• KSBB Journal
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• 제11권1호
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• pp.58-64
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• 1996

K-carrageenan에 고정화시킨 Zymomonas mobilis를 이용한 연속적인 sorbitol 생산에 대하여 연구하였다. Toluene과 glutaraldehyde로 처리하여 투과성을 증대시킨 세포를 alginate나 chitin 고정화 공정에서 어느 정도의 효소활성을 보였으나 210시간 이상의 공정반응에서는 sorbitol 생성량이 감소되었다. 독성이 적고 투과성을 증가시키는 물질로서 toluene 대신 CTAB(Cetyltrimethylammoniumbromide)를 사용하였다. CTAB로 투과성을 증가시킨 세포를 k-carrageenan에 고정화하여 CSTR과 packed bed reactor를 이용하여 sorbitol 생산을 시도하였으며 CSTR보다도 (25일) packed bed reactor에서 (30일) 더 긴 시간 효소활성도가 유지되었다. Two-stage 연속공정에서는 희석비율이 (dilution rate, $h^{-1}$) 증가함에 따라서 sorbitol 생성률이 증가되었으며 희석비율 0.32 $h^{-1}$에서 첫번째와 두번째 반응조에서 각각 $15g/\ell-h,$ $22g/\ell-h의$ sorbitol 생성률을 얻었다. 0.32$h^{-1}$보다 높은 희석비율에서는 생성를이 감소되었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.2114-2116
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• 2004

센서의 소형화 되는 추세에 전극 면적은 sensitivity의 중요한 요인이다. 본 연구에서는 콜레스테롤을 측정하기 위해 각각 planar 전극과 porous 전극에 효소 고정화 방법으로 covalent binding인 silanization 공정을 이용하여 전극 면적에 따른 전기화학적 감도를 비교하였다. Handles-Sevcik equation을 이용하여 전극 면적을 구한 결과 planar 전극의 경우 0.1608 $cm^2$, porous 전극의 경우 0.5054 $cm^2$로 porous 전극 면적이 planar전극에 비해 약 3.1배 증가하였다. 또, planar 센서의 sensitivity는 0.08567 ${\mu}A/mM{\cdot}cm^2$이고 porous 센서의 sensitivity는 planar sensor에 비해 약 3.1배 증가한 0.2656 ${\mu}A/mM{\cdot}cm^2$였다. 따라서 porous sensor의 sensitivity의 증가는 전극 면적의 증가에 따른 것이라고 할 수 있다.

• 공업화학
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• 제1권2호
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• pp.147-153
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• 1990

소결공정에 의하여 tertiary amine을 함유하는 hydroxypropyl methacrylate 고분자막을 제조하였다. 이 막의 함수율은 수용액의 pH가 감소함에 따라 증가하였다. 인슐린의 투과도 역시 수용액의 pH가 감소함에 따라 증가하였다. 이 막의 투과도는 소결 압력이 증가함에 따라 감소하였다. 이 막에 당산화효소를 고정화시킨 acryl amide 막을 부착하여 복합 matrix device를 제조하였다. 이 막의 인슐린 투과도는 glucose의 농도가 증가함에 따라 증가하였다.

• KSBB Journal
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• 제21권5호
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• pp.360-365
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• 2006

대규모 산업공정을 위한 효소 고정화 담체로서 나노세공 실리카의 상용화 가능성을 조사하였다. 정량반응 시스템을 이용하여 1차 입자의 생성조건을 변화시킴으로써 여러 세공크기를 갖는 나노세공 실리카를 만들었으며, 비표면적, 세공 용적, 공극 크기 등의 물성 제어를 하였다. 실리카와 효소 사이의 원활한 공유결합을 유도하기 위해, 실리카의 표면을 알데하이드기로 개질하였으며, Lucifer yellow라는 형광 dye를 이용하여 표면 개질을 확인하였다. 실리카 위에 목적 효소인 트립신을 각 조건에 따라 고정화 시킨 결과 충분한 고정화를 위해서는 50 nm 정도의 공극 크기가 필요함을 알았고, 표면 차이에 따른 고정화 차이를 통해 고정화에 있어 표면개질의 중요성을 볼 수 있었다. 또 재사용 시 고정화된 트립신의 활성 변화를 관찰, 활성이 90%까지 유지되는 동안 10회 이상의 반복 사용이 가능함을 확인하였다. 이를 통하여 고정화 효소 시스템의 산업적 이용을 위한 가능성을 확인하였다. 실리카의 상용화 가능성을 평가하기 위하여 현재 상용화 되고 있는 지지체와 유사한 조건에서 실험 후 결과를 비교해 본 결과 나노세공 실리카의 효소 고정화용 지지체로서의 상용화 가능성을 발견할 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제39권3호
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• pp.238-244
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• 2011

