• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권1호
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• pp.105-108
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• 2011

유가의 급등과 화석 연료에 의한 온난화 현상은 재생 가능한 대체 연료에 대한 필요성이 요구되었다. 수송용 바이오 연료를 비교하였을 때 에탄올보다 높은 알코올 경우 휘발유와 비슷한 장점을 갖는데 그 이유는 높은 에너지 밀도와 낮은 흡습성을 갖기 때문이다. 이러한 이유로 미생물의 발효는 지속적인 에너지를 얻을 수 있는 잠재적 생산자라 할 수 있다. 본 연구에서는 생물학적으로 생산되는 알코올 성분에 대하여 두 종의 세균과 한종의 효모인 Escherichia coli와 Clostridium acetobutylicum 그리고 Saccharomyces cerevisiae를 이용하여 바이오 알코올에 대한 세포 성장 정도와 함께 미생물내에 스트레스 반응 유전자들의 분석을 실시하였다. 분석한 알코올은 에탄올과 부탄올이며, 이들의 농도별 세균의 성장속도와 산화적 손상에 민감하게 반응하는 katG 유전자, 생물막 손상에 민감하게 반응하는 fabA 유전자, 단백질 손상에 민감하게 반응하는 grpE 유전자, 유전자 손상에 민감하게 반응하는 recA 유전자의 반응여부를 분석하였다. 그 결과, 에탄올과 부탄올 중 부탄올의 세포 독성이 더 높게 관찰되었으며, 부탄올의 경우 생물막 손상을 유발하는 세포내 독성효과를 지니고 있음을 확인하였다.

• 한국염색가공학회지
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• 제33권3호
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• pp.161-167
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• 2021

Polymer nanocomposite is considered a great alternative to solve the limitations that exist in a simple combination material, as well as to produce multifunctional and high-performance results. In this research, PVA/bentonite nanocomposite films were prepared based on the presence or absence of modification of nano-clay(bentonite) a SUPERGEL^® product, modification conditions and content, and the structural variation of the prepared PVA/bentonite nanocomposite films were examined. The effect of variations in the internal structure of the nanocomposite on mechanical and thermal properties was investigated. As a result of evaluating the thermal characteristics of the PVA/bentonite nanocomposite film based on the concentration of the modified bentonite, it was verified that the thermal characteristics and stability were improved because of interaction between the polymer and the modified nano-clay.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제29권3호
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• pp.531-542
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• 2012

본 논문은 바이오폴리우레탄의 연구동향에 관한 것이다. 바이오폴리우레탄은 원료 중의 식물유 폴리올과 이소시아네이트의 중부가 고분자이다. 피마자유의 주성분은 히드록시기를 갖는 리시놀산의 트리글리세라이드이다. 이외의 히드록시기가 없는 식물유는 이중결합 위치에서 에폭시화 후 고리열림, 히드로포르밀화 후 수소첨가, 가오존분해 후 수소첨가, 티올-엔 반응으로 히드록시기를 부여한다. 폴리올의 반응성 및 마이크로도메인의 모폴로지 조절을 위한 하이퍼브랜치 폴리올, 일차 알코올 폴리올, 다당류 폴리올이 있다. 의료용의 생분해성 폴리락트산 폴리올, 가수분해 방지용 지방산 다이머 폴리올, 이온성 기를 함유한 수 분산 폴리우레탄용 폴리올이 있다. 바이오폴리올을 이용한 바이오폴리우레탄은 경질 및 연질 폼, 코팅제, 접착제, 실런트, 엘라스토머에 쓰인다.

• 한국식품과학회지
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• 제53권1호
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• pp.104-110
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• 2021

본 연구에서는 복분자 가공 후 버려지는 부산물의 활용성을 높이기 위하여 착즙박의 발효를 통해 식초를 제조한 후, 전통 발효식초의 소재로서의 이용 가능성을 살펴보고자 발효 특성 및 항산화 활성을 포함한 이화학적 특성을 분석하였다. 알코올 발효 후 이화학적 특성 분석 결과, 총 산도와 알코올 함량은 착즙액보다 착즙박에서 각각 0.49, 1.32% 만큼 낮게 나타났으며, 초산발효 후에는 알코올 함량과 당도가 착즙액에서 각각 0.72, 0.6 °Brix만큼 높게 나타났다. 착즙박에서 pH는 0.32 낮았고 총 산도가 0.38% 높게 나타났다. 이러한 결과에 비추어 볼 때 착즙박 또한 원활한 발효가 진행됨이 확인되었다. 유기산 분석 결과 착즙박에서는 acetic acid가 착즙액에서는 citric acid가 더 높게 나타났다. 복분자 착즙박을 이용한 식초의 총 폴리페놀, 총 플라보노이드, 총 안토시아닌 함량을 측정한 결과 각각 51.58 TAE mg/mL, 9.55 RUE mg/mL, 6.05 CYE mg/mL로 대조구인 복분자 착즙액 식초보다 높은 함량을 보였다. 복분자 착즙박 식초의 산화 방지 활성측정을 위해 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능의 IC50 값을 측정한 결과 각각 10.23, 18.30 µL/mL로 착즙액 식초보다 높은 활성을 나타내었으며, 환원력 및 FRAP 또한 착즙박을 이용한 식초에서 높게 나타났다. 이러한 결과를 종합해볼 때 복분자 가공 부산물로 버려지는 착즙박은 초산발효 결과가 우수하고, 높은 산화 방지 활성을 나타내어 기능성 발효식초로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제33권2호
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• pp.183-190
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• 2023

