• KSBB Journal
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• 제22권5호
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• pp.345-350
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• 2007

인산당은 모든 유기체에서 발견되며 무척 다양한 유용성을 지니고 있다. 특히 glucose 1-phosphate (G1P), glucose 6-phosphate (G6P), fructose 6-phosphate (F6P) 등은 해당과 정, 당합성과정, 5탄당 인산화과정 및 캘빈회로와 같은 탄수화물 대사와 에너지 생산 대사의 주요한 핵심 중간물질이다. 특히 해당과정에서 F6P는 G6P의 이성질화반응에 의하여 생성된다. F6P의 대량생산은 전분을 이용하는 것이 가능한데, 우선 전분에 인산화효소를 가하여 G1P를 얻고, 이 G1P를 자리옮김효소 (phosphoglucomutase, GM)와 이성질화효소 (phosphoglucoisomerase, GI)를 순차적으로 적용하여 G6P와 F6P를 생산하게 된다. 효소반응의 경우 전분의 용해도 증가, 반응속도의 향상 및 미생물의 오염방지 등을 위하여 중온성 효소보다는 고온성 효소 혹은 내열성 효소가 선호된다. 본 연구는 세 가지 내열성 효소를 이용하여 전분으로부터 두 단계반응으로 F6P를 생산하는 것에 관한 것이다. 실험에 사용된 효소는 대장균에서 발현된 재조합 효소로서, 효소의 생산은 유가식 배양을 이용하였다. 1.2% 가용성 전분 200 L를 이용하여 1,253 g의 순수한 G1P를 생산하였으며 이를 이용하여 최종적으로 30% 수율로 F6P를 생산할 수 있었다. 최대수율을 얻기 위하여 반응표면분석법을 이용하여 GM : GI = 1 : 1.23, 63.5$^{\circ}C$, pH 6.85의 조건이 도출되었으며, 이 조건하에서 실험을 통하여 20 g/L의 전분을 이용하여 30% 수율로 F6P가 생성됨을 확인할 수 있었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제38권3호
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• pp.191-195
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• 1995

Methylobacterium organophilum을 이용하여 메탄올로부터 유가식 배양법으로 고점도 다당류인 메틸란(methylan)의 생산시, 메틸란 배양액의 점성특성과 산소전달속도와 메틸란 생산 수율과의 관계를 조사하였다. 균체 농도의 증가는 배양액의 점성에 거의 영향을 주지 않았으나 배양시간의 경과에 따른 메틸란의 축적은 배양액의 점성특성을 비뉴톤성으로 변화시키며 동시에 급격한 점도 증가를 보였다. 배양시간의 경과에 따른 같은 농도하에서 메틸란의 점도를 측정한 결과 배양시간이 증가함에 따라, 점도가 현저하게 증가 하였고 pseudoplasticity 정도는 약간 증가하였다. 그 원인을 조사하기 위하여 메틸란 구성 성분의 화학조성을 분석 하였다. 구성성분 중의 유기산(pyruvic acid, uronic acid, acetic acid)의 함량이 메틸란 생성 초기인 34시간에 10%에서 배양말기인 72시간에서는 17%로 증가하였다. 즉, (-)전하를 띠는 산의 함량이 증가함으로 인하여 메틸란 분자네 chain간의 전기적 반발로 인하여 수용액 상태에서 메틸란 분자의 hydrodynamic domain의 증가로 추측되었다. 이와같이 메틸란의 농도 증가에 따른 점도의 증가는 배양도중 산소전달속도($k_La$)의 급격한 감소를 초래하여 균체증식과 메틸란의 생산을 감소시켰다. 그러나 균체의 메틸란 생산능력에는 큰변화가 없어 단위 균체당 메틸란 수율(P/X)은 큰 차이가 없었다. 산소전달속도를 증가시키기 위하여 교반속도를 증가시킨 결과 메틸란의 농도, 비생산 속도 및 생산 수율이 거의 비례적으로 증가됨을 확인하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.250.2-250.2
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• 2010

