• 청정기술
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• 제17권2호
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• pp.156-165
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• 2011

본 연구에서는 바이오에탄올 생산을 위한 목질계 바이오매스의 전처리, 당화, 당/산 분리, 발효, 정제에 이르는 전 공정을 조합하고, 상용공정모사기(PRO/II)를 사용하여 공정모사를 수행하였다. 주요 공정으로 강산에 의한 전처리 및 당화, SMB(simulated moving bed)를 사용한 당/산 분리, 그리고 증류 및 투과증발법(Pervaporation)을 이용한 에탄올 탈수 공정을 사용하였다. 열회수 공정을 이용하여 전 공정의 에너지 소비가 최소화 되도록 하고 강산당화공정에 의한 바이오에탄올 생산공정의 물질수지 및 열 수지를 확인하였다. 공정모사 결과, 1 kg의 에탄올을 생산하는데 필요한 바이오매스는 4.07 kg, 소요된 열량은 3,572 kcal로 계산되었다. 기존 묽은 산 당화공정(SRI 자료)에 비해 26%의 수율 증가와 30% 정도의 에너지 절감이 가능할 것으로 예상되었다. 이러한 수율을 얻기 위해서는 강산당화공정에 의한 전처리 및 당화공정에서 셀룰로오스 및 헤미셀룰로오스의 전환율이 90% 정도에 이르러야한다. 또한 5탄당 발효공정이 개발되어야 한다. 효율적 에너지 절감을 위해서는 SMB 공정에서 분리된 황산수용액의 농도가 20% 이상 되어야하며, SMB 공정에 의한 당/산분리 공정이 실용화되어야 강산당화공정에 의한 목절계 바이오에탄올 생산공정이 상용화될 것이다.

• 한국식품과학회지
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• 제38권4호
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• pp.488-494
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• 2006

두부 순물을 UF막으로 농축시켜 제조한 UF 분리농축분말의 일반성분 및 이들 분말을 식품에 첨가할 경우 반드시 고려해야 할 용해도, 유화력, 거품형성능에 대해 살펴보았다. 그 결과 일반 성분에 있어서, UF 분리농축분말의 수분함량과 탄수화물 함량은 순물과 큰 차이가 없었으며 단백질 함량은 순물분말보다 2배가량 높았으나 회분함량은 2배 낮았다. 유지흡착력을 비교 시 ISP>UF 농축분말>순물 순으로 높게 나타났으며 UF 분리농축 분말의 용해도가 ISP와 순물에 비해 높기 때문에 수분흡착력은 매우 미약하였다 UF 분리농축분말의 단백질의 용해도는 등전점 부근인 pH 4.0에서 가장 낮았으며 산성 또는 알칼리성으로 갈수록 증가하는 전형적인 단백질 용해도 곡선을 나타내었다. 유화력은 ISP와는 달리 pH에 따른 현화를 보이지 않으며 150-200 정도의 EAI 값을 나타내었고, 유화안전성은 pH 6.0 이하의 산성에서 더 높은 값을 나타내며 대체로 75-92%의 높은 유화안정성을 보였다. UF 분리농축분말의 거품형성능은 증류수 처리구간에서 ISP와는 달리 pH 4.0-6.0에서 가장 우수하였으며 NaCl 농도가 높을수록 약간 감소하는 경향을 나타내었고, 거품안정성을 측정한 결과 ISP에 비해 대두 단백질의 등전점인 pH 4.0 부근에서 5-7배 높은 거품안정성을 나타내었으나 pH 4.0을 제외한 모든 pH 구간에서 20분 안에 거품이 소멸되었다 UF 분리농축분말은 isoflavone 등 여러가지 기능적 성분을 함유하는 것으로 알려져 있을 뿐만 아니라 용해도, 유화력, 유화안정성, 거품형성능 등이 ISP보다 우수하여 식품가공에서 다양하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.58-65
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• 2016

