• 청정기술
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• 제4권1호
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• pp.45-59
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• 1998

방선균인 Streptomyces kasugaensis에 의해서 생산되는 이차대사산물인 kasugamycin 생산성 증대 및 단위 생산량 당 오염물질 배출량 저감을 위한 연속 고정화 배양을 수행하였다. 세포 고정화에 적합한 포자 수확을 위한 포자형성 촉진 배지 개발은 물론 고정화 담체로 사용한 셀라이트에 수확된 포자를 고정화시키는 방법을 확립하였다. 연속 고정화 배양 시 고정화세포의 유출을 방지함으로써 안정된 연속배양을 가능토록 하기위한 decantor 형태의 고정화세포 분리기가 장착된 반응기를 사용하였다. 희석 속도 및 공급액 중의 기질 농도(당 농도, 인 농도)를 변화시키며 생합성된 kasugamycin 생산성 및 화학적산소요구량(COD)을 측정하였으며 이들을 현탁세포를 이용한 회분식 발효에서의 kasugamycin 생산성 및 발효 폐액 중의 COD 값과 비교하였다. 고정화 세포를 이용한 연속배양에서의 kasugamycin 생산성이 현탁세포를 이용한 회분식 발효에 비해 2.5배 높았으며, 동시에 단위 생산량 당 COD가 2.3배 저감되는 것으로 나타났다. 이것으로부터 연속 고정화 배양이 현탁 회분식 배양에 비해 kasugamycin 생산성 및 오염물질 배출 측면에서 유리한 청정 공정임을 확인할 수 있었다.

• KSBB Journal
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• 제25권3호
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• pp.205-214
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• 2010

역류크로마토그래피 (counter-current chromatography, CCC)는 일련의 분배과정을 한 개의 튜브 내에서 연속적으로 일어나도록 고안된 시스템으로서 컬럼으로는 polytetrafluoroethylene(PTFE) 튜브가 다층으로 감겨있는 원통형의 홀더 3개가 서로 기어를 통해 물려있으며, 홀더가 회전과 공전을 통해 튜브의 꼬임을 방지하는 rotary seal-free flow centrifuge 시스템으로 되어있다. 역상 HPLC (reverse phase HPLC)에서는 고정상이 실리카에 결합된 유기물단 (organic moiety)이 수용성 이동상 물질에 의해서 용매화 (solvated)되는 반면 CCC는 실리카 대신에 강한 중력장에 의해 분리되는 자유로운 용매가 고정상이 되며 이 고정상의 부피비율은 20-30%에 이른다. 즉 고체담체에 결합된 유기관능기 대신에 물과 섞이지 않는 hexane 같은 유기용제가 고정상으로 사용되는 것이다. 고속역류크로마토그래피 (high-performance countercurrent chromatography, HPCCC)는 CCC의 기능을 향상시킨 분리시스템으로서 높은 중력장하에서 높은 이동상 속도와 높은 분리효율과 짧은 분리시간을 특징으로 하고 있다. 특히 mg 단위에서 kg 단위로의 스케일업이 선형적으로 가능하다는 큰 장점을 지니고 있다. 이 총설에서는 현재까지 개발된 CCC의 일반적인 이론을 간략히 정리하고 최신 HPCCC 장비의 적용 예를 살펴보고 그 응용분야로서 생리활성물질의 분리 및 정제와 관련된 연구동향을 정리하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제27권5호
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• pp.753-756
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• 1995

아스파탐 전구체의 보다 효율적인 효소적 합성 방법을 개발하기 위하여 thermolysin의 고정화 방법을 확립하고자 고정화 담체로서 다공성 수지인 Amberlite XAD-7을, 가교화제로서 glutaraldehyde를 사용하여 최적 고정화 조건을 조사하고자 하였다. Thermolysin이 Amberlite XAD-7에 흡착되는 속도는 초기에 빠른 것으로 나타났으며, $5^{\circ}C$에서 24시간후는 96%가 흡착되었다. Thermolysin에 대한 Amberlite XAD-7의 최대흡착량은 수지 l당 340g 이상이었으며, 투입한 thermolysin 양이 300g일 때까지는 흡착된 양의 증가하는 관계는 직선관계를 보여주었다. thermolysin의 가교화를 위한 효과적인 pH와 glutaraldehyde의 농도, 가교화시간은 각각 $pH\;6.0{\sim}7.0,\;6{\sim}12.5%$ 및 $3{\sim}7$시간이었다. 특히 glutaraldehyde 6%에서는 7시간, 12.5%에서 3시간의 가교화가 효소의 잔존역가와 가교화 정도를 현저히 높였다. 이때의 잔존역가는 30% 이상인 것으로 나타났다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제13권2호
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• pp.115-118
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• 1985

리파마이신 B 산화효소의 활성을 갖고 있는 Humicola spp. (ATCC 20620)를 아세톤 처리 한 후 cellulose acetate로 고정화하여 그 특성을 조사하였다. 고정화 효소에 있어서 pH는 7.2온도는 50-55%에서 최대 활성을 보였으며, 비고정화 효소에 비하여 pH와 온도변화에 덜 민감하였다. 외경 3mm bead size에서 20%의 활성회수율을 보였으며, storage stability는 4$0^{\circ}C$ 이하에서는 아주 좋았으며 5$0^{\circ}C$ 이상에서는 급격히 활성이 감소하였다. 고정화 담체로서 cellulose acetate는 물리적으로 견고하여 삼상반응기의 packing material로써 적당하였다.

