• 청정기술
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• 제3권2호
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• pp.74-86
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• 1997

최근 청정기술의 필요성이 증가하면서 막분리 공정에 의한 산업폐수 처리기술에 대한 관심이 높아가고 있다. 이 연구는 중화법과 water-splitting electrodialysis (WSED)를 이용하여 금속을 포함하고 있는 폐수에서 유용한 물질을 회수하고 무방류계를 실현하기 위한 것이다. 본 연구에서는 산폐수와 혼합폐수 처리의 공정 설계를 위한 공정의 흐름를 확립하였고, 이 공정에 따른 물질수지를 계산하였다. 또한 주요 단위공정인 침전조와 산회수공정의 운전인자에 대한 실험을 수행하였다. 침전공정에서는 KOH와 NaOH를 중화제로 이용하여 pH에 따른 침전효율과 슬러지양을 비교하였으며 산회수 공정에서는 KCl과 NaCl을 합성원료로 이용하여 WSED의 막구조에 따른 회수효율을 조사하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권4호
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• pp.265-270
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• 2014

영양 성분을 함유하고 있는 유기성 폐기물은 미생물에 의해 처리되어, 유용한 물질로 전환될 수 있다. 이러한 생물학적 공정에서 미생물 세포와 효소는 원료 물질인 기질과 함께 중요하다. 대규모화 공정에서도 미생물 세포와 효소는 공정 최적화에서 필수적인 요소이다. 본 연구에서는 이러한 생물학적 공정의 효율성을 높이는 목적으로 다량의 아미노산과 단백질을 함유하고 있는 많은 종류의 부패가 진전된 유기성 폐기물과 발효 식품에서 단백질 분해효소를 생산하는 미생물을 분리하였다. 단백질 분해 효소의 활성, 온도와 산도등 활성 조건과 활성 정도를 확인하여 선택된 균주들을 동정하였다. 산업적으로 저온에서 단백질을 분해하는 효소는 유기성 폐기물을 저온에서 처리할 수 있다. 저온에서 처리가 가능하다는 것은 폐기물의 처리 온도를 낮은 상태로 유지할 수 있어 그 만큼의 열(steam)비용을 줄일 수 있다. 또한 이 단백질 분해효소를 이용하여 단백질을 분해 후 다량의 아미노산을 생산할 수 있으므로 아미노산 생산 공정에도 적용이 가능하다. 이렇게 유기 폐기물을 처리하여 다양한 용도로 사용할 수 있으므로, 폐기물의 가치를 높일 수 있다. 다양한 활성 조건에서 단백질 분해효소를 다량으로 생산하는 균주를 분리하여 동정하고, 균주 배양 조건, 효소 생산의 최적 조건에 대한 연구를 수행하였다.

• 한국생명과학회:학술대회논문집
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• 한국생명과학회 2001년도 제32회 학술심포지움
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• pp.3-41
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• 2001

단백질의 부분 가수분해는 산성 음료에서의 용해도 증가, 환자들의 소화력과 알러지 내성의 개선, 다른 기능적 특성의 개발 등을 위하여 식품산업에 널리 이용되고 있다. 그러나 우유 단백질이나 대두 단백질과 같은 몇 가지 단백질들은 가수분해에 의하여 강한 쓴맛을 형성한다, 단백질 가수분해물의 쓴맛에 관한 연구는 1950년대 초에 시작되었으며, 여러 가지 원료로부터 쓴맛물질이 분리되었다. 이들 단백질 가수분해물의 쓴맛 물질은 올리고펩타이드로 알려져 있으며, 펩타이드 분자를 구성하는 소수성 아미노산의 존재와 밀접한 관계가 있는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 최근에 발달된 분석기술과 생명공학적 기법으로 E. coli에서 생산한 콩 단백질 단일 subunit를 이용하여 효소적 가수분해물의 분자구조를 확인하고자 하였다. 탈지대두박으로부터 115 glycinin와 E.coli떼서 발현된 proglycinin을 각각 90%, 97%의 정제도로 분리하여 이들 단백질을 trypsin으로 각각 가수분해하였다. 115 glycinin은 효소/기질 비 3%에서 4시간 가수분해에 의해 $14.0{\times}10^{-5}$ M quinine-HCI equivalent의 강한 쓴맛을 나타내었으며, 12%의 가수분해도(DH)를 나타내었다. 대두 단백질의 쓴맛 성분을 확인 위하여 이미 아미노산 서열이 밝혀진 11S glycinin과 proglycinin 가수분해물에서 GP-HPLC, $C_{18}$ RP-HPLC 등을 통하여 쓴맛 peptide들을 분리하였다. 각각의 분획은 다시 21개의 peptide로 분리되어 그 서열이 결정되었으며 이중 RP와 GI는 이미 알려진 쓴맛 dipeptide였고, LAGNQEQE, SAEFG, NALPE, KLHENIAR, GMIYPG 등이 주된 쓴맛 Peptide로 확인되었다. 이들은 11S glycinin의 5개의 subunit 중에서 그 위치가 확인되었다. Proglycinin 가수분해물에서도 11S glycinin과 같은 방법으로 7개의 쓴맛 peptide가 분리되었다. 이들은 $A_{1a}B_{1b}$의 아미노산 서열 중에서 37-42, 103-110, 164-167, 323-327, 367-373의 위치에 분포하고 있었으며, NALKPD, IYPGCPST, SlDT, HNIGQT, NAMFVPH의 서열을 나타내었다. 분리된 쓴맛 peptide 중에서 가장 쓴 두 분회의 peptide를 합성하여 관능 검사한 결과, NALPE는 매우 쓴맛을 내는 peptide로 확인되었다.