Red rice Yeasts는 홍국 또는 붉은 코지로 불리며 오래전부터 아시아에서 기능성 식품 친 전통의학에서 사용되고 있다. 홍국쌀에는 여러가지 생리 활성 물질을 포함하여 기능적인 2차대사산물과 6가지 유형의 색소를 생성한다. 간 질환의 주요한 원인인 알코올로 인한 알코올성 간 질환(ALD)은 단순 지방증 또는 염증으로 섬유증 및 간경변에 이르기까지 다양할 수 있으며, 장 누수 및 전신 내독소혈증을 유발하여 장장벽을 파괴하고 장내 미생물 변화를 증가시킨다. 본 연구는 홍국쌀(Monascus purpureus; RYR) 에탄올 추출물이 과량의 에탄올로 유발된 간 및 장 손상 마우스모델에서 간 및 장에 미치는 영향을 조사하였다. RYR 추출물을 10일 동안 200 mg/kg 체중/일의 농도로 C57/BL/6N 마우스에 경구 투여한 후 과량의 알코올 (5g/kg/용량)을 12시간 간격으로 3회 처리하였다. 과량의 알코올 노출은 혈장의 내독소, AST 및 ALT 활성과 간 트리글리세리드 수치를 유의적으로 증가시켰지만 RYR 처리는 이들 수치를 감소시켰다. 또한, RYR 전처리는 과량의 알코올 유발 장누수 및 간 손상에서 알코올 유발 산화 인자 단백질 및 세포사멸 인자를 유의하게 감소시켰다. 이러한 결과는 RYR이 알코올로 인한 급성 장누수 및 간 손상을 예방할 수 있음을 시사한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권4호
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• pp.441-446
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• 2018

초본계 바이오매스는 목본계 바이오매스에 비해 구조가 견고하지 않아 화학적 전환이 용이하다. 하지만 당질계 바이오매스에 비해 리그닌이 많아 전처리가 필수적으로 요구된다. 오르가노솔브는 리그닌과 같은 효소당화에 저해가 되는 물질을 분별하기 쉬우며 특히 에탄올과 같은 낮은 분자량의 용매는 증류를 통해 재사용이 용이하다는 장점이 있다. 한편 침출식 전처리 공정은 기존의 회분식 공정에서 문제점으로 언급되었던 분별된 성분들의 재결합 현상을 방지할 수 있고 고-액 분리가 용이하다는 장점이 있으며, 향후 스케일업에도 유리하다. 아직까지는 바이오알코올 생산 공정 중 전처리 과정에서 소모되는 에너지 비용이 크기 때문에 본 연구의 전처리에서는 촉매 없이 에탄올만을 이용해 부가공정의 발생을 줄이려고 했다. 침출식 전처리는 $150{\sim}190^{\circ}C$에서 30~99.5 wt% 에탄올을 이용하여 20~60분 동안 수행되었다. 높은 반응온도와 긴 반응시간은 에너지 소모가 크기 때문에 물리적 전처리 방법과의 연계를 적용하여 에너지 저감의 가능성을 알아보았다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제59권3호
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• pp.215-220
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• 2016

식물의 이차생장의 결과로 생산되는 바이오매스의 대부분은 식물의 이차세포벽에 축적된다. 식물의 이차세포벽은 크게 셀룰로스, 헤미셀룰로스, 리그닌이라는 3가지 물질로 구성되며 이들 중 페놀성 복합 화학 물질인 리그닌은 셀룰로스나 헤미셀룰로스와 달리 알코올 발효과정의 저해 물질로이다. 따라서, 식물의 이차세포벽 생합성의 과정을 조절함으로 전체 바이오매스의 생산량과 조성을 바이오 에너지 생산을 위해 최적 조건으로 조절함으로써 바이오 에탄올 생산을 최대화할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 애기장대 유래 MYB7 유전자를 CaMV35S 프로모터 조절 하에서 과별현되게 한 식물체와 식물의 전사조절에서 하위 특정 유전자의 발현을 저해시키는 것으로 잘 알려진 SRDX 융합 단백질 즉, MYB7-SRDX 과발현체를 제작하여 그 특성을 조사하였다. 그 결과 MYB7 전사조절 인자가 리그닌의 생합성을 억제 조절한다는 결과를 관찰하였다. 이는 MYB7 전사조절인자를 이용하면 바이오 에탄올 발효과정에 저해 물질로 작용하는 리그닌을 경감시킬 수 있는 기초 자료로 사용할 수 있을 것이다.

