• 한국미생물·생명공학회지
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• 제31권4호
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• pp.368-376
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• 2003

AA를 AA-2G로 전환하는 CGTase를 고정화하여 AA-2G 대량 생산의 가능성을 고찰한 결과, CNBr-sepharose 4B가 가장 효과적인 담체로 판명되었고, CGTase의 고정화 최적 조건과 고정화 CGTase에 의한 AA-2G 생산의 최적조건 및 재사용성을 검토하였다. 최적 고정화 조건은 효소량 24,000 units/g resin으로 9시간 반응하여 약 18,000 units/g resin의 최고 고정화율을 얻을 수 있으며, pH 5.0(50 mM sodium citrate buffer)용액에 12% AA-Na와 8% soluble starch를 기질로 하여 800 units/ml의 고정화 CGTase를 첨가한 후 $37^{\circ}C$에서 100 rpm으로 교반하면서 25시간 반응하여 약 18 mM의 AA-2G 최고량을 얻을 수 있었다. 또한 0.015 mM의 $CaCl_2$를 첨가하여 고정화 CGTase의 재사용성을 관찰한 결과, 5회까지 50% 이상의 AA-2G 생산율로서 그 가능성을 입증할 수 있었다. 그리고 효소의 재사용성이란 측면에서, 본 고정화의 다른 한 방법인 ultrafiltration(한외 여과)에 의해서는 Millipore사의 YM 10 membrane을 이용하여 먼저 단백질량과 효소 활성 변화를 측정하여 그 가능성을 확보할 수 있었으며, 기질 20 ml을 사용하여 AA-2G를 생성시킨 후, 한외여과에 의해 효소만을 회수하여 연속 반응해 본 결과 8회까지 50%의 생성률을 유지하였다. 따라서 한외 여과는 CNBr-sepharose 4B와 함께 효율적인 고정화의 한 방법으로 판명되었으며, 앞으로 이들 고정화 효소를 이용한 연속 반응 시스템의 구축이 뒤따라야 할 것이다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제39권5호
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• pp.333-337
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• 1996

갈락토올리고당의 연속 생산을 위하여 Bacillus sp. A4442가 생산하는 갈락토스 전이활성이 높은 $\beta-galactosidase$를 균체제거 후 농축, 탈염하여 $Diaion^{TM}$ HPA 75(styrene-divinylbenzene resin)에 고정화하였다. 고정화 수율 및 고정화 효소의 활성을 높이기 위하여 효소 고정화에 영향을 주는 변수들을 최적화하였다. 고정화 시간은 실온에서 3시간, Tris 완충액의 농도는 30mM, pH는 8이 적당하였다. 단백질부하가 증가할수록 효소는 다른 단백질과 경쟁적이며 가역적으로 담체에 결합하였으며, 최적부하는 약 25 mg Protein/g resin 이었다. 가교제로서 glutaraldehyde 0.5%를 사용하였을 때 효소의 열 안정성 및 운전 안정성이 현저히 증가하였다. 이러한 실험조건하에서 고정화를 실시하였을 때 고정화 수율은 40% 이상이었으며 그 활성이 약 200 U/g resin인 고정화 효소를 얻을 수 있었다. Packed-bed reactor에서 유당을 갈락토올리고당으로 연속적으로 전환 가능하였고, 이때 고정화 효소 1 g으로 갈락토올리고당 약 300 g을 생산할 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권12호
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• pp.1126-1133
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• 2010