본 연구는 조직공학용 지지체로 사용될 막을 개발하기 위한 초도 연구 수행으로, 염화나트륨(NaCl)을 기공형성체로 혼합한 폴리카프로락톤(PCL)용액을 유리 캐스팅판에 분주한 후 필름 어플리케이터를 이용하여 다공성 PCL필름을 성형하였다. 성형된 필름은 건조 후 증류수에 침지시켜 NaCl을 추출하여 최종 멤브레인형 다공성 지지체를 제조하였다. 3차원 다공망을 형성시키기 위하여 NaCl을 기공형성체로 이용하였으며 $4^{\circ}C$, 실온, $40^{\circ}C$의 세 가지 건조조건에 따른 다공망의 형성과 형태를 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 관찰 하였으며 기초적인 안전성 확보를 위한 세포독성평가를 시행하였다. 세 가지의 건조조건별 결과에서는 실온 건조조건에서 거대기공과 미세기공이 혼재된 3차원 다공망이 우수하게 형성된 것이 관찰되었으며 세포독성 시험결과 ISO10993-5 규격의 세포독성 판단기준에 따라 grade 2(mildly cytotoxic)로 나타난바 생체용으로 적합하다고 볼 수 있다. 본 연구를 통하여 멤브레인형 다공성 지지체 제조에 건조조건이 3차원 다공망의 형성 및 거대기공과 미세기공이 함께 형성되는 것에도 영향을 미치는 것으로 나타났으며 이 결과는 다공성 멤브레인 지지체의 분해성 조절 및 약물 담지 효과를 개선하기 위한 연구에서 다공도의 조절에 대한 기초적인 공정이 될 수 있다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제34권9호
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• pp.1450-1458
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• 2005

우리나라 동해심해수의 효율적 활용을 위한 방안의 하나로 chitosan-ascorbate(CA) $0.1\%$를 함유하는 동해심 해수로 담근 물김치의 품질특성을 조사하였다. 물김치 제조는 담금 용수로 mineral salt $1\%$ 함유 증류수(DW), 염도 $1\%$ 동해심 해수(ED), DW+CA(DW-CA) 및 ED + EA(ED-CA)로 구분하여 $10^{\circ}C$에서 12일간 숙성시켰다. 그 결과, ED-CA는 물김치 숙성시 pH의 감소와 산도의 증가를 상당히 지연시키며, 총균수를 감소시키면서 젖산균비율을 높여 위생성을 증진시키며, 항산화성을 높이는 효과가 있었다. 또한 탁도를 감소시켜 국물을 맑고 투명하게 유지하며, 김치 조직의 연화현상을 막아 경도유지와 조직의 알코올 불용성 물질의 용출을 지연시키며, 종합적 기호도를 증진시키는 효과를 나타내어 물김치 담금용수로서의 활용이 기대된다.

• 한국식품과학회지
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• 제28권3호
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• pp.405-410
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• 1996

항암, 시력 회복, 변비 , 당뇨병 , 신장병 , 불면증 등에 치료 호과가 있어 건강 음료로 이용되고 있는 tea fungus 발효 홍차를 당의 종류(자당, 포도당, 과당, 옥수수물엿), 농도(10-60% w/v), 그리고 배양 온도별($5-50^{\circ}C$)로 제조하여 발효액의 pH변화와 산생산성을 보았다. 자당과 포도당을 첨가하여 제조한 홍차 용액 중에서 산생성 경향이 서로 유사하고, 자당과 옥수수물엿을 사용한 홍차 용액에서 산생성 경향이 서로 유사한 것으로 보아 자당보다 과당의 이용성이 높은것으로 추정된다. 배양액 표면의 막 형성과 생육, 그리고 생성을 위한 최적 온도는 $30^{\circ}C$였다. 20%이상의 자당과 과당을 사용한 홍차 용액을 $30^{\circ}C$에서 14일간 배양하였을 때 0.1-0.2%의 낮은 산 생성을 보였으며, 10%의 자당과 과당을 사용한 홍차 용액에서 14일간 배양시킨 발효 홍차의 total acidity는 각각 1.8% w/v(자당)과 0.68% w/v(과당)가 되었다. 발효 홍차의 pH는 배양 2일 후부터 당의 증류, 농도, 배양 온도에 크게 영향을 받지 않고 모든 배양액에서 2.74-3.56으로 떨어져 배양 14일까지 같은 수준의 pH를 유지하였다.