• 한국환경과학회지
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• 제25권4호
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• pp.579-588
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• 2016

본 연구에서는 홍어껍질에서 추출한 콜라겐 펩타이드 이화학적 특성과 비만 유발 쥐에 대한 투여 실험을 통해서 지방조직의 지질 감소효과를 조사하였으며, 홍어 껍질 콜라겐 펩타이드를 원료로 한 응용 제품 개발을 통하여 산업적 적용을 검토하였다. 일반성분 분석 결과 홍어 껍질 콜라겐 펩타이드는 대부분이 단백질로 이루어져 있는 고단백 저지방 물질이며, 분자량 측정 결과 약 1000 Da.의 저분자량이고, 아미노산 분석에서는 전형적인 콜라겐 단백질의 특성을 나타내었다. 비만 유발 쥐에 홍어 껍질 콜라겐 펩타이드를 500 mg/kg씩 18일간 경구 투여한 실험 결과에서 사료 섭취량과 음수량이 상당량 줄어 들었으며, 지방조직의 중성지방과 총 콜레스테롤 수치가 유의적으로 감소하였다. 홍어 껍질 콜라겐 펩타이드를 대량생산을 한 결과 제품의 최종 수율은 원료대비 약 17.23%로 상당히 높은 수율을 나타내었다. 이를 원료로 한 기능성 화장품 및 생활용품을 생산 및 출시하였다. 따라서 홍어 가공 부산물인 껍질을 재이용한 기능성 단백질 소재 개발을 통하여 건강기능식품과 화장품 분야에서의 기능성과 가격경쟁력을 갖춘 소재 개발에 기여 할 것으로 기대된다.

• 식품과학과 산업
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• 제53권1호
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• pp.33-42
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• 2020

