• 생명과학회지
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• 제31권11호
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• pp.1046-1055
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• 2021

바닐린은 천연 바닐라의 주요 향미 화합물이며 식품, 음료, 향수, 제약 산업 및 기타 응용 분야에서 광범위하게 사용된다. 바닐린은 화학합성법, 바닐라 꼬투리를 이용한 식물추출법, 천연 전구체를 이용한 생물전환법, 그리고 포도당을 사용한 직접 발효법에 의해 생산될 수 있다. 현재 상업적으로 이용 가능한 대부분의 바닐린은 큐어링 공정을 거쳐 얻어진 바닐라 꼬투리에서 추출하는 방법과 구아이아콜과 글리옥실산을 원료로 사용하여 화학적 합성법에 의해 생산된다. 환경 문제, 건강 준수, 천연 원료에 대한 선호, 천연 바닐라의 제한된 공급 및 치솟는 가격으로 인해 생명 공학 기반 바닐린 생산은 유망한 대안으로 간주된다. 페룰산, 유제놀, 이소유제놀, 리그닌을 포함한 여러 천연 전구체를 대사하고 바닐린을 축적할 수 있는 많은 미생물이 선별되고 평가되면서, 상업적으로 실행 가능한 생산 기술 개발을 위해 많은 노력을 기울였다. 본 총설은 이러한 천연 전구체를 사용하여 천연 바닐린의 생물공학적 생산에 대한 최근의 발전을 간략하게 설명한다. 또한, 포도당에서 바닐린의 새로운 생합성 경로를 기반으로 재생 가능한 탄소원에서 천연 바닐린을 생산하기 위한 최신의 개발 전략과 생산 농도를 높이는 데 발생하는 문제를 극복하기 위한 적절한 해결방안을 소개한다.

• 한국버섯학회지
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• 제20권4호
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• pp.274-278
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• 2022

큰느타리 대체 재료를 선발하고 자실체 생육특성을 확인하여 안정생산기술 농가 보급을 위한 기초자료로 활용하기 위해 본 연구를 수행하였다. 처리별 배지재료를 달리하여 제조한 배지 성분분석 결과 총탄소함량은 관행(40.86%)대비 처리구에서 42.24~48.22%로 높았고, 총질소함량도 관행(1.39%)대비 처리구에서 1.7~2.29%로 높은 것을 확인하였다. 탄소질소비율은 관행배지에서 27.9%로 가장 높았고 처리구는 19.12~27.88%로 차이를 보였다. 처리별 균사생장은 28일간 배양하였을 때 배지-1과 배지-6에서 11.5 mm와 11.3 mm로 가장 빨랐고, 관행과 배지-3, 배지-11은 10.1~10.3 mm로 유사하였으며, 균사밀도는 처리간 뚜렷한 차이를 보이지 않았다. 병당 수량은 관행배지(152.2 g/병)보다 배지-8(205.95 g/병), 배지-7(178.51 g/병), 배지-11(170.63 g/병)에서 많았다. 자실체 품질은 모든 처리에서 관행과 대등하였다. 위의 결과를 종합하여 배지재료 가격 등 경제적 효과를 분석하고 잔류농약, 유해미생물 등 안전성 연구를 수행하여 안전생산 및 안정생산 기술이 농가에 보급될 수 있도록 추후 면밀한 연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다.

• 전기화학회지
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• 제25권4호
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• pp.154-161
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• 2022

전세계의 기후 온난화로 인해 탄소 중립 사회의 중요성이 대두되고 있다. 이를 위해 화석연료를 대체할 새로운 에너지 자원으로 수소에 대한 관심이 커지고 있다. 친환경적이며 풍부하게 존재하는 물의 전기분해를 통한 수소 생산은 매우 중요한 분야이다. 하지만 전기분해의 산소 발생 반응의 경우 매우 높은 과전압과 고가의 귀금속 촉매의 사용이 상용화에 걸림돌로 작용하고 있다. 이에 본 총설에서 최근 5년동안 발표된 고분자 전해질막 수전해 시스템의 산소 발생 반응에 쓰이는 귀금속 촉매의 연구 동향에 대해 요약 및 정리하였다. 가장 널리 사용되는 귀금속 촉매로는 Ir과 Ru 기반의 촉매들이다. 이들은 높은 안정성과 성능 때문에 수전해 촉매로 연구되었다. 하지만 높은 가격으로 인해 성능 향상이 우선 과제이며 이를 위해 지지체와의 상호작용, 합금 촉매, 다양한 후처리 공정 등을 적용하고 있다. 본 총설은 귀금속 촉매의 산소 발생 반응에 대한 활성과 내구성을 높이는 전략 수립에 도움이 될 것으로 예상한다.

