• 유기물자원화
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• 제2권2호
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• pp.31-37
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• 1994

퇴비화 과정의 미생물학적 연구를 위해 퇴비화 재료인 유기성 폐기물에 많이 존재하는 고분자 물질의 분해에 관여하는 미생물들과 이들이 분비하는 효소들을 손쉽게 선별, 정량하는 방법을 개발하였고 아울러 혐기적 상태에서의 퇴비화 가능성을 탐색하는 연구의 일환으로 혐기적 분해의 최종적 역할을 하는 황산 환원 균의 퇴비화 과정에서의 분포를 알아보았다. 고분자 물질의 분해 측정법 개발에 사용된 기질은 각각 다당류 및 단백질 중에서 ${\beta}-glucan$, xylan, dextran, CMC(carboxymethylcellulose), casein, collagen 등을 재료로 사용하였고 이들을 가교제를 써서 불용화시키고 색소를 결합시켜 색소기질을 제조하였다. 제조된 기질을 이용하여 실제의 퇴비에서 고분자 분해 세균을 분리할 수 있었으며 기존의 효소 정량법에 비해 민감하게 효소 활성을 정량할 수 있었다. xylan과 ${\beta}-glucan$ 색소기질의 경우 고체 배지 상에서 고분자 분해 미생물을 선별할 때 기존의 Congo red 법과는 달리 미생물 집락에 손상을 입히지 않고도 손쉽게 사용할 수 있었다. 실험에 쓰인 오니에 포함되어 있는 황산 환원 세균은 lactic acid, propionic acid, butyric acid, formic acid 등의 유기산에 대해 높은 활성을 보여 주었고, acetic acid, valeric acid도 이용할 수 있었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제36권4호
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• pp.102-108
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• 2008

현재 메인 주립대학에서는 펄프용 목재 성분 중 헤미셀룰로오스 추출 기술에 관한 연구개발이 한창 진행 중이다. 펄프의 수율 향상과 용액 회수에 필요한 유기 및 무기물 사용을 줄이고 새로운 바이오 물질 생산에 필요한 도입부 추가 공정이 연구의 핵심이다. 바이오 물질 중 경제적으로 상용 가능한 에탄올 생산(pilot-scale)에 있어 전 처리되지 않은 기질, 전 처리된 기질 및 펄핑 선 추출액의 화학적 성분분석은 아주 중요한 공정이다. HPLC (High Performance Liquid Chromatography)를 이용한 펄프목재 성분분석 결과, H-column으로 분석한 총 물질수지(total analytical mass balance)는 전 처리되지 않은 칩의 경우 100.6%, 전 처리된 목재 칩은 100.3%, 그리고 펄핑 선 추출액은 81.6%의 결과를 보였다. 한편, P-column으로 분석한 결과, 전 처리되지 않은 기질, 전 처리된 기질, 그리고 선 추출액은 각각, 97.8%, 97.4%, 그리고 80.7%로 나타났다. 총 물질수지가 100%를 넘거나 부족한 수치는 분석해석 중 발생한 약간의 오류로 보인다. 펄프-바이오리파이너리(Biorefinery) 공정을 통해 생성된 기질(substrate) 각각의 정확한 성분분석 결과는 에탄올 상용화 공정에 필요한 중요한 자료가 될 것으로 기대한다.

• 대한화학회지
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• 제36권1호
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• pp.125-130
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• 1992

유기용매에서 리파제의 입체특이성 반응연구를 위하여 리파제의 기질로서 trifluoroethylmandelate를 도안하고 이를 mandelic acid와 trifluoroethanol를 사용하여 알코올과 산에서 에스텔을 합성하는 방법을 도입하여 합성하였다. 합성된 물질이trifluoroethylmandelate임을 $^1H$ NMR과 원소 분석을 통하여 확인하였다. (+)- 와 (-)-trifluoroethylmandelate ($[{\alpha}]_{25}{^D}$)은 각각 +74.0°and -75.4°이었다. 이 합성된 기질을 이용하여 유기용매내에서의 리파제의 입체이성질체에 대한 transesterification 속도는 서로간에 상당한 차이가 나타났다. 반면에 $[{\alpha}]_{25}{^D}$가 낮은 입체 이성질체인 (+)- 와 (-)-methylchloropropionate에서는 리파제의 활성은 있었으나 차이는 없었으며, 높은 $[{\alpha}]_{25}{^D}$를 갖는 methylmadelate는 리파제의 활성도 없었다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2004년도 가을 학술발표회지 제13권(제2호)
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• pp.90-91
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• 2004