최근 환경친화적 농업정책의 흐름에 따라 친환경 유기농자재 중에서 농업용 키토산에 관한 제품 등록이 토양개량제, 작물생육용, 병해충방제용 등 다양한 형태로 표시되고 있으나, 천연고분자물질인 키틴 원료를 이용한 제품 등록은 미미한 실정이다. 다만 키틴 기질을 함께 이용할 수 있는 키틴분해 미생물에 관한 유기농자재는 일부 등록되어 있다. 현재 국내 키틴·키토산 제조업체는 게껍질에서 산처리와 알카리처리에 의해서 얻어진 키틴 원료를 그대로 판매할 경우 매우 낮은 수익을 얻게 됨으로 탈아세틸화 단계 과정을 거쳐 제조되는 키토산 형태로 판매하거나 산처리와 효소처리에 의한 분자량을 달리한 키토산올리고당 형태로 제품화 하는 경우가 대부분이다. 실제 농업 현장에서는 토양개량을 위해 게껍질을 그대로 이용하는 경우가 있다. 하지만 게껍질에 포함된 40~50%의 탄산칼슘의 분해는 유기산 생성미생물에 의해 분해되어야 한다. 따라서 산업체에서 생산된 탄산칼슘을 제거한 키틴의 사용이 매우 효율적이다. 따라서 키틴생산 산업체에서는 식품용, 의료용 등의 고품질 고비용보다 농업용의 키틴을 저품질 저비용으로 생산함으로써 경쟁력을 가져올 수 있을 것으로 보인다. 농업용 유기농자재 대부분 제품에서 키토산이 약산에 녹여진 상태인 액상임으로 실제적인 키토산의 농도는 1~5% 범위로 매우 낮은 수준이다. 일부 제품의 경우 첨가물로 미량의 키토산올리고당 또는 키토산아제가 포함되어 있는 경우도 있다. 작물이 생산되는 농가 토양내 키틴분해와 키토산분해를 할 수 있는 다양한 토양미생물이 존재함으로 키틴과 키토산을 기질로 하여 토양개량, 작물생육 향상, 병해충 방제 목적으로 적합하게 농업 현장에 잘 적용함으로써 천연에서 얻어진 고분자 키틴·키토산 농자재가 농가의 환경보전 및 농가소득 향상에 매우 의미 있는 역할을 가질 것으로 생각된다. 본 연구보고문에서는 국내 주요 키틴·키토산 생산업체의 소개와 이들 업체의 주요 생산품을 살펴보고, 국립농산물품질관리원의 유기농업자재정보시스템에서 키틴·키토산 원료를 이용한 친환경 유기농자재 업체별 등록현황에 대한 비교·분석을 통하여 국내 키틴·키토산의 농업적 활용 범위를 더욱 확대할 수 있는 기회를 마련하고자 한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권4호
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• pp.474-478
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• 2018

공정안전을 위해서는 산업현장에서 취급하는 가연성물질의 화재 및 폭발 특성치가 있어야 한다. 사업장에서 사고를 예방하기 위한 연소특성치로 인화점, 연소점, 전폭발한계, 최소자연발화온도 등을 들 수 있다. 그러나 물질보건안전자료(MSDS)에서 제시하고 있는 특성치는 문헌들에 따라 달리 제시되고 있는데, 가연성물질을 안전하게 처리, 수송, 취급하기 위해서는 정확한 연소특성치가 필요하다. 화학산업에서 중간제품, 고무약품 등의 원료로 다양하게 사용되고 있는 노말에틸아닐린을 선정하였다. 그리고 노말에틸아닐린 안전한 취급을 위해서 인화점, 연소점 그리고 최소자연발화온도를 측정하였다. 노말에틸아닐린의 폭발하한계는 실험에서 얻어진 하부인화점을 이용하여 계산하였다. 노말에틸아닐린의 Setaflash 밀폐식은 $77^{\circ}C$, Pensky-Martens 밀폐식에서는 $82^{\circ}C$ 그리고 Tag 개방식에서는 $85^{\circ}C$, Cleveland 개방식에서는 $92^{\circ}C$로 측정되었다. ASTM E659 장치에 의한 측정된 노말에틸아닐린의 최소자연발화온도는 $396^{\circ}C$로 측정되었다. Setaflash 밀폐식에 의해 측정된 노말에틸아닐린의 하부인화점 $77^{\circ}C$에 의한 폭발하한계는 1.02 vol%로 계산되었다. 본 연구에서는 밀폐식에 의해 측정된 노말에틸아닐린의 하부인화점을 이용하여 폭발하한계의 예측이 가능하였다. 본 연구에서 제시된 노말에틸아닐린의 발화온도와 발화지연시간의 관계식은 노말에틸아닐린의 다른 발화온도에서도 발화지연시간의 예측이 가능해졌다.

• KSBB Journal
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• 제21권3호
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• pp.194-198
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• 2006

본 연구는 초임계 이산화탄소와 에탄올 보조용매를 사용하여 천연물질에 존재하는 기능성 물질을 효율적으로 분리하여 식품 및 의약산업에 이용할 수 있는 천연 기능성 소재를 제공할 수 있는 가능성을 보여 주었다. 초임계 이산화탄소와 보조용매 에탄올 3 mL/min를 사용하여 멍게로부터 ${\beta}$-carotene을 추출하기 위한 최적의 조건은 $35^{\circ}C$, 350 bar이었으며, 추출물질을 흡착하는 흡착칼럼으로부터 ${\beta}$-carotene을 회수하기 위한 rinse 용매는 methanol이 우수한 결과를 나타내었다. 따라서 초임계 이산화탄소를 사용한 멍게 껍질로부터 ${\beta}$-carotene 추출 공정이 상업화될 경우 기존의 재래식 유기용매 추출법에서 회수한 것에 비해 잔존 유기용매가 없고 환경 친화적 공정으로 식품, 의악품 산업 등의 고품질 원료 소재로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 분석과학
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• 제18권1호
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• pp.5-12
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• 2005