• 한국염색가공학회지
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• 제35권4호
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• pp.214-220
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• 2023

Poly(vinyl alcohol) (PVA) is a common hydrophilic polymer that is synthesized through the saponification reaction of poly(vinyl ester)-based polymers, mostly using poly(vinyl acetate) (PVAc) as a precursor. The heterogeneous saponification reaction of poly(vinyl ester)-based films leads to PVA films with new surface properties. Cellulose acetate (CA), in which the hydroxyl group of cellulose is replaced by an acetyl group, is a typical cellulose derivative capable of overcoming the low processability of cellulose due to strong hydrogen bonding. In this study, P(VAc/VPi)/CA blended films were prepared by the solvent casting, and then PVA/Cellulose blended films with improved surface properties were prepared by heterogeneous saponification. The structural changes caused by heterogeneous saponification were confirmed by FT-IR analysis, where both saponification and deacetylation reactions occurred in the saponification solution. In addition, the surface property changes were analyzed by FE-SEM and contact angle analyses, and the transmittance changes of the modified films were also assessed.

• 한국식생활문화학회지
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• 제21권1호
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• pp.71-75
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• 2006

숙취해소용 음료로 개발된 건강음료를 각각 알코올(5 g/kg B.W, 40%) 투여 30분 전과 후에 경구적으로 섭취시키고(10 mL/kg) 시간(1, 3 및 5)에 따라 미동맥으로 채혈하여 혈액 중 알코올 농도와 아세트알데히드 농도, 간 조직 중 알코올 대사효소 alcohol dehydrogenase (ADH) 및 aldehyde dehydrogenase(ALDH)의 활성과 간기능 지표 효소(ALT, AST)의 활성 변동을 측정 비교하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 알코올 투여 30분 전에 건강음료를 공급하였을 때 혈액 중 알코올 농도는 알코올 투여 1시간 후부터 모든 군에서 급격하게 감소하였으며 알코올 투여 5시간째에 알코올 대조군(EC)에 비해 건강음료 투여군(BE)은 48.4%정도 감소하는 경향을 나타내었다. 또한 아세트알데히드 농도는 알코올 대조군(EC)에 비해 건강음료 투여군(BE)은 15.6%, 타사제품 투여군(P)은 20.3% 낮았다. 알코올 투여 30분 후 숙취해소 음료를 공급하고 5시간 경과 후 건강음료 투여군(AE)의 알코올 농도는 알코올 대조군(EC)에 비해 65.2% 낮은 수치를 나타내었다. 아세트알데히드 농도는 알코올 대조군에 비해 건강음료 투여군(AE)은 36.4% 낮은 0.21 mg/dL 타사제품투여군(P)은 24.2% 낮은 0.25 mg/dL를 나타내었다. 간 조직 중 ADH 활성은 정상군과 알코올을 섭취 한 모든 실험군 사이에 별다른 변동을 관찰할 수 없었다. 숙취해소 음료의 1회 섭취와 체중 1 kg당 5 g의 알코올 1회 투여가 알코올 대사 효소의 활성에 영향을 미치지 못함을 시사하고 있다. 혈청 ALT, AST 활성은 정상군과 알코올 투여 실험군간에 유의적인 차이를 보이지 않았으며 또 건강음료의 음용이 정상적인 간 기능에 영향을 미치지 않는 결과를 볼 때 안전성이 인정된다고 생각된다.

• 청정기술
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• 제28권3호
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• pp.232-237
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• 2022

해조류 바이오매스 중 갈조류의 주요 구성 성분인 알긴산은 다양한 산업에서 널리 사용되어지며, 촉매적 저분자화를 통해 당, 당알코올, 퓨란계, 그리고 유기산과 같은 고부가가치 화합물로 전환할 수 있다. 본 연구에서는 루테늄 담지 활성탄과 마그네시아를 혼합하여 알긴산 저분자화 반응에 적용하고자 하였다. 이러한 불균일계 촉매 시스템은 생성물에 대한 분리가 용이하고 정제 과정의 간소화가 장점으로 작용한다. 반응 결과, 탄소 수 5개 이하의 저분자량 알코올 및 유기산이 생성되었으며, 최적의 반응 조건 탐색을 통해 최종적으로 1 wt% 알긴산 수용액 30 mL, 루테늄 담지 활성탄 100 mg, 마그네시아 100 mg, 반응 온도 210 ℃, 반응 시간 1 h의 반응 조건에서 29.8%의 알코올에 대한 탄소 수율과 43.8%의 알코올 포함 액상 생성물에 대한 총 탄소 수율을 확보하였다.