질 반응을 수행하였다. 반응원료는 해조류 바이오매스를 503 K의 반응온도에서 2시간 동안 수열 액화를 통해 생성된 액화 원료를 사용하였으며, 상용화 촉매(FCR-4-02)와 제조 촉매($Ni/K_2Ti_xO_y-Al_2O_3$, $Ni/K_2Ti_xO_y-SiO_2$, $Ni/K_2Ti_xO_y-ZrO_2/CeO_2$, Ni/$K_2Ti_xO_y$-MgO) 및 반응온도에 따른 수증기 개질 반응의 활성을 비교 연구하였다. 실험결과 제조 촉매 4종 모두 상용화 촉매와 비교하여 반응활성이 높게 나타나는 것이 확인되었으며, 제조 촉매의 지지체에 따라 생성되는 가스의 조성이 달라지는 것이 확인되었다. 특히, 산성이나 염기성을 띄는 $Al_2O_3$와 MgO의 지지체와 중성을 띄는 $SiO_2$의 지지체에서는 CO가 선택적으로 높게 생성이 되었으며 환원성을 띄는 $CeO_2$를 포함하는 지지체에서는 수성가스 전환 반응이 일어나 $CO_2$가 높게 생성됨을 보였다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제37권4호
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• pp.185-194
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• 2014

Seasonal monitoring was implemented to understand the influence of macrophyte bed structure on the composition and trophic interaction of aquatic organisms (algae, zooplankton, macro-invertebrate, and fish) in a shallow wetland (Upo Wetland, South Korea). Distinct division of the plant assemblage (reed zone and mixed plant zone) was observed. The reed zone was composed solely of Phragmites communis, whereas the mixed plant zone comprised a diverse macrophyte assemblage (Salvinia natans, Spirodela polyrhiza, Trapa japonica, Ceratophyllum demersum, and Hydrilla verticillata). Most of the aquatic organisms were more abundant in the mixed plant zone than in the reed zone, and this was positively associated with the seasonal development of macrophyte cover. Stable isotope analysis showed seasonal interactions among aquatic organisms. The majority of aquatic animal (zooplankton, Odonata, and Ephemeroptera) were dependent on epiphytic particulate organic matter (EPOM), and the dependence on EPOM gradually increased toward autumn. Interestingly, Lepomis macrochirus consumed Ephemeroptera and zooplankton in both macrophyte zones, but Micropterus salmoides depended on different food items in the reed zone and the mixed plant zone. Although, M. salmoides in the reed zone showed food utilization similar to L. macrochirus, it consumed Odonata or small L. macrochirus in the mixed plant zone. Based on these results, it appears that differences in the structure of the two macrophyte zones support different assemblages of aquatic organisms, strongly influencing the trophic interactions between the aquatic organisms.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권4호
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• pp.542-546
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• 2018

본 연구에서는 해양 거대조류 중 홍조류에 속하는 꼬시레기(Gracilaria verrucosa)로부터 malonic acid를 사용하여 열수 전처리 조건(전처리 온도, 촉매 농도, 고액비, 전처리 시간)에 따른 전처리와 효소가수분해를 통한 바이오슈거(환원당) 생산 가능성을 조사하였다. 300 mM malonic acid, 1:20 고액비 조건에서 $130^{\circ}C$에서 60분간 전처리를 수행하여 49.2%의 환원당 수율을 얻었다. 전처리 반응 후 이어진 효소 가수분해를 통하여 64.5%의 수율을 확보하였다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제16권6호
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• pp.119-133
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• 2013

The purpose of this study is to develop riverbed techniques to activating ecological function of hyporheic zone. Hyporheic zone maybe simply defined as an active eco-tone between surface water and groundwater, which facilitates to exchange water, nutrients and aquatic habitat occur in response to variation in discharge and bed geomorphology. The aim of this study is to evaluate the effectiveness of an applied riverbed technique for two years since its installation in the hyporheic zone. The experimental riverbed technique has been implemented on Anyang stream penetrating Anyang city in Gyunggi province. The dimension of the installed structure is 5.0 m in width, 46 m in length. Bottom layer is filled with rip-rap covered with gabion. After the implementation of the technique, the study conducts follow-up monitoring in two years of between 2011 and 2012. The results of follow-up monitoring for two years are as follows:1) In Hydro geomorphic process, the riverbed technique maintains hydraulic stability despite of several flood events in 2011, 2012. 2) After transformation to form pool-and-riffle habitat, for aquatic community composed of freshwater fish, macro invertebrate, and attached algae, the species diversity and population gradually increased. 3) The riverbed technique achieved desired effect on enhancement of ecological function in hyporheic zone.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권4호
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• pp.478-481
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• 2015

본 연구는 거대 녹조류인 창자파래(Enteromorpha intestinalis)를 대상으로 고체 산촉매를 사용하여 환원당을 생산하고자 하였다. 가수분해 반응은 고액비, 촉매량, 반응온도와 반응시간을 대상으로 최적화하였다. 결과적으로 액/고비 7.5, 반응온도 $140^{\circ}C$, 촉매량 15%, 그리고 반응시간 2 hr에서 7.74 g/L의 환원당을 얻었다. 반면에 단지 0.13 g/L의 5-HMF만이 생성되었다. 이로부터 고체 산촉매를 이용한 해양 바이오매스 자원의 가능성을 확인하였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제5권3호
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• pp.238-244
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• 2000

