• 디지털융복합연구
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• 제17권8호
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• pp.271-282
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• 2019

이번 연구의 목적은 MRSA에 대하여 삼신환(三神丸)의 항균효과와 기존 항생제인 Oxacillin과 Ciprofloxacin과의 synergy effect를 확인하고 그 기전을 밝히는 것이다. 이에 삼신환(三神丸)의 Disc 확산 실험 및 최소억제농도(MIC)를 측정하여 MARA에 대한 항균 활성 및 활성농도를 검증하고, 항생제와 삼신환(三神丸) 에탄올 추출물을 병행 처리하여 병용 효과를 확인하고, 시간에 따른 생장 억제 효과를 확인하는 절차와 방법을 통해 삼신환(三神丸)이 MARA에 대한 항균 활성으로 oxacillin 또는 ciprofloxacin과 결합 되었을 때, 시너지 및 부분 시너지 효과를 보임으로써 in vitro에서 우수한 항균물질임이 연구 결과로 나타났음을 시사하는 바이다. 아울러 MARA 내성의 제어를 위한 신약 개발에 본 연구가 의미있는 자료가 되기를 기대할 뿐 아니라, 내성 균주를 극복하기 위한 항생물질의 연구와 개발에 더욱 박차를 가하는 계기가 되기를 바란다.

• 생명과학회지
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• 제32권12호
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• pp.919-928
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• 2022

코로나-19 펜데믹에서 볼 수 있듯이, 새로운 바이러스 감염병의 출현은 전 세계적으로 공중보건에 심각한 우려를 발생시킨다. 특히, 항바이러스제 및 백신의 부재는 감염병의 피해를 더욱 증가시킨다. 식물 유래 천연물은 안전하고 효과적인 항바이러스제 개발의 주요 공급원이다. 본 연구는 한약재 식물의 에탄올추출물의 항바이러스 활성을 분석함으로써 안전성과 효능을 갖는 새로운 항바이러스제 후보물질을 발굴하는 것을 목표로 하였다. 10종의 한약재 에탄올추출물의 항산화활성과 세포독성을 분석한 후 로타바이러스, A형간염바이러스, 독감바이러스에 대한 광범위한 바이러스 사멸활성을 분석하였다. 특히, 마가목과 감초의 추출물은 독감바이러스에 대한 강력한 사멸활성을 나타내었다. 또한, 마가목과 감초의 추출물로 사멸된 독감바이러스의 백신효능과 방어효능을 마우스 모델에서 검증하였다. 추출물로 사멸된 바이러스는 높은 수준의 중화항체를 유도하였으며 야생형 바이러스 공격접종을 효과적으로 방어하는 우수한 백신효능을 나타내었다. 본 연구의 결과는 한약재 유래 천연물을 기반으로 하는 항바이러스제와 사백신 제조를 위한 바이러스 불활화제 개발에 활용될 수 있는 가능성을 제시한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권1호
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• pp.116-124
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• 2022

교대로 운전되는 광촉매반응기 공정, 및 바이오필터 공정(전통적 바이오필터(L 반응기)와 두 개의 유닛(unit)을 가지는 개선된 바이오필터시스템(R 반응기))로 구성된 통합처리시스템에서, 에탄올과 황화수소를 동시 함유한 폐가스 처리를 수행하는데 발생하는 공정 당 압력강하(△p)와 바이오필터 공정의 미생물 population 분포를 관찰하였다. 교대로 운전되는 광촉매 반응기의 △p는, 바이오필터의 △p와 비교할 때에 무시할 정도로 작게 관찰되었다. L 반응기의 △p는, 통합처리시스템의 운전 중에 계속 증가하여 4.0~5.0 mmH₂O (i.e., 5.0~6.25 mmH₂O/m)로 증가하였다. 한편 R 반응기의 경우에서는 L 반응기의 △p의 약 16~20% 이하인 작은 △p를 나타내었다. 본 연구에서 적용한 공극율이 큰 폐타이어 담체 등의 바이오필터 담체 및 R 반응기 설계의 적용이, 목재 칩(wood chip)과 목재 바크(wood bark)의 50 대 50인 혼합물을 바이오필터 담체로 사용한 전통적 바이오필터의 보고된 압력강하 값의 각각 37~50%와 40~53% 만큼 압력강하 저감에 공헌하였다고 분석되었다. 또한 본 연구의 R 반응기 운전에서 압력강하 값이, 공극율이 큰 화산석(scoria)과 compost를 75 대 25로 혼합한 복합 담체를 충전한 전통적 바이오필터의 보고된 압력강하 값보다 약 80%만큼 저감된 결과는 주로 R 반응기 설계의 적용에 기인하였다고 해석되었다. 한편, 통합처리시스템에서 바이오필터 담체의 microbial population 분포로서 L 반응기 및 R 반응기의 담체 내 미생물 콜로니 수 비교에서는 L 반응기가 제일 밑단에서 다른 윗 단의 콜로니 수보다 거의 두 배로 증가하였으나; R 반응기의 경우는 R_dn 반응기와 R_up 반응기 각각의 상단과 하단에서 고르게 분포하였고 L 반응기보다 콜로니 수가 평균적으로 약 50% 정도 더 컸다. 이러한 현상은 R 반응기의 상단과 하단의 함수율이 50-55%의 고른 분포를 보인 것에 기인하였다. 따라서 개선된 바이오필터시스템이 전통적 바이오필터보다 △p와 미생물 population 분포에서 더욱 우수한 특성을 보였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.112.1-112.1
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• 2011