• 자원환경지질
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• 제55권6호
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• pp.661-669
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• 2022

다양한 전자기기의 발전을 통하여 에너지 저장소자의 소형화, 고효율 및 그린에너지화가 요구되며, 이를 위한 유망한 물질로서 그래핀 및 그래핀 하이브리드와 같은 뛰어난 전기화학적 특성을 지니고 있는 나노재료가 각광받고 있다. 특히 전기차산업에서 이차전지의 원가 절감은 관련 산업의 확산을 결정할 수 있는 핵심요소이며, 따라서 배터리 소재 기술에 대한 연구개발 동향을 분석하고 향후 기술발전방향에 대해 대응하는 것이 무엇보다 중요하다. 따라서 본 연구에서는 이차전지용 그래핀 음극소재 기술의 국가/기업별 특허 동향 분석을 수행하고 분석결과에 대한 시사점을 도출하여 향후 음극재 소재 관련 연구개발 활동에 방향성을 제시하고자 하였다. 분석결과, 실제 특허시장 별 특허동향분석에서 보여진 것처럼 음극재 소재 기술의 경우 미국, 유럽 특허시장의 외국인 비중은 대한민국, 일본 특허시장에 비해 높게 나타났으며, 이는 미국, 유럽 시장성이 높음을 의미한다. 또한 일본의 경우, 음극재 소재 기술 분야에서 선도적인 기술로 독과점하고 있기 때문에 일본 국적의 출원인이 일본 특허시장뿐만 아니라 다른 국가에서도 높은 수준의 출원을 보인다. 마지막으로 대한민국, 미국 특허시장에서 연구기관의 비중은 일본, 유럽 특허시장에 비해 높은 수준을 유지하고 있으며 이는 해당국가에서 아직까지 기술의 상업화가 더디게 진행되고 있음을 알 수 있다. 따라서 이차전지 소재의 높은 수입률로 인한 가격경쟁력 하락이라는 단점을 극복하기 위해서라도 국내 연구기관과 기업들은 본 연구에서 분석한 주요국 및 주요 기업의 특허 동향 결과를 자체 소재 개발 및 확보 전략을 수립하는데 사용해야 할 것이다.

• 한국항만경제학회지
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• 제39권2호
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• pp.41-57
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• 2023

부정기 건화물선 시장은 용선시장의 높은 운임변동성과 시장에 영향을 미치는 다양하고 복합적인 요인들이 존재한다. 2020년 COVID-19 팬데믹 영향으로 인한 불안정한 경제상황에서 물동량 감소로 BDI는 폭락하였으나 2020년 말부터 상승세로 전환되어 2022년 하반기까지 호황기가 유지되었다. BDI에 영향을 미치는 인과성이 나타난 변수들과 벡터오차수정모형을 이용하여 장기적 균형관계를 분석결과 2020년 말부터 상승한 시장 변화의 주요인으로는 과거에 부정기 건화물선 시장에 영향을 미쳐왔던 선복의 공급과 물동량 변동성과 상관없이 COVID-19 팬데믹으로 인한 항만 체선으로 실제 운항 가능한 유효한 선복량의 감소가 영향을 미쳤던 것으로 나타났다. 체선으로 인한 실제로 사용 가능한 선복량의 감소가 운임상승으로 이어졌으며 이러한 용선시장에서 운임 상승은 중고선과 신조선가격의 상승으로 이어지는 장기적 균형관계를 확인하였다. 선복 공급량과 수요측면의 물동량 변동성에 의해 결정되던 과거 해운시장과는 다르게 앞으로는 팬데믹으로 인한 체선증가나 환경규제와 기후변화에 의한 유효한 선복량의 변동성이 운임시장에 영향을 미치는 중요한 요인으로 나타나게 되었으며, 2023년 IMO 탄소배출규제 대응으로 감속운항이 예상되며 선속이 줄어드는 만큼 동일한 물동량을 운송하기 위해서는 보다 많은 선박이 필요할 것으로 예상된다. 이러한 감속운항이 유효한 선복량 감소로 운임상승과 중고선, 신조선가격 상승 등 부정기선 해운시장에 영향을 미칠 것으로 예상된다.

• 생명과학회지
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• 제34권6호
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• pp.377-384
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• 2024