본 연구에서는 휘발성 유기화합물의 분해능력을 가진 Candida tropicalis와 황화수소 분해능력을 가진 황산화균을 적용하여 이단 바이오필터를 운전하였으며, 각각의 미생물은 스폰지형 담체에 포괄 고정시켜 사용되었다. 이단 바이오필터에는 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 암모니아, 황화수소 등의 복합악취를 유입하며 분해 특성을 파악하였고, 특히 오염부하량 단계변동에 대한 바이오필터의 분해능을 확인하였다. 오염부하량 단계변동은 총유입부하량 단계변동(total EC test), 개별 악취물질 유입부 하량 단계변동(individual chemical EC test), 간헐 동적부하 변동(2 days off & 3 days on) 순으로 수행되었다. 총유입부하량 단계변동 실험결과 TVOC와 암모니아, 황화수소의 최대분해능은 각각 61, 5.2, $9.1\;g/m^3/hr$로 확인되었으며, 개별악취물질 유입부하량 단계변동시에는 휘발성 유기화합물질 상호간의 분해능 간섭이 일어나는 것을 확인할 수 있었다. 벤젠 부하량 변동시 톨루엔과 p-자이렌 모두 제거효율에 영향을 받았으며, 톨루엔의 부하량 단계변동시에는 벤젠과 p-자이렌이 각각 30%와 25% 이상의 제거효율의 하락이 일어나는 것을 확인할 수 있었다. 하지만 무기악취와 유기악취간의 상호 분해능 간섭은 일어나지 않는 것을 확인할 수 있었다. 2일간 악취물질의 유입을 중단한 후 다시 악취물질의 유입을 재개하였을 때, 3일 이내에 95% 이상의 악취물질 제거능 회복율을 보였다. 이러한 부하변동 실험결과로 미생물 포괄고정 담체를 적용한 이단 바이오필터가 유 무기 악취의 동시제거에 많은 장점을 가지고 있음을 확인할 수 있었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제26권4호
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• pp.222-230
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• 1983

본 연구에서는 저자등이 분리한 바 있는 Streptomyces griseolus가 분비한 xylose 이성화 효소(D-xylose ketol isomerase, EC 5.3.1.5, 포도당 이성화 효소)의 고정화 및 이 고정화 효소에 의한 파일롯트 규모의 이성화당 생산에의 응용을 시도하였다. 세포내 분비된 Xylose 이성화 효소를 함유한 미생물 균체를 호모 게나이저로 $500kg/cm^2$압력하에 파쇄한 결과 원 효소 역가의 98.8%가 얻어졌고, lysozyme으로 분해 했을 때는 54.7%가 얻어졌다. 이 효소의 고정화를 위한 담체로서는 Diaion HP 20, Duolite A-7, Amberlite IRA 93 및 94와 같은 포리스형 수지류가 효과적임이 밝혀졌고, Amberlite IRA 93에 대한 재생 형태는 $BO_4--$가, Diaion HP 20에 대해서는 $HCO_3-$가 효과적이었다. Amberline IRA 93에 대한 고정화 최적 조건은 pH 8.0에 $55^{\circ}C$로서 80.6%의 효소 고저오하 수율을 나타내었으며 효소 활성 반감기는 $65^{\circ}C$에서 24일 이상이었다. Amberlite IRA 93에 효소를 탈착(脫着) 실험한 결과, 담체는 재 사용이 가능 하였으며 2,3,4,5회째의 효소의 재 고정화율은 각각 98.2, 93.3, 90.7 및 87.5%를 나타내었다. 고정화 효소의 최적 반응 온도는 $60{\sim}70^{\circ}C$로 원효소의 경우에 비하여 다소 낮아지면서 폭이 넓어졌으며, 최적 pH는 $8.0{\sim}8.3$으로 알카리 쪽으로 이동하였다. 파일롯트 규모로 본 고정화 효소 충전탑(내경 30cm, 높이 85cm)에 의한 이성화당의 생산을 시도하였던바, 고정화 효소(350 IXIU/ml-R) 1리터가 30일동안에 약 293리터의 이성화당을 생산할 수 있는 것으로 나타났다.

• KSBB Journal
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• 제21권5호
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• pp.360-365
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• 2006

대규모 산업공정을 위한 효소 고정화 담체로서 나노세공 실리카의 상용화 가능성을 조사하였다. 정량반응 시스템을 이용하여 1차 입자의 생성조건을 변화시킴으로써 여러 세공크기를 갖는 나노세공 실리카를 만들었으며, 비표면적, 세공 용적, 공극 크기 등의 물성 제어를 하였다. 실리카와 효소 사이의 원활한 공유결합을 유도하기 위해, 실리카의 표면을 알데하이드기로 개질하였으며, Lucifer yellow라는 형광 dye를 이용하여 표면 개질을 확인하였다. 실리카 위에 목적 효소인 트립신을 각 조건에 따라 고정화 시킨 결과 충분한 고정화를 위해서는 50 nm 정도의 공극 크기가 필요함을 알았고, 표면 차이에 따른 고정화 차이를 통해 고정화에 있어 표면개질의 중요성을 볼 수 있었다. 또 재사용 시 고정화된 트립신의 활성 변화를 관찰, 활성이 90%까지 유지되는 동안 10회 이상의 반복 사용이 가능함을 확인하였다. 이를 통하여 고정화 효소 시스템의 산업적 이용을 위한 가능성을 확인하였다. 실리카의 상용화 가능성을 평가하기 위하여 현재 상용화 되고 있는 지지체와 유사한 조건에서 실험 후 결과를 비교해 본 결과 나노세공 실리카의 효소 고정화용 지지체로서의 상용화 가능성을 발견할 수 있었다.