• 대한치과교정학회지
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• 제27권4호
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• pp.539-548
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• 1997

부정교합의 치료를 위한 고정식 교정장치는 치아 이동에는 매우 효율적이지만 치면 세균막 관리는 어렵게 된다. 이에 따라 치태 및 세균이 증가하고 결과적으론, 치아우식 및 치아표면의 탈회등 부작용이 발생하게 된다. 본 연구에선 고정식 교정장치로 치료받는 환자에게서 탈회 및 치아우식을 낮추기 위한 방법으로, 0.05%의 NaF와 10% Xylito띠 함유된 양치액의 효과를 평가하고자 하는데 그 목적이 있다. 고정식 교정장치로 치료받는 환자 11세부터 14세까지(평균 연령 12.7세) 20명을 대상으로 하여 각 10명씩 실험군과 대조군으로 구분하였다. 실험군에선 0.05%의 NaF와 10% Xylitol이 함유된 양치액을 사용하게 하였으며, 대조군에선 증류수를 주로한 placebo 양치액을 사용하게 하였다. 양치액 사용전과 사용 후 3주, 6주, 9주시 치태를 채취하여 MSB배지 및 BHI배지에 배양하여 S. mutans의 수와 비율의 변화를 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 0.05%의 NaF와 10%의 Xylitol이 함유된 양치액을 사용한 군에서 S. mutans C.F.U.의 수는 양치액 사용전과 3주(p<0.01), 9주 (p<0.05)에서 통계적 유의차가 있었다. 2. Total C.F.U.에 대한 S. mutans C.F.U.의 비율은 실험군에서 사용전과 3주, 6주, 9주(p<0.01)에서 통계적 유의차가 있었다. 3. 양치액 사용후 일단 감소한 S. mutans 수는 그 후에 3주, 6주, 9주에서 계속적인 유의성 있는 감소는 없었다. 4. 실험군과 대조군에서의 S. mutans C.F.U.의 가장 현저한 감소의 차이는 양치액 사용 3주째였다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제33권1호
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• pp.27-35
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• 2003