프로디지오신은 Serratia marcescens, Vibrio psychroerythrus, Hahella chejuensis 등이 생산하는 일반적인 pyrrolylpyrromethane 골격을 특징으로 하는 붉은색 색소이다. 프로디지오신은 항암, 면역억제, 항진균, 항말라리아, 살조 활성을 갖는 것으로 보고되어있다. 프로디지오신은 다양한 활성이 비해 생산율이 현저히 낮고, 생합성 조건이 까다롭다. 이로 인해 판매 가격이 높고, 활용성이 낮다. 본 연구는 Serratia의 배양 조건에 따른 생산 효율을 높이기 위한 다양한 연구를 진행하였다. 본 연구에서는 16S rDNA 유전자 서열 분석 및 생리학적 특성을 기반으로 prodigiosin을 생성하는 박테리아 균주 PDGS¹²⁰⁹¹⁵를 부산의 경미하게 오염된 하천수에서 분리하여 Serratia sp.의 균주로 확인하였다. PDGS¹²⁰⁹¹⁵의 붉은색 색소를 산성에탄올을 이용하여 직접 추출하고 특성분석을 실시한 결과 프로디지오신 화합물로 확인되었다. 색소 생성은 25℃, pH 7 및 0% NaCl 농도 조건에서 14시간 동안 배양했을 때 최적을 생성을 보였다. 또한 우리는 fructose와 beef extract 같은 탄소 및 질소원을 처리하면 프로디지오신 생산이 각각 약 6배와 4배 증가한다는 것을 발견하였다. 미네랄에서는 KCl이 프로디지오신 생산 증대에 가장 효과적이었다. 카세인은 또한 프로디지오신 생산에 가장 적합한 공급원이었다.

• 자원리싸이클링
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• 제28권6호
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• pp.79-86
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• 2019

최근, 전기차 증가에 따른 리튬 전지의 사용량 증가로 리튬 가격 증가 및 폐리튬전지 발생량이 증가하고 있다. 이러한 이유로 폐리튬전지 내 리튬 회수에 대한 연구가 진행되고있다. 본 연구에서는 폐전기차 셀분말의 열처리 조건에 따른 선택적 리튬 침출에 관한 연구를 진행하였다. 셀 분말(LiNi_xCo_yMn_zO₂, LiCoO₂)로부터 선택적 리튬 침출을 위해서는 환원을 통한 상변화 및 분리가 필요하다. 폐전기차 셀분말 내 탄소는 고온에서 산소와 반응하여 환원제 역할을 한다. 적정 온도를 알고자 대기/질소 분위기에서 TG-DSC 분석 및 550 ~ 850 ℃ 열처리 후, XRD 분석을 하였다. 열처리 된 분말은 ICP 분석을 위해 D.I water에서 1:10 비율로 침출 후 분석하였다. XRD 분석결과, 700 ℃에서 Li₂CO₃ 피크가 확인되었다. 850 ℃ 열처리 시 Li₂O의 피크가 확인되었는데, 이는 Li₂CO₃가 723 ℃ 이상의 온도에서 Li₂O와 CO₂로 분해되었기 때문이다. 또한 Li₂O와 Al₂O₃와 반응으로 LiAlO₂가 확인되었다. 850 ℃에서 열처리 시 Li 침출율이 낮아졌는데 이는 LiAlO₂가 D.I water에서 침출하지 않기 때문으로 판단된다. 리튬 침출율의 경우 열처리의 조건에 따라 달라지며, 질소 분위기 중 700 ℃로 열처리 시 약 45 %의 리튬침출이 확인되었다. 침출 용액을 고-액분리 후증발농축하여 XRD 분석을 실시한 결과, Li₂CO₃의 피크를 확인하였다.

• KDI Journal of Economic Policy
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• 제34권2호
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• pp.55-93
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• 2012

우리나라에서 에너지정책은 다양한 에너지 관련 계획들을 통해 구체화된다. 그런데 최근 비전으로서의 성격이 강한 상위계획에서 설정되는 부문별 목표가 지속적으로 상향 조정됨에 따라 상위계획과의 정합성을 유지해야 할 필요가 있는 (실행계획으로서의) 하위계획 수립에서 왜곡이 발생하고 있다. 이와 더불어 개별 하위계획 자체도 미래의 불확실성에 대응하여 계획의 유연성을 확보하는 측면에서 한계를 보이고 있다. 이러한 문제들은 잠재적으로 막대한 사회적 비용을 초래할 위험을 내포하고 있다. 이에 본 논문은 우리나라 에너지 계획의 수립 집행과 관련한 개선방안의 논의에 실증적인 근거를 제시하기 위해 실행계획 가운데 가장 중요하게 인식되고 있는 전력수급기본계획을 주된 분석대상으로 삼아, 전력수급기본계획 자체의 문제, 전력수급기본계획과 상위계획 간 정합성을 유지하는 과정에서 발생할 수 있는 문제를 논리적으로 설명하고, 현실적인 상황을 가정하여 그러한 문제들이 초래할 수 있는 사회적 비용의 규모를 추정하였다. 분석 결과, 전력수급기본계획 수립 시 최대전력이 실적치보다 7%(15%) 적게 추정되는 경우 2020년 기준으로 연간 발전비용이 약 2,860억원(1조 2,160억원) 증가하며, 이러한 사회적 비용은 상위계획인 국가에너지기본계획에서 설정한 미래 전력수요 목표치에 맞추어 전력수급기본계획이 수립 집행되는 경우에도 유사하게 발생함을 보였다. 또한 상위계획인 온실가스 감축 마스터플랜에서 전력부문에 부과하는 감축목표량이 과도하게 설정되어 탄소배출비용이 0일 경우의 적정 전원구성에서 발생하는 온실가스 배출량의 5%를 추가 감축해야 하는 경우에도 연간 발전비용은 2020년 기준으로 약 9,150억원 증가한다. 반면, 우리나라의 경우 전원별 경제성에 큰 차이가 존재하는 특성으로 인해 전력수급기본계획 수립 시 미래 $CO_2$ 가격의 불확실성이 초래하는 잠재적인 사회적 비용의 크기는 매우 작은 수준으로 분석되었다.

