• 한국환경농학회지
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• 제42권4호
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• pp.427-434
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• 2023

본 연구에서는 볏짚과 토마토와 같은 농업부산물이 우분의 혐기성 소화를 통한 메탄 생성에 미치는 영향을 알아보기 위해 각 기질을 단독 소화한 것과 혼합 소화한 것을 비교하였다. 우분의 경우 토마토와 병합 소화했을 때 우분 단독 소화 시보다 메탄 생성량이 증가하였고, 혼합 기질 내 토마토 함량이 중요한 역할을 하였다. 본 연구를 통해 농업부산물을 활용한 분뇨의 바이오가스화 향상 가능성을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.133-133
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• 1999

비정질 탄소막 제조에 있어서 수소가 포함된 반응성 가스를 사용할 경우 제작된 탄소막 내부에는 수소가 포함되게 되며, 이러한 수소원자들은 막의 특성에 중요한 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 따라서, 본 연구에서는 비정질 탄소막(a-C:H) 내부에 존재하는 수소가 탄소막의 특성에 미치는 영향을 알아보고, 막 내부에 포함된 수소의 함량과 공정조건 사이의 함수계를 조사함으로써 수소의 함량을 인위적으로 통제할 수 있는 가능성을 제시하고자 한다. 수소가 포함된 비정질 탄소막은 2.45 GHz의 전자기파를 사용하는 electron cyclotron resonance plasma enhanced chemical vapor deposition (ECR-PECVD) 방법과 DC magnetron sputtering 법을 사용하여 제작하였다. 기판으로는 Si(001) wafer를 사용하였으며, 아세톤과 에탄올을 사용하여 표면의 유기성분을 제거하고, 진공챔버속에서 Ar 플라즈마를 발생시켜 sputter etching 방법으로 표면을 세척하였다. ECR-PECVD 방법에서는 반응가스로 메탄(CH4)과 수소(H2)의 혼합가스를 사용하였으며, 혼합가스의 비는 5~50% 범위내에서 변화를 주었다. 수소가스의 유량은 100SCCM으로 고정하였으며, 마이크로웨이브의 power는 360~900W였고, 기판에 가해준 negative DC bias 전압은 0~-500V이었다. DC magnetron sputtering 방법에서는 반응가스로 아세틸린(C2H2) 가스를 사용하였으며, 플라즈마 발생을 용이하게 하기 위해서 Ar 가스와 혼합하여 사용하였다. Ar 가스의 유량은 10SCCM으로 고정하였으며, 아세틸렌 가스의 유량은 5~20SCCM 범위내에서 주입하였다. 이때, 기판에 가해준 negative DC bias 전압은 0~-100V이었다. 제작된 탄소막의 수소 함량을 조사하기 위하여 Fourier Transform Infrared (FTIR) 분광법과 Elastic Recoil Detection Analysis (EFDA) 법을 사용하였으며, 증착율은 SEM 단면촬영과 a-step을 이용하여 측정하였고, 막의 경도는 Micro-Hardness Testing 법을 사용하여 측정하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제36권9호
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• pp.1106-1112
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• 2007

본 연구는 대극과 식물인 등대풀(Euphorbia helioscopia)을 대상으로 에탄올 추출 및 용매분획하여 항산화 활성 및 항균활성을 비교 분석하였으며, 아울러 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량변화를 조사 비교함으로써 식품 저장성이나 안전성을 향상하기 위한 식품첨가제나 보존제로서의 개발 가능성을 알아보고자 하였다. 그 결과 에탄올 추출물 및 순차적 분획물의 항산화 활성은 처리 농도가 높아질수록 항산화 활성도 비례해서 증가되었으며, 특히 순차적 용매분획물 중 에틸아세테이트 분획물에서 항산화 활성이 가장 우수하게 나타났다. 또한 항균활성은 순차적 용매분획물 중에 에틸아세테이트 분획물이 본 실험에 사용된 7종의 균주 모두에서 가장 효율적인 항균활성을 보여 주었다. 이러한 등대풀 에탄올 추출물과 순차적 분획물별 항산화 및 항균활성 결과는 총 폴리페놀 및 플라보노이드의 함량과의 비례 상관관계를 보여주었으며, 한편 총 폴리페놀 함량은 에틸아세테이트 분획물>부탄올 분획물>디클로로메탄 분획물>에탄올 추출물>수용성 분획물>헥산 분획물 순으로, 총 플라보노이드 함량은 디클로로메탄 분획물>에틸아세테이트 분획물>에탄올 추출물>헥산 분획물>부탄올 분획물>수용성 분획물 순으로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권6호
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• pp.631-635
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• 2006