빛과 공기 중의 이산화탄소를 고정화하여 생성되는 바이오매스(biomass)로부터 다양한 에너지 및 물질을 생산하는 연구는 석유고갈과 환경문제 해결의 한 방안으로서 활발히 진행되어 왔으며, 앞으로도 그 지속 가능성과 환경 친화성에 의해 바이오에너지 이용 및 보급은 꾸준한 증가세를 보일 것으로 전망된다. 바이오디젤, 바이오에탄올의 경우는 미국, 브라질, EU, 한국 등에서 상용화되어 사용되고 있으며 그 생산량이 계속적으로 증가하고 있다. 하지만, 바이오연료의 보급 증가는 식량 자원과의 충돌과 열대우림 파괴 등의 부작용을 일으키고 있다. 이러한 문제 해결의 일환으로 단위면적당 생산성이 대두, 유채보다 월등한 것으로 보고되는 미세조류에 대한 관심이 증가하고 있으며 우수 미세조류종 개발, 미세조류 고속배양 및 수확, 미세조류로부터 에너지 및 유용물질, 소재 생산에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 미세조류로부터 바이오디젤 원료유를 생산하기 위해 Soxhlet을 이용한 추출 방법을 이용하였다. 추출되는 오일은 사용 용매의 극성에 따라 물성과 추출 효율에 차이가 큰 것으로 나타났다. 강한 극성의 용매일 경우, 엽록소와 단백질이 같이 추출되는 문제가 있으며 약한 극성 용매는 세포벽의 방해로 용매가 세포내부로 흡수되지 못하는 문제가 있다. 추출 효율이 높은 극성용매의 경우 불순물을 제거해야 고순도의 바이오디젤의 생산이 가능하고 비극성 용매는 추출 오일의 물성은 좋으나 수율이 매우 낮게 측정되었다. 이러한 동시추출을 방지함과 동시에 추출 효율을 높이기 위해 본 연구에서는 세포벽 파괴 후 용매추출하는 방법으로서 미세조류를 Microwave에 노출시켜 오일 추출율을 증가시키는 전처리 연구를 수행하였다. 전처리시, Microwave에 의한 열 발생은 미세조류를 탄화시키기 때문에 열매체로서 물을 혼합하여 탄화를 방지하고 세포벽 내외부의 가열효과로 세포벽을 파괴하고자 하였다. Microwave에 의한 에너지 손실을 줄이며 세포벽 파괴에 효과적인 수분혼합비를 조사하였으며 Microwave에 노출 후 잔류수분을 건조하고 효율적으로 용매를 접촉시키기 위해 분쇄를 수행하였다. 모든 전처리 반응을 거친 미세조류에서 약 2배 증가된 추출수율을 얻을 수 있었으며, SEM을 통해 전처리 미세조류와 미전처리 미세조류를 분석해본 결과 전처리 미세조류의 다공성이 증가함을 확인하였다. 또한, 90%의 메탄올에 미세조류를 녹여 엽록소 함유량을 측정한 결과, 전처리 미세조류의 엽록소가 미전처리 미세조류보다 약 7배가량 감소함을 확인할 수 있었다.

• KSBB Journal
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• 제14권5호
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• pp.628-632
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• 1999

에리스리톨을 산업적으로 대량생산하기 위해서는 에리스리톨의 생산성을 높이고 부산물인 글리세롤의 생성을 억제하는 배지 및 발효 공정의 최적화가 필요하다. 에리스리톨 생성을 위한 최적 탄소원은 포도당이고 최적 농도는 400 g/L이며 최적 온도는 3$0^{\circ}C$였으며 이 때 산소는 과잉으로 공급해 주어야 함을 알았다. 에리스리톨의 수율과 생산성을 향상시키기고 배지가격을 줄이기 위해 효모 추출물의 사용을 5 g/L에서 3 g/L로 줄이고 urea 2.72g/L$K_2HPO_4$ 1.79 g/L, MgSO$_4$. $7H_2O$ 0.18 g/L를 첨가해 줌으로써 에리스리톨 수율을 31.4%에서 45.2%로 에리스리톨 생산성을 0.747 g/L/h에서 1.071 g/L/h로 향상시켰다. 또한 글리세롤의 생산량도 96.6 g/L에서 45.7 g/L로 줄었다. 이 최적 배지를 바탕으로 5L 발효기에서의 재현성과 pH에 대한 영향을 알아보기 위해 실험을 한 결과 pH를 조절한 경우에 에리스리톨 생산성이 낮아졌다. 5L 발효에서는 다량의 거품이 발생되는 것을 관찰하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제40권3호
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• pp.282-285
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• 2012

