• 산업융합연구
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• 제20권7호
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• pp.131-137
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• 2022

역학 조사에서 알코올 섭취와 고혈압 증가 사이에 인과관계가 있어서 이번 연구에서 엉겅퀴 유래 silymarin의 단독 및 알코올 병용 투여에서 혈관수축 억제능을 관찰하였고 아직 불분명한 수축성 조절 기전에 대해 효능제 선택적 조절 가설을 수립하여 조사하였다. 내피가 손상된 혈관이 수조 내 현수되었고 혈관에 의한 기계적 신호가 등장력 변환기에서 전기적 신호로 변환되어 생리측정기에 표시되었다. 저농도의 ethanol과 silymarin은 혈관 내피에서 산화질소 생성 작용 외에 평활근에 대한 직접 작용으로 동맥의 수축성을 감소시킬 것으로 추측되었는데 인위적으로 내피가 손상된 동맥에서 ethanol과 병용된 silymarin이 silymarin 단독에 비해 굵은 미세섬유성 조절성 수축약 (fluoride, thromboxane mimetic)에 의한 혈관 수축 억제에 차이가 없었고 silymarin 단독에 비해 가는 미세섬유성 조절성 phorbol ester에 의한 혈관 수축억제에 차이가 없었다. 따라서 silymarin 단독은 내피 의존성 산화질소 생성과 내피에 비의존적으로 평활근에서 주로 ROCK 활성 감소에 참여하여 결과적으로 평활근에서 악틴-미오신 상호작용을 억제하여 혈관을 이완시키고 ethanol은 내피 의존성 산화질소 생성 외에 평활근에 대한 작용이 없는 것으로 생각된다.

• 문화기술의 융합
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• 제8권6호
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• pp.631-636
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• 2022

막걸리라고도 불리우는 전통 병행복발효주 탁주의 중요한 규격인 알코올분은 풍미와 연관이 깊은 요인이다. 알코올분 분석은 증류과정과 주정계 측정으로 구성된 부칭법이 주로 사용되고 있다. 본 연구에서는 GC법을 개선하여 신뢰성을 검증한 후 시중 유통 탁주 14종의 알코올분을 부칭법과 개선된 GC법으로 분석하였다. GC법의 정밀성 및정확성은 만족스러운 수준이었으며, 정량한계 및 정성한계는 0.5도 및 0.1도로 확인되었다. 표시도수 ±1을 초과한 비살균 탁주 3종 중 표시도수 6.0도를 초과하는 9.9도 (GC법) 및 10.1도 (부칭법)로 측정된 1종을 제외한 나머지는 -1.1도를 초과하였으나, 분석법의 에러범위에 해당되는 수준이었다. 14종 탁주의 알코올분 평균 정밀도 (%RSD)는 부칭법 36.2%에 비하여 GC법이 12.8%로 우수하였다. 본 연구에서 개선된 GC법은 넓은 범위의 탁주 중 알코올분 규격 관리 및 개선에 효율적 사용이 가능할 것으로 평가되었다.

• 청정기술
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• 제11권4호
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• pp.171-179
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• 2005

바이오디젤은 동물성 또는 식물성 유지를 알코올과 반응시켜 생성된 물질로서 경유와 유사한 특성을 가지고 있어 기존 제품에 혼합하여 연료로 사용하고 있으며 대기오염을 감소시키는 효과와 재생 가능한 바이오매스로부터 생산된다는 장점을 가지고 있다. 기존의 알칼리 또는 산성 촉매를 사용하는 공정에 비하여 초임계 상태의 메탄올을 사용하여 바이오디젤을 제조하는 공정은 반응시간이 짧고 촉매를 사용하지 않아 분리/정제 공정이 단순하여 경제적이기 때문에 최근 많은 연구가 진행되고 있다. 특히, 국내의 경우 연간 20만톤의 폐식용유가 발생하고 있기 때문에 이의 재활용 방안으로 국내 고유의 초임계 공정이 상업화 될 경우 막대한 에너지 회수와 이산화탄소 저감 그리고 환경 개선 효과를 기대할 수 있을 것으로 사료된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권5호
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• pp.687-693
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• 2018

바이오매스 가수분해액으로부터 당을 정제하는 동안 발효 저해물질들의 선택적인 제거 및 회수는 목질계 바이오매스로부터 바이오 알코올을 생성하는 전체 공정의 경제적 효율성을 높일 수 있다. 이 연구에서는 에멀젼형 액막계에서 페놀화합물이 없는 모사 바이오매스 가수분해액에 있는 푸란유도체가 초산 추출에 미치는 영향이 조사되었다. 특별한 조작 조건하에서 5분내에 99%이상의 초산을 추출할 수 있었으며, 이 때 푸르푸랄과 5-hydroxymethylfurfural의 추출율은 각각 10%와 4% 내외의 값을 가졌다. 또한, 원료상에 있는 푸란유도체들의 초기 농도가 높을수록 초산의 추출속도는 낮았는데, 푸르푸랄이 5-hydroxymethylfurfural 보다 그 영향이 더 컸다. 따라서, 초산 추출 전에 가수분해액으로부터 푸르푸랄을 우선적으로 제거한다면 에멀젼형 액막법이 보다 경제성이 있는 초산 제거법이 될 것으로 보인다.