바이오디젤은 긴 사슬 지방산의 알킬 에스테르로서 동물성 지방 또는 식물성 오일과 알코올이 반응하여 에스테르 교환 반응에 의해 생성되는 대체연료이다. 지난 십여 년 동안, 다양한 리파아제를 이용한 바이오디젤 생산에 대해 연구되었다. 하지만 효소 촉매 공정을 통한 바이오디젤 생산의 경우, 높은 효소 단가로 산업적 공정에 쉽게 적용할 수 없었다. 이러한 문제점을 극복하기 위해, 저렴한 오일 원료를 선택하거나, 바이오디젤 생산에 적합한 리파아제를 스크리닝하는 과정 또는 리파아제 고정화 방법이 활발히 연구되었다. 이번 연구에서는 P. vulgaris에서 유래한 리파아제 K80을 E. coli균에서 발현하여 얻은 효소액으로 바이오디젤을 생산하였다. 재조합 리파아제 K80은 높은 발현량을 보였으며, 높은 가수분해 반응의 비활성도(specific activity)와 유기용매에서 높은 안정성을 확인했다. 리파아제 K80은 올리브 오일과 메탄올을 3-stepwise 방법을 이용하여 바이오디젤을 생산할 수 있었다. 리파아제 K80을 소수성 결합을 이용하여 담체 표면에 흡착시켜 얻은 고정화 K80을 이용하여 수용성 리파아제 K80과 동일한 방법으로 바이오디젤을 생산한 결과, 효율적으로 바이오디젤 생산을 확인했다. 고정화 K80은 다양한 식물성 오일과 메탄올을 사용하여 효과적으로 바이오디젤을 생산하였다. 고정화 K80을 이용하여 바이오디젤 생산뿐만 아니라 다른 산업적 공정에서도 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2001년도 추계학술발표대회
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• pp.613-616
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• 2001

이 연구에서는 가수분해효소인 Orientase 22BF를 5가지 당체에 흡착법을 사용해서 고정시키고 충전층반응기에 넣어 흡수도를 비교함으로써 고정화효율을 평가하였다. 결과는 다음과 같다. 최적 담체는 Celite IT 640, Duolite A568, 그리고 Silicagel 60이었으며, 담체의 최적조건은 pH 5.0, 온도 $50^{\circ}C$로 나타났다. 또한 이 연구에서 peptide solution을 얻기 위하여 난황 단백질을 사용하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제29권4호
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• pp.67-78
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• 2001

신갈나무와 이태리포플러 칩을 25 kg/$cm^2$의 압력에서 6분간 폭쇄처리하였다. 폭쇄재는 수산화나트륨(NaOH), 차아염소산나트륨(NaClO), 아염소산나트륨($NaClO_2$)을 사용한 단독 또는 다단의 공정으로 화학처리 하였다. 폭쇄재의 다단처리는 시료중의 리그닌 제거에 상당한 효과를 나타냈다. 대조구인 폭쇄재 기질의 효소 가수분해율은 25%였지만, 다단 화학약품 처리된 폭쇄재는 약 80%에 근접하는 가수분해율을 나타냈다. 효소에 의한 분해율은 수종간에 차이가 났다. 폭쇄재의 다단 화학약품 처리는 효소 가수분해액에 있어서 글루코오스 함유 비율을 증가시켰다. Cellulase의 흡착은 기질의 리그닌 함량과 비례하여 증가하였지만, 반면에 기질의 결정화도, 공극면적 및 비표면적은 효소흡착에 큰 영향을 미치지 않았다. 본 연구에서 제시된 전처리 당화공정에 따르면, 100 kg의 활엽수재로부터 약 37~40 kg의 글루코오스 생산이 가능하리라 생각된다.