석탄의 수소가스화 반응에 따른 합성천연가스(substitute natural gas, SNG) 제조 특성을 고찰하기 위하여 연속식 lab-scale 분류층 수소가스화기(지름 : 0.025 m, 높이 : 1.0 m)를 이용하였다. 수소가스화 시스템은 고압 가스 주입부, 석탄 주입시스템, 분류층 수소가스화 반응기, 미반응물 분리장치로 이루어졌다. 실험은 반응온도 $600{\sim}800^{\circ}C$, 수소/석탄비 0.2~0.4, 석탄주입량 0.8~2.5 g/min의 범위에서 수행되었다. 6종류의 석탄시료를 사용한 실험결과로부터 반응온도가 증가하면 메탄화에 의한 탄소 전환율은 증가하였지만 증가하는 경향은 석탄의 종류에 따라서 각각 다르게 나타났다. 또한 수소/석탄비가 증가할수록 탄소 전환율이 증가하는 반면, 메탄농도는 감소함을 보였다. 석탄 시료 중에 포함된 탄소함량이 증가할수록 탄소 전환율이 증가하였으며, 석탄중 휘발분 함량이 35 wt％일 때 최대의 탄소전환율을 얻을 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제20권2호
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• pp.147-151
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• 1987

메탄발효폐액(醱酵廢液)의 시용(施用)이 목초(牧草)의 화학성분(化學成分), 가소화건물수량(可消化乾物收量) 및 에너지가치(價値)에 미치는 효과구명(效果究明)을 위하여 Orchardgrass, Tall fescue, Kentucky bluegrass 및 Ladino clover가 혼파(混播)된 초지(草地)에서 수행(遂行)된 시험결과(試驗結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 메탄발효폐액시용(醱酵廢液施用)으로 목초(牧草)의 조단백질(粗蛋白質) 및 조회분함량(粗灰分含量)은 증가(增加)되었으나 가용성무질소물(可溶性無窒素物)(N-free extracts)은 약간(若干)의 감소(減少)가 있었다. 조지방(粗脂肪) 및 조섬유함량(粗纖維含量)은 시비방법(施肥方法)에 따라 큰 차이(差異)를 나타내지 않았다. 2. 목초(牧草)의 NDF (Neutral Detergent Fiber) 및 ADF (Acid Detergent Fiber)는 폐액시용량(廢液施用量)이 증가(增加)됨에 따라 감소(減少)되는 경향(傾向)이었다. 폐액시용(廢液施用)으로 Cell-Wall Constituents 중(中) Cellulose가 감소(減少)된 반면(反面) Hemicellulose는 약간(若干)의 증가(增加)를 보였다. 3. 초지(草地)에 대한 폐액적량(廢液適量)은 42 MT/10a으로 이때의 가소화건물(可消化乾物)은 405.0 kg/10a을 생산(生産) 3요소표준시비(要素標準施肥) (233.8 kg)에 비해 현저(顯著)히 높았다. Starch value 및 Net energy lactaction 수량(收量)에서도 각각(各各) 291.3 KStE 보다 및 3450 MJ-NEL/10a를 생산(生産) 3요소표준시비(要素標準施肥) 보다 각각(各各) 70% 및 64%가 증가(增加)되었다.

• Ocean and Polar Research
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• 제28권1호
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• pp.37-43
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• 2006

본 연구에서는 Fragilariopsis pseudonana, Chaetoceros neogracile, Stellarima microtrias 3종 극지미세조류의 아미노산, tocopherol 함량을 비교하고, 메탄을 추출물로부터 총폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량을 분석함과 동시에 항산화 활성 및 신경세포 보호능을 검토하였다. Fragilariopsis pseudonana의 ${\alpha}-,\;{\beta}+{\gamma})-,\;{\delta}-tocopherol$ 함량이 가장 높은 깃으로 나타났고, 특히 Fragilariopsis pseudonana의 ${\alpha}-tocopherol$ 함량은 Chaetoceros neogracile보다 약 2배정도 높은 $1035{\mu}g/100g$인 것으로 확인되었으나, Stellarima microtria에서는 모두 검출되지 않았다. 또한 Fragilariopsis pseudonana의 추출물은 ABTS assay에 의한 항산화 활성이 가장 높았으며 총폴리페놀 함량도 가장 높았다. 한편, 신경세포 보호황성은 Chaetoceros neogracile. 추출물에서만 확인되었다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제13권4호
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• pp.490-494
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• 2006