• 한국염색가공학회지
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• 제34권1호
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• pp.20-26
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• 2022

Centrifugal spinning is an emerging technique for fabricating micro-to-nano-fibers in recent years. To obtain fibers with the desired size and morphology, it is necessary to configure and optimize the parameters used in centrifugal spinning. In this study, it was controlled by changing the solution's concentration (7.5, 10, and 12.5 wt.%) and disk's rotational velocity (6,000, 8,000, and 10,000 rpm) to prepare centrifugal spun nano-filter. The morphological property, air permeability, and dust collection efficiency of the PVA/PP bi-layer nanoweb prepared by centrifugal spun PVA on the PP micron nonwoven substrate are studied using a field emission scanning electron microscope, an air permeability tester, and a filter tester equipment, and the analysis results indicate that it is suitable as a nano-filter when the concentration of PVA solution is 10 wt.% and the rotational velocity of the disk is 8,000 rpm. The resultant reduced diameter and uniform fibers also proved that an excellent dust collection efficiency filter could be made.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제39권3호
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• pp.238-244
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• 2011

바이오디젤은 긴 사슬 지방산의 알킬 에스테르로서 동물성 지방 또는 식물성 오일과 알코올이 반응하여 에스테르 교환 반응에 의해 생성되는 대체연료이다. 지난 십여 년 동안, 다양한 리파아제를 이용한 바이오디젤 생산에 대해 연구되었다. 하지만 효소 촉매 공정을 통한 바이오디젤 생산의 경우, 높은 효소 단가로 산업적 공정에 쉽게 적용할 수 없었다. 이러한 문제점을 극복하기 위해, 저렴한 오일 원료를 선택하거나, 바이오디젤 생산에 적합한 리파아제를 스크리닝하는 과정 또는 리파아제 고정화 방법이 활발히 연구되었다. 이번 연구에서는 P. vulgaris에서 유래한 리파아제 K80을 E. coli균에서 발현하여 얻은 효소액으로 바이오디젤을 생산하였다. 재조합 리파아제 K80은 높은 발현량을 보였으며, 높은 가수분해 반응의 비활성도(specific activity)와 유기용매에서 높은 안정성을 확인했다. 리파아제 K80은 올리브 오일과 메탄올을 3-stepwise 방법을 이용하여 바이오디젤을 생산할 수 있었다. 리파아제 K80을 소수성 결합을 이용하여 담체 표면에 흡착시켜 얻은 고정화 K80을 이용하여 수용성 리파아제 K80과 동일한 방법으로 바이오디젤을 생산한 결과, 효율적으로 바이오디젤 생산을 확인했다. 고정화 K80은 다양한 식물성 오일과 메탄올을 사용하여 효과적으로 바이오디젤을 생산하였다. 고정화 K80을 이용하여 바이오디젤 생산뿐만 아니라 다른 산업적 공정에서도 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권5호
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• pp.609-617
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• 2017

목질계 바이오매스는 바이오 연료 및 바이오 화학제품 생산을 위한 재생 가능 자원이다. 푸르푸랄(furfural, FF)은 목질계 바이오매스의 헤미셀룰로스로부터 화학적 촉매전환으로 유도되는 주요한 플랫폼 케미칼이다. 테트라히드로푸르푸릴 알코올(Tetrahydrofurfuryl alcohol, THFA)은 FF의 유도체로 열적 화학적 안정성을 지닌 친환경 용매로 이용 가능하다. FF를 THFA로 전환하는 실험적 연구가 다수 존재함에도 불구하고, FF로부터 THFA의 대량생산에 관한 경제적 실현가능성에 관한 연구는 거의 수행되지 않았다. 개발된 전환기술의 상용화 단계에서 기술적 병목점 확인과 스케일업 문제의 해결을 위한 정보를 얻기 위해 실증플랜트 규모의 연구가 필요하다. 본 연구에서는 FF의 THFA로의 화학적 촉매전환에 대해 공정 시뮬레이션 및 기술경제성 평가가 수행되며, 3가지 단계(통합 공정 디자인, 열 통합, 경제성 평가)를 거친다. 실험연구 결과를 기반으로 전환공정과 분리공정을 포함하는 실증플랜트 규모의 통합공정이 설계된다. FF 처리량은 일일 255톤이며, FF로부터 THFA로의 수율은 63.2~67.9 mol%이다. 통합공정에 대해 열 통합을 수행하여 가열요구량을 최초 대비 14.4~16.4% 감소시킬 수 있었다. 최종적으로 경제성 평가를 통해 전체 공정의 주요 비용원을 분석하고 THFA의 최소판매가격을 결정하였다. 개발된 공정에서 생산되는 THFA의 최소판매가격은 1톤당 2,120~2,340 달러로, 현재 THFA의 시장 가격에 근접한다.

