• 한국지반공학회논문집
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• 제40권3호
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• pp.55-63
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• 2024

잔탄검 바이오폴리머는 대표적인 친환경 지반안정제로서, 넓은 범위의 온도와 pH에서 높은 안정성을 보이는 장점이 있다. 사질토 지반에 대한 잔탄검 바이오폴리머 적용 시 흙 입자 결합력 증대효과는 잔탄검 매트릭스의 건조과정에 의존하므로, 잔탄검 바이오폴리머 수용액의 건조과정에 따른 사질토 전단강성 증대효과에 대한 연구가 요구된다. 본 연구에서는 잔탄검 바이오폴리머 주입에 의한 사질토의 전단강성 개선효과를 평가하고자, 농도가 다른 잔탄검 바이오폴리머 수용액을 주입한 주문진 표준사에 대하여 건조 경과에 따른 전단파속도를 측정하였으며, 건조도의 정량적 평가를 위하여 전기비저항 측정이 병행되었다. 건조시간 경과에 따라 전단파속도 및 전기비저항 모두 증가하는 양상을 보였으며, 이를 통하여 건조과정에 따른 바이오폴리머 혼합토의 전단강성 증대효과를 확인하였다. 또한, 바이오폴리머 농도에 따른 전단파속도 측정 결과, 초기 농도가 높을수록 건조과정에 따라 높은 전단강성 증대효과를 나타내었다. 본 연구의 결과는 바이오폴리머 수용액 주입에 의한 사질토 지반의 전단강성 개량효과 예측에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제8권3호
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• pp.135-142
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• 2021

친환경 제방 건설 소재로 연구되고 있는 바이오폴리머는 토양의 강도 증진 효과가 알려져 있으나, 아직 식생에 미치는 영향에 대한 연구는 부족하다. 본 연구에서는 토양의 aluminum (Al) 스트레스 조건에서 잔탄검 (xanthan gum) 혼합에 따른 Camelina sativa L. (Camelina)의 뿌리 생장을 분석하였다. Al 스트레스 조건과 더불어 xanthan gum 0.05% 혼합구에서 생육한 Camelina가 비혼합구보다 뿌리 생장이 증가하였다. 같은 조건에서 aluminum activated malate transporter 1 (ALMT1) 유전자 발현이 xanthan gum 혼합구 및 비혼합구에서 모두 유도되었지만, xanthan gum 혼합구가 비혼합구보다 낮은 수준의 발현을 보여주었다. 추가적으로 용액에서 xanthan gum과 Al 이온의 결합을 확인하였으며, morin 염색과 ICP-OES 분석을 통해 Camelina 뿌리의 Al 함량을 측정한 결과 xanthan gum 혼합구에서 비혼합구 보다 뿌리의 Al 함량이 낮았다. 이러한 결과들은 xanthan gum과 Al 결합으로 인해 뿌리의 피해를 감소시키고 궁극적으로 식물의 생존 및 생육에 긍정적 효과를 미치는 것으로 보인다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제26권3호
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• pp.209-222
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• 2024

토압식(Earth Pressure Balance) 쉴드 TBM (Tunnel Boring Machine)은 기계화 터널 굴착 공법 중 이수식(Slurry) 쉴드 TBM에 비하여 슬러리 처리 시설을 필요하지 않아 설비가 간단하고 진동과 소음이 적어 최근에 터널 시공에 널리 사용되고 있다. 토압식 쉴드 TBM으로 터널 굴착 시 첨가제를 활용하여 굴착토 물성을 개선하는 쏘일 컨디셔닝(soil conditioning) 기법을 적용하며, 이를 통해 토압식 쉴드 TBM을 적용할 수 있는 지반의 범위를 확장할 수 있다. 본 연구에서는 쏘일 컨디셔닝을 위한 첨가제로 주로 사용되는 폴리머를 대체할 수 있는 바이오폴리머(biopolymer)의 일종인 잔탄검(xanthan gum)의 적용성을 검토하였다. 바이오폴리머란 생물학적 기원으로 생성된 폴리머로써 모두 생분해가 가능하다. 환경에 유해한 성분을 함유하고 있는 일반 폴리머(폴리아크릴산계 폴리머)와 달리 잔탄검은 유독성이 거의 없고 환경에 미치는 영향이 적어 친환경 소재로 각광받고 있다. 슬럼프 시험을 통해 유사한 워커빌리티(workability)를 보이는 시험조건을 선정하고, 실내 가압 베인전단 시험을 통해 유동학적(rheological) 특성을 평가하였다. 유사한 슬럼프 값을 보이더라도 잔탄검의 함유량이 증가할수록 유동곡선(flow curve)상에 첨두강도가 감소하는 경향이 나타났으며, 이를 통해 잔탄검 함량과 첨두강도 사이의 상관관계를 도출하였다. 일반 폴리머를 잔탄검으로 대체한다면 환경친화적이라는 장점과 더불어 장비 부하를 감소시켜 안정적인 TBM 운용이 가능할 것이다.

