• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.13 no.1
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• pp.52-64
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• 2002

유기성 폐기물을 이용하여 생물학적 수소생산 통합화 시스템 연구를 수행하였다. 통합화 시스템은 유기성폐기물의 전처리, 2단계 혐기발효 및 광합성 배양으로 구성된 생물학적 수소생산 공정, 초임계수 가스화 공정, 생산된 가스의 저장, 분리 및 연료전지를 이용한 전력 생산으로 구성되었다. 실험에 사용된 유기성 폐자원은 식품공장 폐수, 과일폐기물, 하수슬러지이며, 전처리는 폐기물에 따라 열처리 및 물리적 처리를 하였으며, 전처리된 시료는 생물학적 수소생산 공정에 직접 적용되었다. Clostridium butyricum 및 메탄 생성조에서 발생하는 하수슬러지중의 미생물 복합체는 수소생산 혐기 발효공정에 사용되었으며, 광합성 수소생산 미생물인 홍색 비유황 세균은 광합성 배양에 사용되었다. 생물학적 공정에서 발생하는 미생물 슬러지는 초임계수 가스화 공정으로 수소를 발생하였으며, 슬러지 중의 COD를 저하시켰다. 생물학적 공정 및 초임계수 가스화 공정에서 발생하는 수소는 가스탱크에 가입상태로 저장한 후, 95%순도로 분리하였으며, 정제된 수소는 연료전지에 연결하여 전력 생산을 하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.44 no.1
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• pp.16-22
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• 2006

Biological hydrogen production processes are more environment-friendly and less energy intensive than thermochemical and electrochemical processes. The biological process can be divided into two categories: photosynthetic hydrogen production and hydrogen production by dark fermentation. Photosynthetic process produces hydrogen mainly from water and reduces $CO_2$ simultaneously. Dark fermentation is a dark and anaerobic process that produces hydrogen by fermentative bacteria from organic carbon. The article presents a survey of biological hydrogen production processes.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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• v.19 no.1
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• pp.57-63
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• 2011

Development of alternative energy is needed as the fossil is started to be exhausted. This alternative energy should be environmental friendly and renewable. Currently, the alternative energy which gets the most attraction is hydrogen. Hydrogen can be produced by a number of different processes. Among those methods, hydrogen production in biological way is considered as the most environmental friendly method. However, productivity of biological hydrogen production is not good enough to be commercialized yet. Thus, many researchers are trying to improve productivity and yield of biohydrogen production. Here, progress in the diverse developmental approaches on biological hydrogen production, is reviewed.

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 2005.07a
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• pp.177-186
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• 2005

미래의 친환경 에너지인 수소에너지 생산을 위해서 생물학적인 수소생산방법에 관한 관심이 증폭되고 있다. 생물학적인 수소생산 방법에는 여러 가지가 있으나 그중 유기물을 혐기발효하여 수소를 생산하는 방법에 관한 연구가 수행되었다. 본 연구에서 혐기성 미생물인 Enterobacter asburiae SNU-1이 쓰레기 매립지 토양에서 분리되어 수소생산 조건의 최적화 실험을 수행하였다. 본 실험에 이용된 미생물의 경우는 기존에 연구 된 적이 없는 새로운 종으로써 다른 미생물과는 다른 특징을 나타내며 수소생산 능력도 뛰어난 것을 알 수 있었다. 미생물을 이용한 수소생산에 영향을 미치는 인자로는 pH, initial glucose concentration 등이 있으며 각각의 조건에서 수소생산량을 비교하였다. 실험 결과 strain SNU-1의 최적 pH는 7이었으며 최적 initial glucose concentration은 25 g/1이다 이와 같은 최적 조건에서 strain SNU-1은 6.87 mmol/l/hr의 productivity를 나타내었다. 또한 다른 미생물과 달리 미생물이 더 이상 자라지 않는 정지기에서 더 많은 수소생산량을 나타내는 특이한 거동을 보이는 것이 관찰되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2006.06a
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• pp.470-473
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• 2006

생물학적 수소생산을 위해 토양으로부터 새로운 균주인 Enterobacter asburiae SNU-1이 분리되었다 이 균주의 경우 다른 균주와는 달리 미생물 생장과 수소생산 phase가 분리되는 특징을 가지고 있다. 이러한 정지기에서의 수소생산은 미생물 내에 존재하는 formate hydrogen lyase를 사응하여 formate 분해에 의해 일어난다. 따라서 본 연구에서는 미생물 생장 phase에서 formate hydrogen lyase가 발현된 미생물을 얻고 이를 formate만 있는 배지에서 수소생산 가능성에 대한 연구를 수행하였다. 앞으로 formate분해를 위한 조건을 최적화한다면 높은 수소생산성을 나타낼 것이라 기대된다. 또한, 이는 formate로부터 미생물촉매를 이용하여 수소를 생산하고 이를 연료전지로 공급하는 생물학적 reformer로써의 이용 가능성을 보여준다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.11a
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• pp.267-275
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• 2005