이 연구에서는 갑각강, 요각아강, Harpacticoida 목, Diosaccidae과, Paramphiascella 속의 Paramphiascella vararensis의 copepodid유생단계 및 성체의 발생과정에 대하여 보고한다. P. vararensis는 구멍 갈파래의 건조 분말을 먹이로 수온 22${\sim}$23$^{\circ}$C, 염분 33${\sim}$34 ppt의 배양 조건하에서 copepodid I 단계에서 copepodid VI 단계인 성체까지 발생하는데, 15일이 소요되었다. 성 분화는 제 IV copepodid기에서 이루어지며, 크기, 제 1 촉각, 제 2 흉지, 제 5 흉지 및 제 6 흉지 등에서 발생을 거듭하면서 형태적 차이를 보였다. 즉, 크기에서는 숫컷이 암컷보다 훨씬 작으며, 제 1 촉각은 암컷에 비하여 숫컷이 매우 변형되었고, 특히 제 1 촉각의 네 번째 마디가 암컷에 비해 매우 부풀어져있었다. 그리고 암컷의 제 2 흉지의 내지는 3마디이나, 숫컷은 2마디로 차이를 보였다. 한편, 제 5 흉지의 내엽의 강모수는 암컷이 3개, 숫컷이 2개였고, 제 6 흉지에서는 암컷은 2개, 숫컷은 3개의 강모를 갖는다.

• 생태와환경
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• 제40권3호
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• pp.379-386
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• 2007

계면활성제의 주된 원료이며 Estrogenic hormone으로 알려진 nonylphenol이 수중생태계 먹이망의 하등생물군 성장에 미치는 독성영향을 파악하고자, 배양중인 조류(Microcytis aeruginosa), 편모충(Diphylleia rotans), 소형 (Brachionus calyciflorus) 및 대형동물플랑크톤(Daphnia magna)에 다양한 농도로 제작된 NP을 처리하고 각 개체군의 성장 및 동물플랑크톤 B. calyciflorus, D. magna의 발생특성을 각각 조사하였다. 예비실험을 통하여, 투여농도는 개체군에 따라 조류(0.01, 0.05, 0.10, 1.00mg $L^{-1}$), Diphylleia rotans (0.5, 1, 2.5, 5, 10 ${\mu}g\;L^{-1}$), Brachionus calyciflorus (0.1, 0.5, 1, 2.5, 5 ${\mu}g\;L^{-1}$), Daphnia magna (0.5, 1, 5, 10, 50 ${\mu}g\;L^{-1}$) 등으로 $4{\sim}5$단계 농도를 처리하였으며, 독성효과는 각 개체군의 현존량 변화로 산정 하였으며 실험은 각각 3회씩 반복 실행하였다. 분석결과, 예상했던 것처럼 모든 개체군은 NP농도가 증가할수록 강한 성장 억제를 보였다. 조류실험에서는 0.05 mg $L^{-1}$, D. rotans와 B. calyciflorus는 공히 10 ${\mu}g\;L^{-1}$, 대형동물플랑크톤 D. magna는 5.0 ${\mu}g\;L^{-1}$부터 각각 유의한 성장억제를 보였다. Nonylphenol에 대한 각 개체군의 $EC_{50}$은 B. calyciflorus (2.49 ${\mu}g\;L^{-1}$) < D. rotans (3.49 ${\mu}g\;L^{-1}$) < D. magna (7.61 ${\mu}g\;L^{-1}$) < M. aeruginosa (47 ${\mu}g\;L^{-1}$) 의 순으로 나타나 NP에 대해 조류세포가 가장 강한 내성을 보인 반면 B. calyciflorus가 가장 약한 것으로 나타났다. 또한 동물플랑크톤의 발생에 있어서 B. calyciflorus는 NP농도$(0.1{\sim}1{\mu}g\;L^{-1})$, D. magna는 이보다 약간 높은 NP농도 $(0.5{\sim}5{\mu}g\;L^{-1})$에서 공히 내구란이 형성되지 않았다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때, 조류섭식자인 편모충이나 동물플랑크톤은 모두 nonylphenol에 대하여 조류보다 내성이 극히 약하며 특히 발생계에 치명적인 영향을 받기 때문에 NP가 유입되는 수계에 있어서 섭식자 소멸로 인한 식물플랑크톤 대발생의 인자로 작용할 수 있음을 시사해 주고 있다.

• 생명과학회지
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• 제22권2호
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• pp.266-280
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• 2012

한천은 거대 홍조류의 세포벽 성분으로 agarase에 의해 가수분해된다. Agarase는 분해 양상에 따라 ${\alpha}$-agarase (E.C. 3.2.1.158)와 ${\beta}$-agarase (E.C. 3.2.1.81)로 나눌 수 있으며 아미노산 서열 유사성에 따라 GH (glycoside hydrolase) -16, -58, -86, -96, -118 로 나눌 수 있다. 많은 agarase들이나 그들의 유전자가 바다나 육지 환경의 세균 혹은 메타게놈에서 검출, 분리, 재조합 발현되었다. Agarase의 산물인 한천올리고당(agarooligosaccharides)과 네오한 천올리고당(neoagarooligosaccharides)은 항암, 면역활성, 항산화, 장내유용세균활성화, 간보호, 항균, 미백, 보습의 효과 등 다양한 기능성이 보고되어 식품, 화장품, 의학 영역에서 광범위하게 이용될 수 있다. 또한 agarase는 연구영역에서 이용될 수 있다. 이 논문은 agarase의 검출원, 정제법, 검출법 그리고 응용영역에 대해 검토하였고, 한천대사에서 agarase의 역할, 대사산물의 기능 등도 고찰하였다.