고정밀 전자소자의 오동작의 한 원인인 soft error는 원료물질에 함유된 U, Th과 같은 알파방출 불순물로 알려져 있으며 전자소자의 소형화, 고집적화에 따라서 이들 불순물의 규제함량은 기존의 분석법으로는 불가능할 정도로 낮아지고 있다. 연구의 목적은 다양한 전자소자의 밀봉소재로 사용되는 EMC (epoxy molding compound)의 주 원료인 고순도 실리카에 함유되어 있는 U, Th을 고감도 (ng/g이하)로 분석할 수 있는 방사화분석법과 감마선분광분석법의 개발이다. 지금까지 방사화분석법에 이용하던 PTS (pneumatic transfer system) 중성자 조사 설비로는 산업계에서 요구하는 분석 감도를 충족시킬 수 없기 때문에 의약용 혹은 산업용 RI 생산에 주로 사용되고 있는 HTS (Hydraulic transfer system) 중성자 조사 설비를 이용한 방사화분석 조건을 확립하였다. 또한, 공기중 라돈 ($^{222}Rn$)과 자핵종 (progenies)에 의한 불안정한 바탕방사능은 분석의 감도는 물론 정확도를 저하시키는 주 요인으로 작용하므로 질소가스 유입시스템을 제작하여 라돈에 의한 바탕방사능을 소멸 혹은 안정화시켰다. 그 결과 U과 Th의 분석한계를 각각 0.1 ng/g, 0.01 ng/g까지 낮출 수 있었다.

• 한국산업보건학회지
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• 제24권3호
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• pp.281-292
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• 2014

Objectives: The aim of this case study is to verify the chemical exposure reductions for various chemicals by substituting the ingredients of raw materials in a polyurethane(PU) foaming industry. The PU foaming process was making various passenger car seats from chemicals such as toluene diisocinate(TDI), methylene bisphenyl isocyanate(MDI) and polyols. Methods: Basic process data and workers' health effects could be gathered by interviewing managers and reviewing previous exposure monitoring data. Amine, aldehyde and isocyanate chemicals were analyzed following the NIOSH-NMAM. Area sampling methods rather than personal sampling were introduced for this field investigation. Results: Two amines, triethylene diamine(TEDA) and N,N,N',N'-Tetramethyl-1,6- hexanediamine(TMHDA) were identified in raw polyol, cured PU foam and air. The average concentrations of TEDA and TMHDA showd less than 1 ppm by area sampling; however, that caused halovision among workers in PU-PAD process. Aldehydes and isocyanates were detected in the air while the concentrations were relatively low compare to occupational exposure limits. Successful raw material substitution from nonreactive amine to reactive amine could reduces air-borne amine and aldehyde levels by about 70%. Halovision had been disappeared successfully in the process. Conclusions: Several amines caused halovision among workers in PU-PAD process, especially during summer season in spite of relatively low levels. Combination of reactive amines into urethane foam could reduced vapor generation into air, which resulted in the elimination of eye troubles in the process.

• 공업화학
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• 제22권5호
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• pp.508-513
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• 2011

헴프(Hemp)는 빠른 성장과 재배가 용이한 특성을 가지고 있으며 전통적으로 인피(Bast)는 섬유산업에 이용되고 있다. 그러나 인피를 제외한 줄기(Stem)와 뿌리(Root)는 활용분야가 없어 대부분 부산물로서 폐기되고 있다. 이러한 헴프 부산물은 바이오-오일과 같은 바이오연료나 활성탄의 원료물질로 활용될 수 있다. 본 연구에서는 헴프 줄기, 뿌리 및 인피를 대상으로 열화학적 특성을 파악하였다. TGA를 이용해 열중량분석을 수행한 결과 헴프 부산물들의 분해영역은 대부분 $270{\sim}370^{\circ}C$ 라는 것을 확인하였다. TGA 분석으로부터 얻은 실험데이터는 미분법을 적용하여 전화율 변화에 따라 활성화에너지와 전지수인자를 계산하였다. 열분해반응에서 활성화에너지는 전화율 증가에 따라 증가하였다.