BTEX 분해능을 가진 BJ10세균을 이용하여 호기조건에서 toluene 첨가 시 tetrachloroethylene (PCE) 분해에 관한 연구를 수행하였다. BJ10은 형태학적 특징, 생리 생화학적 특징, 16S rRNA 염기서열 분석 및 지방산 분석 결과에 따라 Pseudomonas putida로 동정되었다. BJ10의 PCE 저농도 5 mg/L에서 PCE 분해 실험 결과(toluene 첨가 기질 농도 50mg/L, 균초기 접종농도 1.0g/L, 온도 $30^{\circ}C$, pH7 그리고 DO $3.0{\sim}4.2\;mg/L$), 10일간 52.8%의 분해 효율을 보였으며, PCE 분해 속도는 5.9 nmol/hr로 나타났다. 또한 BJ10의 PCE 고농도 100 mg/L에서 PCE 분해 실험 결과 (toluene 첨가 기질 농도 50 mg/L, 균 초기 접종 농도 1.0 g/L, 온도 $30^{\circ}C$, pH 7 그리고 DO $3.0{\sim}4.2\;mg/L$), 10일간 20.3%의 분해 효율을 보였으며, PCE 분해 속도는 46.0 nmol/hr로 나타났다. Toluene 첨가 농도에 따른 PCE 분해 효율 증감 효과를 알아보기 위하여, 동일한 배양 조건하에 10 mg/L의 PCE에 toluene ($5{\sim}200\;mg/L$)을 첨가하여 분해 실험을 실시한 결과, toluene 200 mg/L 첨가시 10일간 57.0%의 PCE가 분해되어 가장 높은 제거 효율을 보였다. 또한 PCE 5.5 mg/L(총 7.6 mg/L)를 추가적으로 주입하여 동일조건하에서 PCE 분해를 확인하였으며 결과적으로 8일 동안 63.0%의 PCE가 분해되었다. 이 때의 PCE 분해 속도는 13.5 nmol/hr로 초기의 분해속도(8.1 nmol/hr)보다 증가되었다.
친환경적인 플라스틱 분해를 위한 연구의 한 종류로 버섯균을 활용한 플라스틱 분해 유도를 위해 본 실험을 진행하였다. 본 실험에서는 주변에서 구하기 쉽고 인체에 유해할 가능성이 낮은 식용 버섯을 활용하여 인체 안정성을 더한 플라스틱 분해 기술을 개발하고자 하였으며 31 종의 버섯균들을 대상으로 플라스틱 PE, PS, PET 필름에 대한 분해 효과를 관찰하였다. 본 연구과정에서 4종의 버섯(종이비늘버섯, 영지버섯, 갈색먹물버섯, 느타리)에 의한 플라스틱 분해 효과를 관찰하였으며, 진균과의 교차 배양을 통해 플라스틱 분해 효과를 촉진시킬 수 있는지를 확인하였다. 해당 확인 과정에서 PS에 대한 분해 효과가 가장 높게 나타났으며 이는 진균 Asp. nidulans의 작용에 의한 것이었다. 그러나 Asp.nidulans가 가진 유해성 (Henriet et al., 2012)으로 인해 인체에 무해한 식용버섯균의 활용이 필요하다고 판단되며 비록 버섯균만을 활용한 분해 결과는 저조하나 진균과 버섯균을 교차 배양한 분해 효과는 Asp. nidulans에 의한 분해 효과에 근접하다고 볼 수 있다. 또한 PET에 대해서는 오히려 PT_2822_nig의 사례와 같이 교차 배양한 샘플이 더 높은 수치의 플라스틱 분해 효과를 보였다. 비록 두 실험 결과값들이 유의성을 보이지 못해 추가적인 보완실험이 요구되고 있으나 해당 실험을 통해 버섯균을 활용한 플라스틱 분해 유도 또한 세균, 진균, 밀웜 등을 활용한 분해 유도 과정과 비교하여 경쟁성을 보이고 있다.