쌀을 주식으로 하는 우리나라의 여건상 연간 추정치로 싸라기 약 12만톤, 미강 약 49만톤, 왕겨 약 79만톤의 벼 도정 부산물이 발생하고 있다. 본 연구에서는 벼 도정 부산물 중 비식량 자원인 왕겨를 대상으로 고효율 효소 당화를 위한 바이오매스 전처리 방법을 탐색하였다. 왕겨 원시료의 초기 조성은 셀룰로스 34.5%, 헤미셀룰로스 20.5%, 리그닌 25.3%, 회분 14.6%로 나타났는데, 억새 등 초본계 바이오매스와 비교하여 특이하게 높은 성분은 회분으로 이는 벼에 대한 규산질 비료의 시용에서 기인한 것이다. 바이오매스 전처리에 많이 사용되는 암모니아, 희황산 용매와 규산염에 침식성을 가지는 가성소다 용매를 이용하여 각 용매별 단독 및 알칼리-산 복합 처리 하였을 때 효소 가수분해 효율, 고상시료 성분변화 등을 상호 비교하였다. 예비실험을 통하여 암모니아 처리조건은 15%(w/w) $150^{\circ}C$ 20분, 가성소다 처리조건은 1.5%(w/w) $150^{\circ}C$ 20분, 희황산 처리조건은 1.0%(w/w) $150^{\circ}C$ 10분으로 설정하였다. 암모니아 단독, 희황산 단독, 암모니아-희황산 복합 처리 시료의 효소 가수분해 효율은 각각 37.8%, 39.1%, 42.8%로 약 40%선에서 큰 차이가 없었다. 반면 가성소다 단독, 가성소다-희황산 복합 처리시료의 효소 가수분해 효율은 각각 62.7%, 82.8%로 나타나 앞선 3가지 처리방법 대비 50%, 100%에 가까운 효소 가수분해 효율 향상을 보였다. 이 때 전처리 고상시료의 성분 변화를 살펴보면 회분 함량에서 큰 차이를 보였는데 암모니아 단독, 가성소다 단독, 희황산 단독, 암모니아-희황산 복합, 가성소다-희황산 복합 처리에서 각각 47.8%, 77.1%, 43.5%, 55.8%, 94.7%의 회분 성분 기각률(rejection rate)을 나타냈다. 이는 왕겨 효소 가수분해 효율의 최대 저해요인이 회분임을 추정할 수 있다. 왕겨 전처리 알칼리 용매는 암모니아보다 가성소다가 더 효과적이었고 희황산 복합 처리시 그 효과가 크게 상승하였다. 따라서 규산염(회분) 함량이 높은 바이오매스는 고온 고압 조건에서 가성소다 용액으로 처리한 후 그 고상분을 희황산 용액으로 복합 처리하는 시스템이 효소 당화 증진에 매우 유리함을 확인하였다.

• 청정기술
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• 제27권2호
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• pp.190-197
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• 2021