1. 목적 생체재료의 생체친화성을 증진시키고 치유를 촉진하기 위한 목적으로 생체재료의 생화학적 표면개질에 관한 연구가 널리 진행되고 있다. 이와 같은 목적으로 이용되어 온 부착분자에는 아미노산, 펩타이드, 단백질, 효소 및 성장인자들을 들 수 있으며, 이들 분자들을 금속, 골대체물질 및 폴리머와 같은 생체재료의 표면개질에 이용하여 왔다. 이 연구의 목적은 생체적합성이 우수하고 생분해성을 지닌 키토산으로 얇은 막을 제작한 후, 세포외 기질의 구성성분 중 세포부착에 관여하는 RGD 펩타이드를 부착시킨, 표면개질 키토산막의 생물학적 영향을 MG-63 조골양세포를 이용하여 관찰하는 것이다. 2. 방법 2% acetic acid에 키토산 가루를 녹여 만든 2% 키토산 용액으로 24-well 배양접시의 표면을 도포 후 24시간 동안 건조시켜 키토산막을 제작하였다. GRGDS 펩타이드를 cross-linker(EDC, NHS) (Sigma, MO, USA) 용액과 반응시켜서 펩타이드의 카르복실기를 활성화시켰다. 이들을 PBS 완충용액으로 수화시킨 키토산막과 결합시켜 펩타이드의 활성화된 카르복실기와 키토산의 아민기 간에 안정적인 아미드 결합(amide bond)이 형성되도록 하였다. 하루 동안 반응을 일으킨 후 PBS 완충용액과 증류수로 씻어내고 냉동 건조시킴으로써 GRGDS가 결합된 키토산막을 제작하였다. 재료 표면의 화학 성분을 알아보는데 사용되는 방법의 일종인 X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) 분석을 통하여 부착분자가 키토산막에 결합된 여부를 확인하였다. GRGDS 펩타이드에 요오드를 결합시킨 후, 이것을 키토산막에 공유 결합시키고 XPS를 통해 요오드가 재료 표면에서 검출되는지를 검사하였다. 요오드가 검출된다면 이것은 키토산막 표면에 실제로 GRGDS 펩타이드가 존재하는 것을 의미하게 된다. 표면개질된 키토산막에 사람조골양세포인 MG-63을 접종하여 이를 실험군으로 하였고, 표면이 개질 되지 않은 키토산막을 대조군으로 하였다. 세포부착의 최적화 농도를 확인하기 위하여 GRGDS를 0.01, 0.05, 0.1, 0.25, 0.5, 1.0mg/ml의 농도로 준비하였다. 배양 후 1일, 7일째에 각 well에서 trypsin EDTA를 이용하여 세포를 분리한 후, 이를 원심 분리하여 세포수측정기를 이용하여 부착 세포의 수를 측정하여 세포의 부착 정도를 비교하였다. 배양 2시간, 24시간 후 주사전자현미경을 이용하여 키토산막에 부착된 세포의 양상을 관찰하였다. 3. 결과 XPS를 통한 표면의 화학 성분 분석 결과 GRGDS 펩타이드를 결합시킨 키토산막에서 요오드가 검출되었으며 펩타이드를 부착하지 않은 대조군에서는 검출되지 않았다. 따라서 cross-linker를 이용한 펩타이드와 키토산막의 공유결합을 확인할 수 있었다. 세포 배양 후 1일째 부착된 세포 수를 측정한 결과 0.1mg/ml 이상의 GRGDS 펩타이드 농도로 공유 결합시킨 키토산막에서 부착 세포 수가 다른 농도에 비해 유의성 있게 많이 관찰되었다. 이 농도 이하에서는 대조군과 실험군간에 세포부착의 유의한 차이가 없었다. 따라서 주사전자현미경을 이용한 부착 세포의 양상에 관한 관찰은 0.1mg/ml 농도의 펩타이드를 이용하였다. 세포 배양 7일째, 부착된 세포 수 측정 결과 GRGDS의 농도에 따른 유의성 있는 차이가 없었으며, 실험군과 대조군간에도 유의성 있는 차이가 없었다. 주사전자현미경 관찰결과 2시간 및 24시간 배양된 실험군 모두에서 별모양의 세포들이 키토산막 표면에 편평하게 잘 부착되어 있으며 많은 위족이 발달된 소견을 보인 반면, 대조군에서는 원형 또는 다각형 모양의 세포들이 실험군에 비해 부착이 덜 되어있는 양상을 보였다. 이 연구를 통하여 기능성 펩타이드를 생체재료의 표면에 공유결합 시키는 방법을 확립할 수 있었으며, RGD 펩타이드의 공유결합으로 표면개질된 키토산막이 조골세포의 부착능을 증진시킬 수 있음을 확인하였다. 표면개질된 생체재료를 소, 중동물에 적용시켜 생체 내에서의 생물학적 영향을 평가할 필요가 있으며, 이 실험의 결과는 향후 다양한 기능성 부착분자를 선발, 고안하여 임플란트용 생체재료의 표면개질에 이용하는 이른바 모방생체재료분야에 널리 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국작물학회지
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• 제33권2호
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• pp.112-121
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• 1988