• 한국기후변화학회지
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• 제1권3호
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• pp.189-203
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• 2010

부문별 온실가스 감축 목표를 효율적으로 달성하기 위해서는 향후 실시해야 할 대책의 도입 가능성, 효과 등을 검토하여 어떠한 분야의 대책이 언제 어느 정도 도입되어야 하는지 체계적인 접근이 필요하다. 이를 극복하기 위해 온실 효과 가스 배출 억제를 위해서 도입 가능한 대책을 검토하는데 있어서, 용도별 즉, 생활 패턴에 따른 온실가스 배출 추이에 대한 분석을 실시할 필요가 있다. 그러므로 본 연구에서는 상향식 방법으로 가정에서의 에너지 사용을 에너지원뿐만 아니라 용도별로 구분하고, 용도별 도입 기술의 에너지 소비량을 산정하여 이에 따른 이산화탄소 배출량을 산정하였다. 이를 위하여 각 에너지 서비스 용도별 선정대상이 되는 기기의 에너지 소비량, 가격, 사용연수, 효용 등을 조사, 집계하였다. 또한 우리나라 가정 부문의 $CO_2$ 배출량에 영향을 미치는 요인을 분석하기 위해서 $CO_2$ 배출량에 영향을 미치는 요소를 활동량의 변화, 에너지 소비원 단위, 탄소 집약도로 구분하고, 각 구분을 대표하는 지표를 선정하여 분석하였다. 본 연구 결과는 향후 가정 부문에서 $CO_2$ 배출량 저감시 좀 더 현실을 고려하고, 감축 가능성을 높일 수 있는 효과 높은 대책의 도입 고려시 참고자료로 이용 가능하며, 향후 좀 더 자세한 가정 부문에서의 에너지 사용 패턴 조사와 에너지 절약 관련 다양한 행동 양식에 따른 분석에 대한 지속적인 연구로 가정 부문 온실가스 감축 정책 수립 및 국민들의 녹색생활 실천을 유도하는 데 기여하여야 할 것이다.

• 벤처혁신연구
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• 제5권1호
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• pp.91-106
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• 2022

비트코인의 가격 급등으로부터 부각된 암호화폐는 기존 화폐와 달리 탈중앙화 되어 있어 스태그플레이션 해소 수단으로 각광받고 있다. 특히 4차 산업혁명시대에 접어들면서 블록체인 및 사물인터넷을 이용한 기술들이 다방면에서 활용되고 있으며 그 파급력 또한 광범위하다. 그럼에도 불구하고 테슬라 대표 일론 머스크의 발언처럼 암호화폐의 환경오염 문제 지적은 지속되어 왔으며, 그 중 대표적인 것이 화석연료 사용에 따른 채굴시의 막대한 전기 사용량이다. 또한 기존 채굴방식이 지속될 경우 발생하는 이산화탄소 발생량은 지구 기후 변화의 주원인인 온난화 현상의 가속화를 초래한다. 한편 암호화폐의 채굴에 따른 환경오염과의 연관성을 종합적으로 고찰한 연구는 제한적으로 수행되었다. 본 연구에서는 암호화폐의 생태계 다변화에 따라 환경오염의 문제를 구체적으로 살펴보고자 하였다. 기존 선행문헌을 최신 자료 위주로 조사한 결과 암호화폐의 채굴은 전기사용량 및 전자폐기물 증가에 따라 탄소 중립과는 상반된 환경오염에 영향을 미치고 있었다. 또한 채굴과정이 필요없는 POS 방식이 등장하였지만 탈중앙화가 무너지는 단점이 대두되어 각종 친환경 암호화폐가 등장하는 전환점을 맞이하게 되었다. 끝으로 신재생 에너지를 이용한 암호화폐의 등장은 에너지 저장장치의 이용 극대화, 그리고 국제적 협약이 탄생하는 계기로 작용하게 되었다. 이와 같은 결과를 기초로 향후의 암호화폐는 통화의 가치 뿐만 아니라 환경친화적인 접근이 병행되지 않고서는 퇴보하게 될 것이라는 점을 명확히 언급하고자 한다.