한 시스템 내에 GAOs와 PAOs의 공존은 몇몇의 kinetic과 화학양론적 함축을 가지고 있다. 이는 유기물질 획득율의 측면에서 PAOs가 혐기성 단계에서 GAOs보다 kinetic적으로 유리하다고 제안되고 혐기조건에서 GAOs와 PAOs는 이용 가능한 기질에 대해 경쟁한다. PAOs에 있는 저장과는 달리, GAOs에서 glycogen의 생성은 과잉 인을 요구하지 않는다. 그러므로 GAOs는 성장에 필요한 이상의 인을 섭취하지 않는다. 결과적으로 EBPR 시스템의 방해요인이 될 수 있다. 이용 가능한 기질의 농도는 PAOs와 GAOs의 경쟁구도에 상당한 영향을 미치는 이는 전체 EBPR 시스템 내에서 인 제거 효율에 영향을 미칠 수 있다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.177.2-177.2
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• 2011

세계적인 자원고갈과 지구온난화와 같은 환경문제가 발생됨에 따라 대체에너지 개발에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 섬유소 기질을 이용한 바이오에탄올 생산은 세계적으로 막대한 자원이 있으며 광합성에 의해 재생산되는 무한한 재원으로서 환경적으로도 대기오염물질을 적게 배출하여 유용한 에너지원으로 각광받고 있다. 하지만 섬유소 기질은 cellulose, hemicellulose, lignin과 같은 고분자 화합물이 유기적으로 결합된 단단한 결정구조로 이루어져 있어 이를 분해하여 원하는 물질을 얻기 위해서는 전처리 과정이 필요하다. 전처리 공정은 바이오에탄올을 생산하는 당화 및 발효공정의 효율 및 반응시간 단축에 기여하며, 특히 섬유소 기질일 경우에는 필수불가결한 공정이다. 전처리 공정은 물리적, 화학적, 생물학적 방법으로 나누어지며, 이러한 방법들 중 기질의 특성과 처리효율에 따라 기술들을 병합하여 사용하기도 한다. 이에 본 연구에서는 산 처리, 암모니아 처리, 과산화수소 처리 및 효소를 이용한 생물학적 처리를 단독 또는 병행하여, 전환된 당 성분 및 함량을 조사함으로서 섬유소계 기질인 채소 음식물류 쓰레기를 대상으로 바이오에탄올을 경제적으로 생산하기 위한 적합한 전처리법을 검토하였다. 전처리 방법별 당화율을 살펴보면, 산 처리와 암모니아-과산화수소-계면활성제 처리가 각각 65.3 % 및 65.7 %로 가장 높았으며, 과산화수소 처리는 16.2 %로 가장 낮았다. 반면 전처리 공정 없이 효소를 이용한 당화만을 실시한 경우에는 4.3 %의 낮은 당화율을 나타내었다. 섬유소계 기질의 전처리 효율을 향상시키기 위해 첨가하는 계면활성제의 효과는 암모니아-과산화수소 및 암모니아-과산화수소-계면활성제 처리의 당화율을 비교한 결과, 뚜렷한 효과를 확인할 수 없었다. 전처리 방법별 당의 성분 및 함량을 비교한 결과 육탄당은 암모니아-과산화수소-계면활성제 전처리에서 가장 많이 검출되었다. 오탄당은 산 처리 후 그 함량이 현저히 높았으며, 오탄당 중 xylose의 함량이 60.49 mg/g로 가장 많이 차지하고 있었다. 이 결과로부터 전처리 방법에 관계없이 당화율은 유사한 수준을 보이지만, 당화된 당의 성분 및 함량에는 큰 차이가 있음을 알 수 있었다. 이당류의 경우 과산화수소 및 암모니아-과산화수소 처리를 제외한 나머지 전처리 방법에서 유사한 수준을 나타내었다. 암모니아 처리 및 과산화수소 처리를 순차적으로 병행한 암모니아-과산화수소 처리에서는 각각의 처리시보다 육탄당의 함량은 증가하였으나 암모니아 처리시보다 이당류의 함량은 감소한 것으로 나타났다.

• 한국응용약물학회:학술대회논문집
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• 한국응용약물학회 1994년도 춘계학술대회 and 제3회 신약개발 연구발표회
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• pp.183-183
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• 1994

HIV-1 protcase 를 이용한 in vitro assay system을 개발하기 위하여HIV-1 protease유전자를 Ecoli 발현 벡터를 이용하여 발현시켰다. 가능성있는 Protease유전자의 생간 및 분래를 용이하게 하기위하여 maltose binding protein 의 fusion protein을 이용하였으며 protease 의 autoprocessing을 maltose binding protein 의 polyclonal 항체로 확인하였다, 발현된 protease는 일련의 chromatography 방법 (DEAE, SE cellulose, Superose 12, Mono S) 으로 순수하게 분리되었다. 정제된 protease 는 SDS-PAGE분석으로 단일밴드를 보여주었고, 합성된 undecapeptide를 기질로 하였을때 Km 이 9.8$\mu$M 이었다. 효소 assay 를 위해 기질이 protease 에 의해 절단된 생성물을 HPLC를 사용하여 분석하였다. Protease의 억제제 탐색을 위해 유기합성한 몇개의 기질유사체와 HIV-1 증식을 억제하는 것으로 알려진 천연물의 억제정도를 조사하여 보았다. 이들 test 에 사용한 물질들은 높은 농도에서 protease 의 활성을 저해하는 것으로 보아 좋은 억제제는 아닌것으로 시료되나 본 연구를 통하여 확립된 in vitro assay system 은 추후에도 억제제 탐색을 위하여 계속 활용될 수 있을 것이다.