본 연구는 혐기성 소화조에서 바이오 가스 생산을 위한 바이오매스 자원으로서 Chlorella vulagaris와 Dunaliella salina의 이용능력을 확인하였다. 세포벽의 구조에 따라 전처리 후 용해성 물질의 수율이 영향을 받았는데, 이는 D. salina가 바이오 가스 생산 측면에서 C. vulgaris보다 좋은 후보라는 것을 보여준다. 혐기성 소화조에서 얻은 접종원으로부터 전처리하거나 전처리하지 않은 D. salina를 기질로서 메탄가스를 생산하는데 이용하였을 때 메탄 수율 측면에서 큰 차이가 없었다. 그러므로 D. salina는 높은 바이오매스 생산성, 단순한 전처리 필요성, 쉬운 바이오 가스전환 때문에 바이오 가스 생산을 위한 적합한 해조류 바이오매스이다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권7호
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• pp.791-798
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• 2011

모든 기계 시스템의 변수는 불확실성을 가지고 이는 시스템 성능에 직접적인 영향을 미칠 뿐 아니라 생산성 감소를 야기한다. 특히 MEMS 시스템의 크기는 매우 작으므로 일반적인 기계 시스템에 비해 제조 공차는 상대적으로 커질 수 밖에 없다. 이 제조 공차에 의한 시스템 변수 불확실성은 MEMS 시스템의 성능과 제조 수율에 영향을 미친다. 본 연구에서는 두 가지의 불확실성 해석법을 이용하여 MEMS 가속도계의 시스템 변수 불확실성에 의한 성능의 불확실성 해석을 수행하고 성능분포 및 제조수율을 예측하였다.

• 지능정보연구
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• 제9권1호
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• pp.157-177
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• 2003

본 논문은 반도체 FAB공정의 수율개선 및 예측을 위해 데이터마이닝 기법을 적용한 사례를 소개한다. FAB 공정의 복잡성과 생산현장에서 수집되는 방대한 기술데이터로 인해 기존의 통계적 방법이나 엔지니어의 경험적 분석 방법만으로는 미처 파악하지 못하는 수율 저하 요인이 상당 수 존재한다. 본 논문은 먼저, FAB공정을 마친 웨이퍼에 불량 칩(chip)이 지리적으로 특정 위치에 집중적으로 발생하는 현상을 육안검사 대신 군집분석을 이용하여 데이터로부터 자동 판별할 수 있는 방법을 제안한다. 다음으로 연속패턴분석, 분류분석, RBF(Radial Base Function) 기법을 적용하여 수율 저하의 원인이 되는 문제 장비나 문제 파라미터를 신속, 정확하게 파악할 수 있도록 해 줄 뿐만 아니라 공정 진행 중인 제품의 미래 수율을 예측할 수 있도록 지원하는 방법을 제안한다. 또한 위 기법들을 반도체 FAB공정을 대상으로 국내 모 반도체 회사에서 정보시스템으로 구현한 Y2R-PLUS (Yield Rapid Ramp-up, Prediction, analysis ＆ Up Support) 시스템을 소개한다.

• 한국작물학회지
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• 제51권7호
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• pp.608-617
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• 2006