펄프 및 제지산업에서 목재의 셀룰로오스 성분 활용 후 남는 부산물인 크라프트 리그닌(kraft lignin)은 촉매적 저분자화 공정을 통해 바이오연료나 고부가가치 페놀 단량체로 전환될 수 있다. 본 연구에서는 크라프트 리그닌의 효율적인 저분자화를 위한 촉매로 수소화 금속 및 산-염기점을 동시에 지니는 Ru-Mg-Al-oxide 복합 촉매를 제조하고, 리그닌 분해 성능을 평가하고자 하였다. 촉매 내 다양한 활성점들(산점, 염기점, 수소화 금속)이 리그닌 분해 반응에 미치는 영향을 파악하기 위해 MgO, Mg-Al-oxide, Ru-Mg-Al-oxide의 세 가지 촉매를 제조하여 초임계 에탄올 용매 상에서 리그닌 분해 반응을 수행하였고, 리그닌 분해 성능은 바이오오일(bio-oil) 수율 및 분자량, 그리고 페놀계 단량체 수율을 통해 평가하였다. 그 결과, Ru-Mg-Al-oxide 촉매가 다양한 활성점들의 시너지 효과로 인해 가장 높은 수율의 바이오오일 및 페놀 단량체들을 생산한다는 것을 확인하였다. Ru-Mg-Al-oxide 촉매 상에서 분해 효율을 최적화하기 위해 다양한 반응 조건(온도, 시간, 촉매양)에 따른 분해 효율을 평가하였고, 최종적으로 반응온도 350 ℃, 리그닌 대비 촉매 비율 10%, 4 h 반응을 통해 72%의 높은 바이오오일 수율과 무촉매 대비 3.5배 이상 증가한 페놀 단량체를 생산할 수 있었다.

• 한국작물학회지
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• 제57권4호
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• pp.384-388
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• 2012

농업유전자원센터 및 국외에서 수집한 단수수 유전자원 140품종을 대상으로 주요 형질변이를 탐색하여 우리나라 간척지 토양에 알맞는 품종을 선정하고 아울러 단수수 품종 육성에 필요한 기초 자료를 얻고자 수행한 연구 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 간척지 토양에서 단수수의 작물학적 생육특성은 간장 175 cm, 수장 26 cm, 절수 9개, 경태 11.6 mm, 생경중 12.1 톤/ha, 출수소요일수 96일이었다. 2. 바이오에탄올 생산에 크게 영향하는 당도 범위는 5.7~23.5 Brix였고, 평균 14.1 Brix였으며, 20 Brix를 초과하는 고 당도 품종은 Sugar Drip Cane Seed(23.5 Brix), Indiana Amber(21.4 Brix), Dwarf Blackhull Kafir(21.7)이었으며, 고 당도 품종육성에 유망한 유전자원이었다. 3. 생경중의 범위는 20~50 톤/ha이었고, 평균 12.1 톤/ha이었으며, 생경중 30톤/ha 이상으로 높은 품종은 Honey (50.3 톤/ha), IS8012(36.6 톤/ha), Dwarf Blackhull Kafir(35.3 톤/ha) 등 이었다. 4. 주요 형질간의 상관관계는 간장과 수장, 절수, 경태, 생경중, 출수소요일수 간에, 절수와 경태, 생경중 간에 고도로 유의한 정의 상관을 나타내었다. 5. 생경중은 간장, 절수, 경태, 출수소요일수와 고도로 유의한 정의 상관을 나타내었다.

• 생명과학회지
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• 제30권4호
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• pp.386-393
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• 2020

최근, 환경오염의 심화, 식량·에너지 부족, 지구온난화 문제에 대한 대안으로 곤충산업이 주목받고 있다. 본 연구에서는 환경정화 곤충 및 사료용 곤충으로 각광받고 있는 동애등에(Black soldier fly, Hermetia illicens)의 고부가 가치화를 위해, 생육시기별로 유충(2령~6령), 번데기, 용각 및 성충을 회수하여 이의 에탄올 추출물을 조제하고, 이의 유용성분 함량, 혈액응고저해 및 혈소판 응집저해 활성을 평가하였다. 동애등에 유충은 15일 사육(2령~6령) 동안 25배 무게가 증가하였으며, 흰색-미색-흑갈색으로 변화하였으며, 에탄올 추출수율은 생육시기에 따라 1.0~18.5%로 다양하였다. 추출물의 총 폴리페놀 함량은 용각(17.2 mg/g)에서 가장 높았으며, 번데기, 성충, 2령 순으로 나타났으며, 총 플라보노이드 함량은 번데기(3.4 mg/g), 용각, 6령 순으로 나타났다. 반면 총당 함량은 6령(37.6 mg/g)에서 특이하게 높게 나타났으며, 용각, 번데기, 5령순으로 나타났다. 혈액응고 저해 활성 평가결과, 용각 추출물에서 가장 우수한 트롬빈저해, 내인성 및 외인성 응고 저해를 나타내었으며, 6령 및 번데기 추출물에서도 우수한 항응고 활성을 확인하였다. 혈소판 응집저해 활성 평가에서는 3령, 용각 및 성충 추출물에서 우수한 응집저해능이 나타났으며, 4령 및 5령 추출물은 오히려 혈소판 응집을 촉진함을 확인하였다. 현재까지 동애등에의 항혈전 활성은 보고된 바 없으며, 특히 생육시기별 활성 평가도 보고된 바 없다. 본 연구결과는 동애등애 번데기 및 용각을 이용한 항혈전 소재 개발이 가능함을 제시하고 있다.