• 자원환경지질
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• 제41권1호
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• pp.57-62
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• 2008

휴폐광지역의 산성광산배수를 처리하기 위한 자연정화처리시설로서 소택지의 설치가 증가하고 있다. 이러한 소택지의 기질물질로서는 흔히 석회석, 참나무조각, 버섯퇴비 등이 벌크형태로 적용된다. 이러한 소택지의 정화효율은 시간이 지남에 따라 점차 저하되며, 특히 산성배수와의 화학반응에 의한 기질물질 층의 투수계수 감소에 주로 기인한 것으로 파악된다. 본 연구의 목적은 산성광산배수 처리시설에서 황산염환원균(SRB) 고정화 담체의 적용성을 평가하기 위한 것이다. 고정화담체는 유기물질인 버섯퇴비와 참나무 퇴비, pH 완충제인 석회석가루 등을 토양미생물을 접종한 m-CSB와 혼합하여 제작하였다. 본 실험에서 고정화담체는 벌크형태에 비하여 pH, 황산염제거율 및 중금속 제거율에서 효율이 우수함을 확인할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제31권2호
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• pp.125-137
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• 2020

최근 몇 년간 유기인 계열 독성물질이 민간인을 대상으로 사용되어 전 세계적으로 큰 위협이 되고 있다. 독성물질에 대한 예방이 불가능한 현 치료대책 대신, 보다 개선된 치료 대책으로서의 바이오스캐빈저에 대한 연구가 활발히 진행됐다. 바이오스캐빈저는 유기인 계열 독성물질이 인체 내 표적 기관에 도달하기 전, 독성물질 자체를 비활성 상태로 전환하거나 독성물질과 기질 간의 결합을 차단함으로써 중독을 예방하는 단백질 및 효소를 일컫는다. 특히 독성물질을 분해하는 과정에서 활성 상태를 유지함으로써 적은 양의 단백질로도 독성물질의 중독을 빠르게 치료하는 촉매성 바이오스캐빈저 개발에 많은 노력이 투여되어 왔다. 본 리뷰에서는 촉매성 바이오스캐빈저 개발을 위해 분자진화 및 단백질 공학 기술을 적용한 최신 연구들에 대해 소개하고, 끝으로 이러한 효소들을 임상적으로 승인된 약으로 개발하기 위해 남은 몇 가지 과제들을 간단히 제시할 것이다.

• 토지주택연구
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• 제14권4호
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• pp.103-110
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• 2023

하루 평균 대부분을 실내에서 보내는 현대인들은 내외부적으로 발생하는 실내오염물질에 지속적으로 노출되고 있다. WHO(World Health Organization) 2022년 보고서에 따르면 매년 세계적으로 약 700만명 이상의 사망 원인이 공기오염으로 실내오염물질의 심각성을 강조하고 있다. 대기오염물질 중에는 인체에 심각한 영향을 끼치는 질소산화물(NOx), 폼알데하이드(HCHO), 휘발성 유기화합물(VOCs) 등이 포함되는데, 이러한 실내공기 오염물질을 제거할 수 있는 물질로 광촉매가 있다. 광촉매는 미세먼지 전구물질 제거 성능뿐만 아니라 향균, 살균, 탈취 성능 또한 가지고 있어, 실내공기질 개선에 효과적이다. 이에, 본 연구에서는 광촉매를 건축물에 적용할 수 있는 부위 및 방안을 제시하였다. 적용 가능한 부위로는 내외장재, 콘크리트 등을 포함한 건축자재, 유기도료, 환기장치 등이 있으며, 각 부위에 최적 적용 방안에 대한 연구를 진행하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권5호
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• pp.927-938
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• 2000

박테리아를 토양과 같은 다공성 매질에 주입시키고 적절한 기질과 영양분을 공급시키면 박테리아는 매질의 표면에 부착하여 성장한다. 그 결과 바이오필름이 생성되어 공극의 크기가 감소하여 매질의 투수계수가 감소되며, 오염물질을 분해시키는 생물학적 오염분해 능력을 갖게 된다. 본 연구는 투수계수가 비교적 큰 모래와 화강풍화토에 박테리아를 접종, 배양한 후 토양의 투수계수의 변화를 측정하였으며, 배양된 바이오필름의 화학물질에 대한 저항성 및 온도변화에 대한 내구성 실험을 통해 대용 차수재로의 가능성을 평가하였다. 또한 bio-barrier의 유기물질 분해능 및 bio-barrier의 두께에 따른 미생물의 생장도를 column test를 통하여 측정하여 bio-barrier 내에서의 기질의 이동 및 생분해와 박테리아 농도의 분포 변화간의 관계를 제시하였다.