본 연구는 나물용 콩의 파종기가 콩나물 원료콩의 배축신장성과 콩나물 생장 및 수율에 미치는 영향을 구명함으로써 양질 콩나물 품종육성과 재배기술 확립을 위한 기초 자료를 얻고자 $2000{\sim}2001$년에 호남농업연구소 전작시험포장에서 파종기를 달리하여 생산된 원료콩을 이용하여 실험실과 콩나물 간이검정실에서 시험을 수행하였던 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 재배온도별 콩나물의 배축신장성은 재배온도가 높을수록 빨랐으며, 재배일수가 길어질수록 그 차이가 컸다. 2. 콩나물의 배축장과 근장은 연차간에 차이가 있었으며 7월 5일 파종이 5월 25일과 6월 15일 파종보다 길었고, 배축굵기는 도레미콩이 가장 굵었으며 한남콩이 가늘었다. 전장은 파종기가 늦어질수록 길어졌고 은하콩이 가장 길었으며, 다원콩이 가장 짧았다. 3. 콩나물의 부패립율과 불완전발아립율은 파종기가 늦어지면서 감소하는 경향이었다. 부패립율은 다원콩이 가장 낮았고 소명콩이 가장 높았으며 불완전발아립율은 풍산나물콩이 가장 낮았고 한남콩이 가장 높았다. 4. 콩나물 수율은 2001년에 생산된 종실에서 더 높았고 파종기가 늦어질수록 증가하였으며, 은하콩과 도레미콩이 높았고 파종기에 따른 콩나물 수율의 변이가 적고 안정적인 품종은 풍산나물콩과 소명콩이었다. 5. 콩나물 수율과 제형질과의 관계는 종실의 수분흡수율이 낮고 치상 1일과 4일후의 발아율이 높은 것이 콩나물 수율이 높았으며, 콩나물 수율과 배축장, 근장 및 개체당 생중과는 정의 상관이었다.

• 한국작물학회지
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• 제60권4호
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• pp.475-483
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• 2015

본 연구는 동부나물을 재배할 때 광질과 광량에 따른 생산수율과 품질 등에 미치는 영향을 구명하고자 수행하였다. 1. 처리한 모든 광질에서 무처리(암)에 비해 동부나물의 생산수율이 낮았으나 경실비율은 비슷하였고, 상배축과 뿌리 생장을 촉진시키는 반면 하배축 생장을 억제하는 경향이었다. 2. 백색광(458 nm) 처리가 동부나물의 상배축과 하배축의 명도 및 하배축의 황색도를 증가시켰다. 3. 동부나물의 Fe 함량은 적색광(632 nm)에서 많았고, 총아미노산 함량은 황색광(560 nm), 백색광 및 청색광(460 nm)이 무처리(암)보다 많은 경향이었다. 4. 황색광에서 광량이 낮을 때 동부나물의 생산수율이 낮았고, 기타 광질은 광량에 따른 차이가 없었다. 5. 황색광과 적색광은 광량이 낮을 때 명도와 황색도가 높았고 적색도가 낮았다. 6. 처리 광질의 광량에 따른 일반성분과 무기성분 함량은 차이가 없으나, 적색광에서는 광량이 높을 때 Fe 함량이 많았다. 총아미노산 함량은 백색광과 청색광에서 광량이 높을 때 미미하게 많았다.

• KSBB Journal
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• 제17권1호
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• pp.93-99
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• 2002

C. tropicalis ATCC 20336을 이용하여 높은 수율과 생산성으로 xylitol을 생산하기 위하여 glucose 배지에서 짧은 시간에 고농도로 세포를 배양한 후에 xylose를 첨가하여 xylitol로 전환하는 2단계 유가식 발효공정에 관한 연구를 수행하였다. Cell growth-stage에서의 배지공급 방법으로는 glucose가 모두 고갈된 후에 pH가 5.7 이상으로 올라가는 것을 신호로 glucose를 첨가하는 pH-stat 방법으로 18.5시간 배양에 의하여 67.9 g/L의 세포 농도를 얻었으며, ethanol 생성은 1.0 g/L로 매우 낮았다. Production-stage에서 최적의 초기 xylose 농도는 150 g/L이었으며, 이때에 2 g/L ($NH_4)_2SO_4$, 1 g/L $K_2HPO_4$, 0.2 g/L $MgSO_47H_2$O로 구성된 mineral salt를 2회 첨가에 의하여 xylitol의 생성이 향상되었다 그러나 0.2 vvm에서 1.0 vvm 사이의 통기조건에서는 xylitol의 생산에 큰 영향을 미치지 못하였다. 반면에 production-stage에서 yeast extract를 10 g/L가 되도록 첨가한 경우에 xylitol 수율과 생산성이 큰 폭으로 증가하였다. 즉 xylose 농도가 약 150 g/L이 되도록 232.5 g의 xylose를 2회 첨가한 경우에 배양액의 최종 부피는 1.67 L이 되었고, 이때의 xylitol 농도는 193 g/L이었으며, 수율은 70%이고 생산성은 3.55 g/L.h이었다.