청도반시를 이용하여 감와인 및 증류주 개발을 위해 감과실의 알코올 발효특성을 조사하였다. 알코올 발효에 적합한 균주를 선별한 결과 S. kluyveri DJ97이 알코올 함량 10.8%, 알코올 수율 96.3%로 높게 나타났으며, 메탄을 함량은 935 ppm으로 가장 낮게 나타났다. 초기 $^{\circ}Brix$와 가수량의 영향을 조사한 결과 초기 $22^{\circ}Brix$, 가수 120%(v/w)군간에서 알코올함량 10.7%로 가장 높게 나타났으며 pectinase 무처리군에서 알코올 함량이 조금 더 높게 나타났다. Pectinase 처리군은 무처리군에 비해 acetaldehyde, n-propanol 및 isobutanol 함량은 낮게 나타났으나 methanol 함량은 증가시키므로 pectinase처리를 하지 않는 것이 효과적이었다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제17권sup호
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• pp.7-20
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• 2011

본 연구는 친환경 한우생산을 위해 다양한 원료사료의 선택 및 구성비율 변경을 통해 메탄 저감용 사료배합비의 작성 및 적정 사육밀도에 관한 연구를 규명하기 위하여 실시하였다. 본 연구의 메탄 저감용 사료배합에 활용한 원료사료는 파쇄 옥수수와 알팔파 외 21종이었다. 또한 적정 사육밀도를 조사하기 위한 공시동물은 평균 체중 150 kg의 한우 송아지 12두를 선정하여 4개월간 실험을 수행하였다. TMR 1, 2, 3에 비해 TMR 4에서 약 3~4배정도 낮은 메탄가스 발생량을 보였으며, 사료가격에서도 저렴한 결과를 보였다. TMR 4는 TMR 1, 2 및 3에 비해 건물 소실율에서 낮은 경향을 보였으며, 메탄생성량은 24~37%정도 감소하는 결과를 보였다. 한편, 한우 육성우의 적정 사육밀도 실험에서 저밀도 ($18m^2/head$) 및 일반 처리구 ($9m^2/head$)는 과밀도 처리구 ($6m^2/head$)에 비해 총 증체량, 일당증체량 및 사료요구율이 개선되는 결과를 보였다. 또한 건강과 질병에 관련된 혈액성분에서 저밀도 및 일반 처리구는 영양대사 및 건강에 관련된 total protein, glucose, AST, ALT 및 GGT 농도가 과밀도 처리구에 비해 효과적으로 개선되는 결과를 보였다. 체위 발육(development of body size)의 경우 저밀도 및 일반 처리구의 체중, 흉폭, 요각폭 및 곤폭은 고밀도 처리구에 비해 현저하게 증가하였으며, 특히, 저밀도 처리구는 일반 처리구보다 체위발육이 우수한 결과를 보였다. 그리고 저밀도 및 일반 처리구는 고밀도 처리구에 비해 깔짚의 수분 함량, 대장균 및 콕시듐의 조절에서도 긍정적인 결과를 보였다. 이와같이 한우 육성우의 적정 사육밀도는 두당 $6m^2$ 이상이 바람직한 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 원료사료의 선택 및 구성비율 변경을 통해 메탄 생성량을 저감시킬 수 있는 가능성을 사료자원의 배합비 조정으로 메탄 저감용 사료생산의 가능성을 제시하였으며, 사육밀도는 한우의 성장과 발육에 중요한 요인임을 알 수 있었다. 따라서 본 연구에서는 적절한 원료사료의 선택 및 구성비율 변경을 통해 메탄 발생량 조절의 가능성을 제시하였으며, 사육밀도는 한우의 성장과 발육에 중요한 요인임을 확인할 수 있었다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.127-127
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• 2017