• KSBB Journal
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• 제13권3호
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• pp.244-250
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• 1998

글루코스와 초산을 온라인 모니터링 하기위한 흐름주입분석기 술이 개발되었고 대장균발효공정에 이용되었다. 또한, Epoxy 고 분자 담체에 고정화된 GOD와 SOD 를 이용한 GOD-FIA와 SOD-FlA의 특성을 연구했다. 즉, FIA 의 조작온도, 운반용액 속의 첨 가제 (Triton, EDTA, natrium azid 등), 분석 시 료에 용 해된 신진대사물의 농도, pH, 초산측정시 사코진 농도 등에 따 라 고정화된 GOD와 SOD의 활성도, 즉 검출신호의 높이변화를 고찰했다. 최소배양액 과 복합배양액을 사용한 대장균 발효공정 에서 달루코스와 초산을 동시에 온라인 모니터링 하였으며 그결 과는 오프라인 분석결과와 잘 일치 하였다,

• KSBB Journal
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• 제16권5호
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• pp.459-465
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• 2001

본 연구에서는 생물공정에서 주요 기질로 이용되는 글루코오스와 전분을 온라인 모니터링 하기 이하여 GOD, AMG를 이용한 흐름 주입분석(Flow Injection Analysis : FIA) 기술을 개발하였고, 효소활성 변화를 비교, 고찰하였다. 특히, epoxy 고분자 담체에 고정화된 COD-FIA와 AMG/GOD-FIA 장치의 성능을 조사하였고, FIA의 조작온도, pH, 운반용액의 첨가제, 염 그리고 각종 신진대사물질의 고정화된 GOD, AMG의 활성에 대한 영향을 소형 반응기내 글루코오스와 전분의 농도 변화를 온라인 모니터링하였다. GOD-FIA에 의한 온라인 모니터링 결과는 오프라인 분석과 비교적 잘 일치하였으며, AMG/GOD-FIA에의한 전분 농도의 온라인 모니터링은 단일 효소 반응기를 사용한 경우 두 개의 효소 반응기를 사용한 경우보다 더 효과적임을 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제17권6호
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• pp.565-574
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• 2006

광학순도가 높은 이성체의 응용은 최근 들어 크게 증가되고 있는 추세이다. 여러 가지 방법 중에서도 비대칭 촉매합성반응을 통하여 선택적으로 순수한 광학이성체를 합성하는 것이 가장 매력적인 방법이다. 특히 키랄화합물을 합성하는 비대칭촉매반응에 있어서는 가격이 비싼 촉매를 소량 사용하면서도 활성이나 광학선택성 및 촉매수명을 높이도록 하는 조건이 매우 중요하게 대두된다. 활성이 큰 키랄촉매를 고정화시키면 반응 후에 반응혼합물을 여과법으로 쉽게 제거할 수 있다는 등의 취급상 용이한 점을 제공한다. 키랄촉매반응에서 생성물의 광학선택성을 향상시키고 여러 번 촉매를 재사용할 수 있도록 하려는 다양한 방법이 연구되고 있다. 본 총설에서는 여러 종류의 광학선택적인 불균일촉매에 관한 연구의 현황과 제한점 등을 주로 다루었다.

• KSBB Journal
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• 제9권5호
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• pp.525-531
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• 1994

본 연구에서는 tyrosinase 효소반응시에 발생하는 반응 비활성화를 막아 조엽 얀정성을 향상시키는 것을 목적으로 연구를 수행하였다. Quinone에 의해 친핵성 공격을 받는 lysine기를 bifunctional rea gent인 glutaraldehyde로 변형시켜 줌으로써 효소 의 비활성화를 줄일 수 있었다. 또한, 고정화된 효소 를 충진층 반응기에 충진시켜 비활생화를 열으키는 생산물을 연속적으로 제거함으로써 효소의 얀정성을 크게 향상시켰다. 고정화 방법으로는 glass bead를 이용한 담체 가교법을 이용하였으며, 이때 glutaral­d dehyde와 효소의 lysine이 반응하게 되어 qumone 에 의한 친핵성 공격을 받지 않게 되어 안정성이 더욱 향상되 었다. 반응매 질로 borate buffer를 이용하 게되면 catechol과 borate의 복합체 형성으로 catechol에서 qumone으로의 전환이 줄어들게 되어 효소 비활성화가 감소하였다.

• KSBB Journal
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• 제17권1호
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• pp.14-19
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• 2002

본 연구의 목적은 회전생물반응기에 고정화한 P. chrysosporium IFO 31249를 이용하여 LiP 생산의 최적 조건을 조사하는 것이다. 회전생물반응기에서 batch culture시 최대 LiP 활성도는 300 U/L이었다. LiP 생산의 최적 조건은 드림의 회전 속도는 1 rpm, 담체 충진율은 20%이었다. MnP 생산을 위한 $MnSO_4$$\cdot$$H_2O$ 의 최적 농도는 50 ppm이었다. 그리고 산소의 충분한 공급은 LiP 생산의 가장 중요한 인자이었다. 또한 LiP 및 MnP의 생산에 있어 repeated-batch culture가 3번이나 가능하였다.

• 상하수도학회지
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• 제20권6호
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• pp.875-883
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• 2006

The carbon and nitrogen removal process using PVA-gel (Polyvinyl Alcohol) immobilized microorganisms was studied. The process has been operated under diverse process conditions for 12 months. The process consists of denitrification with internal recycle of 300%, nitrification, aerobic digestion reactors and settling tank. Nitrificatoin and nitrogen removal efficiency according to gel packing ratio and temperature were studied. Yield for Heterotrophs ($Y_H$), decay coefficient for Heterotrophs($b_H$) in aerobic digestion reactor were determined to seize sludge reduction mechanism and compared with typical data of activated sludge process. Then SRT in aerobic digestion reactor was determined on an experimental basis and sludge reduction efficiency was calculated. The process was implemented successfully with sludge reduction efficiency of 92.0~98.5% on a basis of biomass.