• 한국유변학회:학술대회논문집
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• 한국유변학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.101-106
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• 2006

• 한국식품저장유통학회지
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• 제10권3호
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• pp.308-313
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• 2003

반응표면분석법을 이용하여 음료의 제조조건에 따른 늙은 호박의 품질 특성을 모니터링하고 음료 배합비를 설정하였다. 제조조건에 따른 음료의 색상, 향, 맛, 조직감과 전반적인 기호도를 회귀분석한 결과, $R^2$는 각각 0.7682, 0.9046, 0.9364, 0.9110, 0.8765이었고 pH, brix 그리고 점도에 대한 $R^2$는 0.9264, 0.7135, 0.9906으로 나타났으며 색상과 brix를 제외한 다른 품질에서는 5～10%이내의 수준에서 유의성이 인정되었다. 호박 음료의 품질에 대한 영향에서는 호박 추출액 함량에 가장 영향을 받았으며 다음으로 잔탄검 함량 마지막으로. 식초 함량인 것으로 나타났다. 호박 파우치 음료제조의 최적 배합비 범위를 얻기 위해 유의성이 인정된 향, 맛, 조직감, 전반적인 기호도 그리고 점도 등의 contour map을 superimposing한 결과, 호박 추출액 함량 86.5～87.5%, 잔탄검 함량 0.36～0.42%, 식초 함량 9%로 예측되었다.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제29권
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• pp.55-62
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• 2011

본 연구에서는 자체 성분으로는 제면이 어려운 쌀가루에 대해서 제면성을 향상시키기 위해 잔탄검, 구아검, 결정셀룰로오스, 카르복시 메틸셀룰로오스와 같은 천연고분자를 첨가한 후 첨가량과 물양을 달리하여 제면성에 대해 살펴보았다. 본 연구에서 검토된 네 가지의 천연고분자 중에서 잔탄검이 가장 우수한 제면성을 보였고, 결정셀룰로오스가 가장 제면성이 나쁜 것으로 나타났다. 이러한 결과는 천연고분자의 물에서의 용해정도와 유변물성과 깊은 관련이 있을 것으로 생각되며, 잔탄검의 경우 수용액 상태에서도 가장 높은 점성을 보이기 때문에 쌀가루에 혼합되었을 때 쌀입자들을 잘 뭉치게 할 수 있는 특성 역시 커 가장 우수한 제면성을 보인 것으로 생각된다. 네 가지의 천연고분자 시료 모두 쌀의 제면성에 있어 첨가량과 물양에 의해 상당한 영향을 받는 것으로 나타났다. 잔탄검의 경우, 잔탄검 함량 3%, 물량 64~68%에서 가장 우수한 제면성을 보였고, 구아검의 경우 2~3% 구아검 함량과 66% 부근의 물량에서 제면성이 가장 우수한 것으로 나타났다. 결정셀룰로오스를 첨가했을 경우에는 쌀반죽의 제면이 전혀 이뤄지지 않았으며, 카르복시메틸 셀룰로오스를 첨가한 경 우에는 3% 첨가량과 64%의 물량에서 최적의 제면성을 보였다. 전체적으로, 결정셀룰로오스를 제외한 세가지 천연고분자를 이용했을 때 쌀의 제면이 가능한 것으로 나타나, 쌀면을 제조하는데 있어 천연고분자들을 효과적으로 활용할 수 있음을 본 연구를 통해 확인할 수 있었다. 그러나, 효과적인 쌀면을 개발하기 위해서는 쌀반죽의 제면성뿐만 아니라 조리특성 및 식감 역시 우수해야 하므로, 향후 이에 대한 연구가 추가적으로 필요하다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제6권3호
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• pp.163-170
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• 2019

신설 제방의 사면 안정화를 위해 사용하는 토목 자재는 완공 이후 유입되는 식생의 종류 및 생장에 큰 영향을 미친다. 최근 미생물 유래 베타글루칸과 잔탄검 계열 바이오폴리머가 식물의 생육을 촉진시킬 수 있는 새로운 친환경 제방 사면 안정화 물질로 주목 받고 있다. 본 연구는 바이오폴리머 신소재의 생태성 평가를 목적으로, 특히 생태계 내에서 다수를 차지하는 우점 식물종들이 생태계의 특성을 크게 좌우하는 점에 주목하여, 바이오폴리머 신소재가 국내 하천에서 흔히 발견되는 자생 초본 식물 8종과 녹화용 식물 2종의 발아 및 생육에 미치는 영향을 시험하였다. 시험 식물종들의 종자 발아율은 바이오폴리머가 혼합된 토양의 영향을 받지 않았다. 반면 식물 생육은 바이오폴리머가 혼합된 토양에서 증가하였는데, 특히 돌피의 경우 약 2배정도의 총 생물량이 증가하였다. 식물 뿌리의 생육이 증가하는 경향을 보였고, 잎의 건중량 대비 엽면적이 증가하였다. 뿌리의 생육 증진과 잎의 건중량 대비 엽면적 증가가 환경 스트레스에 적응된 식물종들의 대표적 기능 형질인 점을 감안하면, 제방 사면에 처리된 바이오폴리머 신소재는 국내 하천 우점종들의 생육 및 환경 스트레스 저항성을 높일 것으로 예측된다.