• 한국환경과학회지
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• 제6권6호
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• pp.671-678
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• 1997

This study was conducted to use oyster shell as media for biological wastewater treatment. The comparison between the removal efficiencies of the activated sludge and the submerged biofilm process with oyster shell media (5% of reactor volume) for domestic sewage treatment was made. The contaminant removal efficiencies of the submerged process were higher than that of the activated sludge process. And the removal efficiencies of the submerged biofilm process with oyster shell media of 10% and 18% were Investigated at various loading rate. The removal efficiencies of 10% were higher than that of the 18% during the experimental period. The effluent concentration from the sub- merged bloom process using oyster shell media was prediceted by the Stover-Kincannon model.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2010년도 추계학술발표논문집 1부
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• pp.294-297
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• 2010

본 연구논문에서는 주요 대기 오염물질인 $NO_x$를 처리하기 위해 다양한 종류의 촉매를 사용하여 탈질 특성을 조사하였다. 여러 종류의 담체에 다양한 종류의 활성물질을 답지한 촉매를 사용하였으며, 고정층 반응기를 이용하여 반응온도, 공간속도, 수분함량 등과 같은 공정조건에 따른 탈질효율도 측정하였다. 전체적으로 담지된 활성물질이 증가할수록 탈질효율도 증가함을 알 수 있었다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2003년도 동계 학술대회 논문집
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• pp.158-164
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• 2003

현재 우리나라는 축산물 소비증가에 따른 가축사육 두수 증가와 이에 따른 축산 분뇨 및 악취 처리 문제가 심각하게 대두되고 있으며, 특히 악취발생 문제는 환경적 측면에서 최근 심각한 사회문제로 대두되고 있다. 악취처리 기술 가운데 하나인 바이오필터(Biofilter)는 운영비가 적게들고 폐수가 발생되지 않으며, 처리효율이 높은 장점들을 가지고 있다. 또한 기존의 악취처리방법과 달리 담체만을 교체해주기 때문에 폐기물 발생량이 상대적으로 적은 장점이 있다. 현재 바이오필터 충진재는 여러 종류가 개발되었지만 제작단가가 고가이기 때문에 경제적 측면에서 불합리하며, 처리장비의 고정비와 변동비가 경제적으로 많은 부담이 되어 실질적인 현장적용이 어렵다고 판단되어진다. (중략)

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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• pp.235-236
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• 1999

보일러와 같은 고정원에서 배출되는 질소산화물을 제거하기 위한 후처리 기술인 선택적촉매환원공정(SCR:Selective Catalytic Reduction)은 안정적이며 탈질효율이 높아 상업적으로 가장 많이 이용되고 있다(Bosch, 1988). 본 연구팀은 가격 및 성능 측면에서 외국산 상업용 촉매와 경쟁할 수 있는 국산 SCR 촉매의 개발을 위하여 국내에서 안료용으로 생산되는 TiO$_2$를 촉매의 담체로 이용, V$_2$O$_{5}$/TiO$_2$ 하니콤 촉매를 제조하여 촉매의 활성 및 특성을 연구 중에 있다(이정빈, 1999).(중략)

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제27권2호
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• pp.136-144
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• 1999

Since the condition of immobilization must be optimized, it is very important to know whether and on how conditions bacterial cells retain their metabolic activity during immobilization process. A bioluminescence intensity had the maximum value when cell concentrations were between 1.0 and 1.2 measured at O.D660. The strontium alginate was used as an immobilization matrix and two independent factors for immobilization of Photobacterium phosphoreum with strontium alginate were optimized with the response surface methodology(RSM) considering degree of bioluminescence. As a result, the optimum concentration for immobilization was found to be 2.4%(w/w) for sodium alginate and 0.31M for strontium chloride, respectively. A dilution was carried out with 2.5%(w/v) NaCl solution that is an optimum environmental condition for growth of P. phosphoreum. Under the such condition of immobilization, hardness could be predicted as 4.66$\times$104N/$m^2$ and it took different time according to the volume of matrix to be immobilized completely.