본 연구는 단백질분해효소로 whey protein을 가수분해하여 얻은 가수분해물의 용해도와 유화특성의 변화를 측정하기 위해 실시하였다. Whey protein concentrates를 porcine trypsin(E : S=1 ; 3,000)으로 pH 8.0, 37$^{\circ}C$에서 6시간 동안 가수분해한 whey protein 가수분해물의 유화활성은 분해 4시간째에 가장 높게 나타났으며, 이 때 가수분해도는 5.50%이었다. whey protein의 효소가수분해로 whey protein 중의 $\alpha$-lactalbumin은 분해가 잘 일어나지 않으나 $\beta$-lactoglobulin은 분해 초기부터 급속히 분해되며 유화력 상승에 관여하는 여 러개의 저분자량 peptide를 생성하였다. 가수분해물의 용해도는 가수분해시간이 지남에 따라 증가세를 보이다가 5시간부터 조금씩 감소 추세를 보였으며, pH에 따라서는 등전점 부근인 pH4~5에서 용해도가 가장 낮았으나 가수분해시간이 증가함에 따라 이 부근의 용해도가 현저히 증가하였으며 pH 6이상에서는 pH가 증가함에 따라 용해도도 증가하였다. 유화활성은 용해도의 결과와 거의 비슷한 결과를 나타내었다. 유화 안정성은 분해시간이 지남에 따라 조금씩 증가함을 보여주었으나, 가수분해 4시간부터 pH 8 이상의 PH에서 급격한 증자를 나타내었다.
장내 단백질 가수분해효소에 의한 casein 분해산물들의 ACE 저해 활성을 비교하기 위하여 인공위액, 인공장액 및 인공위액과 장액 연속처리를 각각 반응조건으로 일정시간 casein을 가수분해한 후 각 효소 가수분해물이 혈압상승 peptide 생성효소인 Angiotensin converting enzyme(ACE)에 대한 저해활성을 측정하였다. 각 소화액에 따른 가수분해물은 모두 ACE 저해활성을 나타내었으며, 2시간 효소처리를 하였을 때, 인공위액, 인공장액, 인공위액과 장액 가수분해물은 각각 69%, 80% 및 88%로 최대 ACE 저해활성을 보였다. 그리고 casein의 가수분해 정도를 확인하기 위한 SDS-PAGE에서는 인공위액으로 처리한 군보다 인공장액으로 처리한 군이 더 작은 분자량으로 분해되는 것을 확인할 수 있었고, 인공위액과 장액을 함께 처리한 군에서는 1시간 안에 대부분의 분해가 이루지는 것을 관찰할 수 있었다.
복합명사는 둘 이상의 말이 결합된 명사를 말하며 문장에서 하나의 단어로 간주된다, 그러나 맞춤법 및 띄어쓰기 검사나 정보검색의 색인어 추출, 기계번역의 미등록어 추정 등의 분야에서는 복합명사를 구성하는 개별 단어를 확인할 필요가 있다. 이 과정을 복합명사 분해라고 한다. 복합명사를 분해하는 방법으로 크게 규칙 기반 방법, 통계 기반 방법 등이 있으며 본 논문에서는 규칙을 기반으로 최소한의 통계 정보를 이용하는 방법을 제안한다. 본 논문은 4개의 분해 규칙을 적용하여 분해 후보를 생성하고 분해 후보들 중에 우선순위를 정하여 최적 후보를 선택하는 방법을 제안한다. 기본 단어(명사)로 트라이(trie)를 구축하고 구축된 트라이를 이용하여 양방향 최장일치를 적용하고 음절 쌍의 통계정보를 이용해서 모호성을 제거한다. 성능을 평가하기 위해 70,000여 개의 명사 사전과 음절 쌍 통계정보를 구축하였고, 이를 바탕으로 복합명사를 분해하였으며, 분해 정확도는 단어 구성비를 반영하면 96.63%이다. 제안된 복합명사 분해 방법은 최소한의 데이터를 이용하여 복합명사 분해를 수행하였으며 트라이 자료구조를 사용해서 사전의 크기를 줄이고 사전의 검색 속도를 개선하였다. 그 결과로 임베디드 시스템과 같은 소형 기기의 환경에 적합한 복합명사 분해 시스템을 구현할 수 있었다.