• 식품기술
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• 제15권3호
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• pp.112-124
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• 2002

발효란"박테리아,곰팡이,효모의 효소에 의해 일어나는 계속적인 변화"로 규정한다. 발효에 의해 일어나는 화학적 변화의 예를 들면 우유의 acidulation. 전분의 분해.설탕이 알콜과 이산화탄소로 변화되는 것과 질소 유기화합물의 산화등이 있다. 배지, 온도, 소금, 산도 배양 용기 및 시간과 같은 몇몇 요인이 발효 과정에 중요한 역할을 한다. 사실 발효식품 제조에 있어서 제품의 향미,텍스쳐,아로마 기타 다른 요소들이 어느 정도의 발효시간에 따라 차이가 있기때문에 단순히 급하게 서두를 수도 없다. 빵, 맥주, 사이다, 와인, 치이즈와 요구르트류의 식품과 음료는 발효과정을 통해 만들어진다. 이들 제품 이외에 어떤 제품은 다른 식품 제조에 이용될 수 있는데, 광의의 이들 식품 소재는 새롭고 기발한 발효기법 뿐아니라 전통적인 기법을 사용해서 생산 되기도 한다. 예를 들면 잔탄검(xanthan gum)은 고분자 폴리사카라드로 Bacterium xanthomona campestris를 이용한 발효과정을 통해 생산되는데 기질로서 설탕을 사용한다 젤란검(Gellan Gum)은 수용성 폴리사카이라이드로 Sphingomonas elodea 순수균의 발효에 의해 생산된다. 이와 같은 다중 기능의 하이드로콜로이드는 IFT Food technology 산업 성공상을 수년에 걸쳐 받았고, 제조업자들은 이것을 증점제, 안정제, 조직강화제로 이용했다. 최근 식품, 음료와 의약품에 사용하는 소이이소플라본(soy isoflavone)이 주목을 받고 있다. 소이이소프라본 중 제니스데인(genistein). 다이드제인(daizein)과 글라이스데인(glycitcin) 같은 soy sioflavone이 건강에 이익을 준다고 연구되었고, 독자적인 발효 과정으로 건강 증진과 기능성을 준다는 이들 성분이 더 많이 함유하는 대두 제품을 내놓고 있다. 본문에서는 12개 발효소재(ingredients)를 살펴보고 이들의 최근 개발동향을 재조명해 보았다. 이들의 개발동향은 시간이 결정적인 요인이 될 수 있는 발효과정을 사용하기 때문에 시기적으로 적절하게 인식될 수 있을뿐만 아니라, 건강, 장점,향미와 관련된 오늘날의 시장경향일 수도 있다.

• 한국식품과학회지
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• 제49권2호
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• pp.181-185
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• 2017

설탕 또는 잔탄검의 함량이 증가함에 따라 딸기 젤리의 경도, 검성, 그리고 씹힘성이 상승하는 경향을 보였다. 딸기 젤리의 텍스처는 딸기 주스의 함량에 따른 경향성을 보이지 않았다. 고령자 친화 젤리에 알맞은 경도(1.3 N)를 가지도록 최적화된 딸기 젤리의 제형은 딸기 주스 함량 40.0%, 설탕 함량 10.0%, 그리고 잔탄검/로커스트콩검의 비율 1.5였다. 모든 저장 온도에서 젤리의 경도, 검성, 그리고 씹힘성은 증가하였고, 명도는 감소하였다. $15^{\circ}C$에서는 저장 일자가 길어질수록 황색화가 증가하였다. 경도를 품질지표로 선정하여 예측하였을 때 $5^{\circ}C$와 $15^{\circ}C$에서의 젤리의 저장수명은 각각 38일과 26일이었다. 본 연구를 통해 냉동 딸기를 이용하여 고령자 친화 딸기 젤리를 개발하였고 제품의 저장 중 품질 특성과 저장수명을 예측할 수 있었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제29권1호
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• pp.13-18
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• 2012

금속 주조시 사용되는 탄소이형제를 카본블랙과 점증제 겸 알데하이드 화합물의 경화제로 사용될 수 있는 수용성 고분자인 잔탄검(X-gum), 카르복시메틸셀룰로오스(CMC)을 혼합하여 제조하였다. 이 때 카본블랙의 안정한 분산을 위하여 0.25 wt%의 X-gum 또는 1.0 wt%의 CMC가 적당하였다. 1.0 wt% 보다 낮은 농도의 CMC를 사용했을 경우 카본블랙이 매우 쉽게 층분리되었다. 유리판에 대한 부착력은 경화제와, 구르탈알데하이드 및 사슬연장제인 올리고당의 양에 비례하였으며. X-gum으로 제조된 탄소 이형제는 CMC를 이용해 제조된 것보다 유리에 대한 부착력이 우수하였다. 결과적으로 본 실험의 최적 조건에서 제조된 탄소이형제는 친환경적으로 주조시에 적용할 수 있을 것으로 판단된다.