우리나라 음식물 폐기물은 수분함량 및 유기물 함량이 높기 때문에 부패와 악취, 침출수의 원인이 된다. 하지만 이를 혐기 소화 처리한다면 구성성분에 따라 60-80%가 생분해되어(한국유기성폐자원학회, 2001) 친환경적으로 처리가능하고, 혐기소화 결과물로 발생한 메탄가스를 대체에너지로 사용할 수 있어 유기물을 효과적으로 처리할 수 있다. 그러나 유기성 폐기물은 계절 및 지역에 따라 구성성분의 비가 다르며, 성분 중 지방 함량이 많을 때 바이오가스 생산이 지연되어 생산효율 감소의 주된 원인이 된다(Kafle and Kim, 2013). 전국음식물 폐기물 중 지방함량이 높은 어육류의 발생량은 3차 조사(환경부, 2008)에 비해 2배 이상 증가하였고, 향후 음식 섭취의 서구화로 인한 육류 소비가 증가할 것으로 예상된다(환경부, 2013). 따라서 본 연구는 지방함량이 높은 유기물의 효율적 처리를 위해 지방산 종류에 따라 포화 불포화 지방산을 포함하는 부산물의 혐기소화 능력 및 바이오가스 생산 성능을 구명하는데 목적이 있다. 본 연구 결과, 불포화 지방산 함량이 높은 수준인 부산물의 바이오가스는 629.96-749.14 mL/g VS 이며, 포화 지방산 함량이 높은 수준의 부산물은 560.18-715.43 mL/g VS 였다. 불포화 지방산 함량이 25.31%-46.26%로 많아질수록 초기 순응기간은 13일에서 25일로 증가하였고, 총 바이오가스 생산량의 90%가 생산되는 기간인 T90은 57일에서 72일로 증가하여 바이오가스 생산 속도가 감소한 것으로 판단된다. 포화 지방산은 함량이 24.10-48.74%로 증가할수록 초기 순응기간의 변화는 없었고, T90은 69일에서 62일로 감소하였다. 또한 불포화 지방산이 많은 유기물은 모두 바이오가스 생산 과정에서 2단계의 지연현상을 보였지만, 포화지방산은 함량이 증가하여도 1단계의 지연현상을 보였다. 이러한 차이는 두 지방산에 관여하는 미생물의 차이(Diana, 2007)와 불포화 지방산의 굴곡된 형태가 지방산과 미생물이 상호 작용 방식에 악영향 미치기 때문으로 판단된다(Diana, 2013). 결론적으로, 두 지방산의 소화 방식은 차이가 있으며, 불포화 지방산 함량이 많은 유기물은 탄수화물 함량이 많은 유기물을 10% 이상 혼합하여 지연상을 감소시킬수 있다(Kim, 2017). 포화 지방산 함량이 많은 유기물은 초기 지연 현상 해결을 위한 연구가 추가적으로 요구된다.

• 생명과학회지
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• 제17권1호
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• pp.76-81
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• 2007

메주의 헥산 및 메탄올 추출물과 그것을 용매로 분획하여 얻어진 디클로로메탄, 에틸아세테이트, 부탄올, 물 분획물들에 의한 SOS chromotest 실험계에서 항돌연변이 효과 및 SRB assay를 이용한 인체 암세포들의 성장 억제 효과에 대하여 검토하였다. SOS chromotest 실험계의 경우, 첨가농도 $100{\mu}g/assay$에서 메주의 디클로로메탄 및 에틸아세테이트 분획물은 각각 91%, 91%로 MNNG에 대하여 강한 항돌연변이 효과를 나타났다. AGS 인체 위암세포와 Hep 3B 인체 간암세포를 이용하여 항암효과를 실험한 결과, 메주 에틸아세테이트분획물은 첨가농도 $200{\mu}g/assay$에서 각각 93% 및 91%로 암세포 성장을 크게 저해시켰고 그 저해 효과는 디클롤메탄 분획물보다 더 높았다. 인체 위암세포인 AGS를 이용한 SRB assay을 이용한 억제 효과 실험에서 메주의 에틸아세테이트 분획물은 첨가농도 2 mg/assay에서 인체 위암 및 간암세포의 증식을 각각 64% 및 71%로 억제하여 분회물들 중 가장 높은 저해효과를 보였고 헥산 및 디클로로메탄 분획물은 그 다음으로 억제 효과가 높았다. 이러한 결과는 된장 메탄올 추출물과 그 분획물의 결과와 유사한 경향을 보였으므로 메주와 된장이 여러 종류의 미생물, 곰팡이류와 세균류들에 의해 발효과정을 거치는 동안 원재료인 콩에서는 없었던 혹은 함량이 적은 성분들이 생성되거나 증가되어 항암효과를 나타내는 것으로 추정되어 진다.