• KSBB Journal
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• 제23권6호
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• pp.470-473
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• 2008

본 연구는 폴리우레탄을 담체로 사용하고 자동교반장치가 장착된 pilot-scale의 바이오필터 (1$1750\;m\;W{\times}2750\;mm\;L{\times}2000\;mm\;H$)를 제약공정 현장에 설치하여 74일간 막힘현상 등 제반 문제없이 성공적으로 가동하였으며 제약공정에서 발생하는 가스에 함유된 핵산과 알코올류로 구성된 휘발성 유기 물질 (VOC)과 악취를 효율적으로 제거하였다. VOC 유입농도의 변화가 비교적 심한 조건임에도 불구하고 체류시간 $12.8{\sim}24.8$초의 가스공급조건에서 알코올류는 가동 5일후부터 90% 이상 100%에 근접하는 제거율을 보였고, n-핵산은 16일정도의 적응기를 지나서 평균 89%가 제거되었고 그 후 더욱 제거율이 증가하였다. 악취 또한 20일 이후부터는 95% 전후한 높은 제거효율을 나타내었다. 향후 적응기간 단축 등의 내용을 다소 보완하여 현장에 실규모 (full scale)로 적응이 가능할 것으로 사료된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권6호
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• pp.501-511
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• 2014

바이오매스 원료로부터 급속열분해 반응을 통하여 생산되는 바이오 오일은 화석연료를 대체할 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 하지만, 바이오 오일은 에너지 밀도와 세탄가가 낮고 점성도가 높은 연료의 한계성이 있으므로 디젤엔진에 적용하기에는 제한적이다. 따라서, 안정적인 연소를 얻기 위해서는 바이오 오일을 세탄가가 높은 연료와 유화하거나 혼합하여 사용하여야 한다. 하지만 바이오 오일과 화석연료는 극성이 달라서 서로 혼합되지 않으며 가장 손쉽게 혼합되는 연료는 알코올계 연료이다. 본 연구에서는 바이오 오일의 연료특성을 향상시키기 위하여 에탄올 연료와 혼합하였으며, 연료의 자발화 특성을 향상시키기 위하여 세탄가 향상제인 PEG 400, 2-EHN 도 첨가하였다. 또한 최대 15%의 바이오 오일이 혼합된 혼합연료를 디젤엔진에서 안정적으로 연소시키기 위하여 고압축비 피스톤도 적용하였다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제30권4호
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• pp.669-682
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• 2023

상업용 효소제를 이용하여 무증자 쌀 발효 증류식 소주의 생산 가능성에 대하여 평가하였다. 백국과 개량누룩의 액화력은 각각 31.90과 3,532.71 U/g이었고 당화력은 각각 698.32와 4,899.58 U/g이었다. 효소제의 액화력은 5,604.15-225,182.00 U/g 범위이었고 당화력은 13,517.41-120,822.41 U/g 범위로 나타났다. 효소제 처리 농도에 따른 알코올 생산량에 있어 충무정제효소는 800 mg/L 이상 처리구에서 19% 이상의 알코올 생산성을 나타내었다. 누룩자임 R400, Sanferm Yied, Diazyme X4는 600 mg/L 이상에서 19% 이상의 알코올 생산성을 보여주었다. 각 효소제의 농도와 알코올 생산성에 대한 상관계수는 액화력이 0.151(p=0.482)이었고 당화력이 0.514(p=0.010)이었다. 술덧을 감압증류한 증류액의 알코올 함량은 41.31-44.86%의 분포를 나타내었다. Diazyme X4와 누룩자임 R400 처리구의 휘발산도 각각 508.00과 862.00 mg/L로 백국 처리구 198.00 mg/L보다 높았다. 알코올 함량을 25%로 조절한 증류식 소주의 향기성분을 분석하고 주성분 분석을 하였다. 백국, Diazyme X4, Sanferm Yield 처리구는 향기성분의 변동이 유사하였다. 개량누룩 처리구는 백국 처리구가 속한 그룹에 비하여 상대적으로 ethyl lactate의 함량이 높은 특징이 있고 누룩자임 R400 처리구는 butyric acid와 ethyl butyrate의 함량이 높은 특징이 있었다. 충무정제효소는 대부분의 성분이 낮은 것이 특징으로 나타났다. 결과적으로 효소제를 무증자 쌀 발효에 적용하여도 알코올 생산성에 영향이 없었으며, 감압증류한 증류액의 품질에서도 많은 차이를 보이지 않았기 때문에 입국 및 개량누룩의 대체제로서 사용이 가능할 것으로 생각된다.