목재의 주성분 중 가장 분해가 어려운 리그닌을 분해하는 균주를 선발하기 위해 산림지역에서 채취한 부후목과 자실체로부터 균을 분리하였다. 리그닌 분해능은 활엽수보다 미생물 분해가 어렵다고 알려진 침엽수인 소나무재에 미생물을 처리하여 Klason 리그닌 정량을 통해 조사하였다. 또한 선발균에 의한 소나무재의 분해과정과 부후정도를 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope ; SEM)을 이용해 조사하였다. 선발 균주 중 CJ-6에서 소나무 리그닌의 분해율이 49.48%로 가장 높았으며, 이것은 리그닌 분해 우수 균주로 알려진 Trametes versicolor의 40.58%와 비교해 보았을 때 리그닌 분해력이 더 우수하였다. 균주들 중 리그닌 분해력이 좋게 나타난 2개의 균주를 대상으로 부후에 의한 목재조직의 변화를 관찰하였는데 두 균주의 부후형이 비슷한 경향을 나타내었다. 부후 20일 경과에서는 균사의 침입은 있었으나 아직 목재는 건전한 상태를 유지하고 있었으며, 60일 간의 부후에서는 부후가 어느 정도 진행되어 가도관 벽과 방사조직의 세포벽의 일부가 분해되어 있음을 알 수 있었다. 100일간 부후가 진행된 경우에는 부후가 상당히 진행되어 가도관 세포벽 안쪽이 분해가 많이 진행되어 있었으며, 방사조직의 세포벽이 많이 분해되어 있어 세포간의 구별이 어려웠다.
Alcaligenes aquamarinus에 의한 각종 PCBs와 유기염소계 농약 및 토양중의 PBC-42 분해 등을 검토하고 TLC 등으로 분해산물을 검정한 결과 PCBs에서는 염소화도가 낮은 PCBs가 더 쉽게 분해되었고 유기염소계 농약에서는 p,p'-DDT>r-BHC>Thiolix 순으로 분해되었다. 토양중의 PCB-42의 분해는 살균하지 않은 토양시료에서 $25^{\circ}C$, 25일 배양으로 약 40%가 분해되었다. PCB-42의 분해로 생성된 황색물질의 최대 흡수파장은 pH 4.5에서 258nm와 295nm이었고 분해산물의 일종인 p-chlorobenzoic acid가 TLC와 GC에 의하여 확인되었다.
세포벽 분해 효소와 단백질 분해 효소를 이용하여 스피루리나 추출물을 효율적으로 생산할 수 있는 방법을 조사하였다. 특히 단백질 분해 효소의 처리 조건을 최적화하여 효율적인 스피루리나 추출물의 제조공정을 제시하였다. 세포벽 분해 효소인 Tunicase는 스피루리나의 중량 기준으로 2%를 사용하였고 2시간 동안 반응시켰다. 상업용 단백질 분해 효소로는 Alcalase를 사용하였다. 이때, Alcalase의 최적 사용량은 1%이었으며, 효소 반응 시간은 2시간이 적절하였다. Tunicase와 Alcalase의 처리 방법에서 Tunicase를 먼저 사용한 후 Alcalase를 사용하는 순차적으로 처리하는 것이 고형분 회수율과 spirulina extraction (SE) index를 최대로 증가시킬 수 있는 효과적인 방법이었다. 두 효소를 순차적으로 반응시키면 단순 열수 추출보다 고형분 회수율은 약 56%($45.2%\;{\rightarrow}\;70.7%$), SE index는 약 100%($11.4%\;{\rightarrow}\;22.8%$) 증가하였다.
본 연구에서는 재제조를 용이하게 하기 위하여 분해용이성 및 분해시간 산출이라는 두 가지 방법을 이용하여 부품의 분해성 평가 방법을 제시하였다. 또한 부품별 평가로부터 얻어진 분해성 지수로부터 최소 부품수의 개념을 이용하여 제품의 분해성을 도출하는 방법을 개발하였다. 제시된 방법들을 컴퓨터의 외장 케이스에 적용하여 비교 분석하였다. 분해용이성 및 분해시간의 분석에 의한 분해성 평가는 케이스의 일부 분리를 용이하게 한 새 모델이 재제조를 위한 전체 분해시에는 오히려 분해성이 악화된다는 동일한 결론을 보여주었다. 이러한 분해성 평가 방법은 제품의 재제조 및 재활용 특성을 평가하는데 중요한 지표중의 하나로 사용될 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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