차세대 재생산성 에너지로 각광을 받고 있는 바이오디젤은 현재 주로 알칼리촉매를 이용하는 화학공정으로 생산하고 있으나 고에너지 요구성이며 대규모 생산시 폐수발생 등 환경오염 유발요인이 있기 때문에 친환경 생물공정의 필요성이 대두되고 있다. 생물촉매 리파제(lipase)를 이용하는 친환경 생물공정은 화학공정에 비해 다양한 장점을 제공하고 있으나 고가의 효소생산 비용문제로 실용화에 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 저비용의 생물학적 바이오디젤 생산 시스템 구축을 위해 고활성의 효소 개발, 경제적 재조합 대량생산, 반복 재사용을 위한 효소고정화 등을 통해 고효율의 생산반응계를 개발하였다. 우선 바이오디젤 생산공정에 적합한 리파제로서 CalB(Lipase B of Candida antarctica)를 선택하고 분자 진화기술을 이용하여 효소활성을 17배 향상시킨 CalB14를 개발하였다. CalB14를 효모 발현시스템을 이용하여 경제적 대량생산하기 위해 단백질분비를 획기적으로 개선할 수 있는 맞춤형 분비융합합인자기술(TFP technology)을 이용하여 재조합 CalB를 2 grams/liter 수준으로 분비생산하였다. 생산된 효소를 반복 재사용이 가능하도록 다양한 레진에 고정화하였고 최적의 바이오디젤 전환반응용 고정화효소를 개발하였다. 고정화효소를 효율적으로 재사용하기 위해 바이오디젤 생산용 고정상반응기(packed-bed reactor)를 제작하였으며 기질을 12시간내에 95% 이상 바이오디젤로 수십회 이상 반복전환할 수 있는 경제적인 생물학적 바이오디젤 전환 시스템을 구축하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.50 no.5
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• pp.759-765
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• 2012

As the biodiesel production is increasing rapidly, the crude glycerol, which is principal by-product of biodiesel production, has also been generated in a large amount. Many research studies on value-added utilization of glycerol are under investigation. 1,3-Propandiol is a promising chemical which can be produced from fermentation of glycerol because the application of 1,3-propanediol is mainly in the production of bio-PTT (Poly(trimethylene terephthalate). However, the cost of downstream processes in the biological production of 1,3-propanediol can make a high portion in the total production cost. This review summarizes the present state of separation processes in each step studied for the removal of impurities and the recovery of 1,3-propanediol from its fermentation broth. Furthermore, ATPE (Aqueous Two Phases Extraction) process is suggested as an attractive alternative for the primary separation process of 1,3-propanediol because ATPE is convenient for the simultaneous removal of microbial cells and impurities such as salts of organic acids and the separation of 1,3-propanediol from fermentation broth.

• The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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• v.14 no.1
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• pp.63-68
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• 2009

Among various microscopic organisms producing photobiological hydrogen, cyanobacteria have long been recognized as the promising biological agents for hydrogen economy in 21 century. For photobiological production of hydrogen energy, marine unicellular $N_2$-fixing cyanobacteria have been evaluated as an ideal subgroup of Cyanophyceae. To develope the hydrogen production technology using unicellular $N_2$-fixing cyanobacteria, 3 important factors are pre-requisite: 1) isolation of the best strain from marine natural environment, 2) exploration on the strain-specific optimal conditions for the photobiological hydrogen production, and finally 3) application of the molecular genetic tools to improve the natural ability of the strain to produce hydrogen. Here we reviewed the recent research & development to commercialize photobiological hydrogen production technology, and suggest that intensive R&D during next 10-15 years should be imperative for the future Korean initiatives in the field of the photobiological hydrogen production technology using photosynthetic marine unicellular cyanobacterial strains.

• Microbiology and Biotechnology Letters
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• v.27 no.6
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• pp.427-432
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• 1999

For the development of a multifunctional biocontrol agent, the siderophore-producing strain GL7 was isolated from a rhizosphere on chrome azurol S agar. The GL7 was identified as a strain of Pseudomonas fluorescents on the basis of their reactions to standard physicochemcial tests from Bergey's manual, API diagnostic test, and fatty acid analysis. P. fluorescents GL7 considerably inhibited spore germination and hyphal growth of phytopathogenic fungus Funsarium solani in a dual culture. In pot trials of bean with P. fluorescens GL7, the disease incidence was significantly reduced down to 5% from 70% of incidence in the untreated control. P. fluorescens GL7 also enhanced plant growth to nearly 1.5 times than that of the untreated control, promoting elongation and development of the roots. These results suggest that the plant growth-promoting P. fluorescens GL7 can play an important role in the biological control of soil-borne plant disease in a rhizosphere.

• Korean Journal of Microbiology
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• v.46 no.4
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• pp.346-351
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• 2010

The purpose of this work was to investigate the characteristics of a biosurfactant-producing bacterium isolated from crude-oil contaminated soils. During the incubation of strain HK-3 with 1% crude-oil, bacterial growth pattern, the amount of biosurfactant production, and pH changes were monitored. In order to examine the effect of supplemented carbons on the production of biosurfactant, cultivation of HK-3 cells in BH media with different carbons (e.g. glucose, dextrose, mannitol, citrate, or acetate) revealed that the production of biosurfactant reached the maximal level at the 72 h incubation with mannitol, which the area of clear zone was measured to approximately 7.64 $cm^2$. Identification test using the BIOLOG system, morphology study based on scanning electron microscopy and the 16S rRNA sequence-based phylogenetic analysis assigned strain HK-3 to a Pseudoalteromonas species, designated as Pseudoalteromonas sp. HK-3 which was registered in GenBank as [FJ477041].