• 한국식품과학회지
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• 제49권4호
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• pp.453-458
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• 2017

본 연구는 가시여지 잎 에탄올 추출물(ALE) 및 조다당 추출물(ALP)의 면역 활성에 관하여 비교하기 위하여, 선천 및 적응면역에서 중추적인 역할을 수행하는 큰포식세포에 ALE 및 ALP를 처리하여 세포 증식률, 산화질소 분비능, 사이토카인(종양괴사인자, IL-6, $IL-1{\beta}$) 분비능 및 기전 분석을 통한 신호전달에 관하여 관찰하였다. ALE 및 ALP를 큰포식세포에 처리하여 면역활성에 관하여 비교하였을 때, 큰포식세포 면역활성의 바이오-마커인 산화질소, 사이토카인의 분비능 및 iNOS의 세포내 발현이 ALP 처리구에서 유의적으로 증가되는 것으로 관찰되었으며, 기전분석결과, ALP의 처리는 MPAKs의 인산화 및 $NF-{\kappa}B$의 핵내 이동성을 증가시켜 면역활성을 증가시키는 것으로 관찰되었다. 따라서, ALP의 높은 면역활성은 MPAKs의 인산화 및 $NF-{\kappa}B$의 활성과 밀접한 관련이 있는 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제29권6호
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• pp.735-739
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• 2019

용담(Gentiana scabra)의 근경 및 뿌리를 말린 한약재는 우리나라, 중국, 일본을 포함하는 동아시아 지역에서 아주 오래 전부터 각종 염증성 피부 질환, 소화불량, 식욕부진, 위염, 당뇨병 등의 치료를 목적으로 한의학에서 널리 처방되어 왔다. 본 연구에서는 용담이 위장관 운동 기능에 미치는 영향을 검정하기 위해 용담의 열수 및 에탄올 추출물을 각각 제조하였으며, 마우스에서 in vivo 위 배출 속도 및 위장관 이송률을 측정하는 실험을 수행하였다. 위 배출 속도는 용담 열수 추출물 1 g/kg 투여 시 유의적으로 증가하였다. 위장관 이송률은 용담 열수 추출물 0.1 및 1 g/kg 투여 시, 그리고 용담 에탄올 추출물 1 g/kg 투여 시 유의적으로 증가하였으며, 두 추출물 모두 용량 의존적 증가 양상을 보였다. 더욱이, 용담 열수 추출물 1 g/kg 투여 시의 위장관 이송률은, 1990년대까지 임상에서 가장 강력한 위장관 운동 촉진제로 쓰였으나 2000년 이후 부작용으로 시장에서 철수된 약물인 cisapride 투여 시보다 그 수치가 높았다. 이러한 결과들은 용담 열수 추출물이 잠재적으로 cisapride를 대체할 수 있는 위장관 운동 촉진제로 개발 가능한 후보 물질임을 시사한다.

• 한국작물학회지
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• 제58권3호
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• pp.324-330
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• 2013

농업유래의 바이오매스 중 볏짚의 저장형태와 저장기간에 따른 수분함량 변화와 바이오매스의 화학적 성분 변화를 분석함으로써 바이오에탄올 생산을 위한 원료의 최적 저장방법을 제시하고자 하였다. 주요 결과는 아래와 같다. 1. 볏짚의 수분함량 변이를 측정한 결과 실내에서 보관한 사각곤포 및 원형곤포는 약 20~25%의 수분함량을 유지하였으며 실외에서 보관한 비가림 시설을 도입한 사각곤포의 경우 20%이하의 낮은 수분함량을 확인하였다. 2. 볏짚의 화학적 성분의 변이를 분석한 결과 실외보관곤포는 cellulose 및 hemicellulose의 함량이 큰 폭으로 감소하였으나, 실내에서 보관한 곤포들은 비닐원형곤포를 제외한 나머지 집속형태에서는 오히려 성분의 함량의 증가를 확인하였다. 3. 볏짚을 장기간 보관할 때에는 외부환경을 차단할 수 있는 실내에서 보관하거나 부득이하게 실외에서 보관할 때 최소 비가림 시설을 도입하여 수분함량 및 화학적 성분의 감소를 최소화해야 바이오에탄올 생산을 위한 고품질의 원료로써 이용될 수 있을 것이다.