콩종피의 구조적 특성을 전자현미경과 광학 현미경으로 각기 관찰하였고 발아초기 수분흡수 단계에큰 가수분해효소의 활성, 배출 경로와 이에 대한 GA$_3$의 생리적 영향을 구명하고자 본 실험이 수행되었으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 콩종피는 크게 세층으로 구성되어 있으며 제일 안쪽에 호분층세포가 1열로 배열되어 있는 것을 보리에서와 같이 여러 층의 복합층으로 구성되어 있는 것과는 다른 구조적 특성을 보였고 이러한 특성이 품종간에 차이가 있는지에 대해서는 본 실험에서는 관찰되지 않았다. 2. 콩종피의 일부인 제의 중앙부위는 수분 및 가스의 흡수와 배출이 용이하도록 많은 망사로 구성되어 있었으며 이러한 구조적 특성이 hard seed에 대해서는 어떠한가에 대해 본 실험에서는 구명되지 못했으나 앞으로 이 분야에 대해서 보다 진전된 연구가 필요하다고 사료뒨다. 3. 콩종피를 증류수에 침지하여 Acid phosphatase의 활성변화를 측정한 결과 침지시간이 경과함에 따라 효소활성이 증가하는 경향을 보였고 이러한 활성의 차이가 품종간에는 유의성이 없었지만 단엽콩이 황금콩보다 다소 높은 경향이였다. 실제로 단엽콩이 황금콩보다 발아력이 높은 원인이 이러한 가수분해 효소의 활성차이에 있지 않을까 추정된다. 4. GA$_3$를 첨가하지 않은 배양처리에서 Acid phosphatase의 활성은 6시간부터 12시간까지는 호분세포 밖으로 배출된 것과 호분세포내에 남아 있는 것과는 거의 차이가 없이 같았으나 12시간이후부터 차이가 나타났고 18시간 배양처리에서 가장 효소의 활성이 높았다. 또한 배출된 효소의 활성양이 점차적으로 증가한 것은 호분층세포의 팽압이 증가함으로서 수동적 확산작용때물인 것으로 사료된다. 5. GA$_3$를 첨가한 배양처리에서 Acid phosphatase는 24시간 이후부터 호분층세포 밖으로 크게 배출되어 나왔고 반면 18시간 이후부터 호분층 세포내에 축적되어 있는 Acid phosphatase는 점차적으로 감소하였다. 이러한 결과는 초기 콩종자의 발아단계에서 GA$_3$의 역할은 종피의 호분세포막을 분해시켜 효소가 세포막을 뚫고 배출이 용역하게 하는 역할을 하는 것으로 추정된다.

• 한국식품과학회지
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• 제49권4호
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• pp.430-437
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• 2017

고사리(Pteridium aquilinum)의 4가지 분획물(n-헥산, 클로로포름, 아세트산에틸 및 증류수)의 총 페놀 함량은 아세트산에틸 분획물이 265.08 mg GAE/g으로 가장 높게 나타났으며, 라디칼 소거활성 및 지질 과산화 생성 억제효과 결과 또한 아세트산에틸 분획물의 활성이 가장 높게 나타났다. 고사리의 아세트산에틸 분획물은 알파-글루코시데이스에 대하여 뛰어난 억제활성($IC_{50}=205.26{\mu}g/mL$)을 나타내었으며, 억제 형태는 혼합형 제해 특성임을 확인하였다. 또한, PC12 신경세포에서의 고농도 포도당으로 유도된 산화적 스트레스에 대한 고사리 아세트산에틸 분획물은 세포 내 ROS 생성을 억제시키고, 세포 생존율을 증가 및 세포막 손상에 대한 보호효과를 나타내었다. 고사리 아세트산에틸 분획물의 주요 페놀성 화합물을 HPLC로 분석한 결과는 켐페롤-3-글루코사이드인 것으로 나타났다. 본 연구 결과를 종합해볼 때, 주요 페놀성 물질로서의 켐페롤-3-글루코사이드을 함유한 고사리 아세트산에틸 분획물은 소장 내 알파-글루코시데이스를 억제를 통한 혈당 강하 효과뿐만 아니라, 고농도 포도당으로 발생되는 산화적 스트레스에 대한 억제효과를 통하여 신경세포 사멸에 대한 효과적인 개선 효과를 갖는 고부가가치 자연 소재로의 활용가치가 높다고 판단된다.