• KSBB Journal
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• 제16권5호
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• pp.459-465
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• 2001

본 연구에서는 생물공정에서 주요 기질로 이용되는 글루코오스와 전분을 온라인 모니터링 하기 이하여 GOD, AMG를 이용한 흐름 주입분석(Flow Injection Analysis : FIA) 기술을 개발하였고, 효소활성 변화를 비교, 고찰하였다. 특히, epoxy 고분자 담체에 고정화된 COD-FIA와 AMG/GOD-FIA 장치의 성능을 조사하였고, FIA의 조작온도, pH, 운반용액의 첨가제, 염 그리고 각종 신진대사물질의 고정화된 GOD, AMG의 활성에 대한 영향을 소형 반응기내 글루코오스와 전분의 농도 변화를 온라인 모니터링하였다. GOD-FIA에 의한 온라인 모니터링 결과는 오프라인 분석과 비교적 잘 일치하였으며, AMG/GOD-FIA에의한 전분 농도의 온라인 모니터링은 단일 효소 반응기를 사용한 경우 두 개의 효소 반응기를 사용한 경우보다 더 효과적임을 알 수 있었다.

• KSBB Journal
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• 제18권4호
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• pp.306-311
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• 2003

융합단백질의 절단을 위해 EK를 고정화하여 액상 절단반응과 같은 80％의 절단수율을 얻을 수 있었다. 그리고 니켈 친화칼럼을 이용하여 간단한 정제공정을 구축하였다. 공유결합한 EK의 경우 니켈친화 결합한 EK보다 높은 재접힘 수율을 나타내었고 풀림과 재접힘을 이용하여 효소의 초기 활성을 회복함에 따라서 반복사용을 통한 경제적인 절단공정을 구축할 수 있게 되었다. 그러나 고정화 과정에서 효소의 활성이 감소하는 문제점과 고정화 수율을 높이기 위한 연구가 필요하다.

• 한국식품과학회지
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• 제42권1호
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• pp.39-44
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• 2010

본 연구에서는 원료의 전처리, 가수분해 방법, 농축과정 및 제형화 공정을 최적화하여 BCAA 함량이 증가된 옥수수 펩타이드 제조법을 확립하였다. 옥수수 글루텐의 단백질 회수율은 증자와 탄수화물 분해효소 처리 등의 전처리 과정에 의해 약 11% 정도 증가하였다. 가수분해 방법에서는 미생물을 배양하여 제조한 코지에 상업용 효소를 소량 혼합하여 반응시킨 가수분해물에서 향상된 유리아미노산 및 BCAA 함량을 얻을 수 있었다. 또한, 가수분해 반응액은 농축과 여과를 통해 BCAA의 함량이 약 100% 정도 향상되었다. 위의 조건에서 제조한 옥수수 가수분해 반응물의 분말화를 위해 분무건조기의 온도와 고결방지제 종류를 비교한 결과, inlet 온도 $185^{\circ}C$, outlet 온도 $80^{\circ}C$, 분산속도 18,000 rpm에서 2% maltodextrin을 사용 시 가장 좋은 상태의 분말 제품을 얻을 수 있었다. 이와 같은 가수분해 및 분말화 공정을 통해 단백질 이용률이 32%까지 향상되고, BCAA 함량이 전체 유리아미노산 대비 41%의 높은 비율로 구성되어 있는 옥수수 글루텐 가수분해물을 제조할 수 있었다. 이상과 같이, 본 연구에서는 옥수수 글루텐 가수분해물 제조를 위한 최적화 과정을 통해 BCAA가 풍부한 가수분해물 제조와 최종 제품의 품질 안정화 조건을 확립할 수 있었다. 또한, 본 연구에서 개발한 미생물(코지)과 효소를 동시에 사용하는 방법에 의하여 옥수수 글루텐을 가수분해하면 적은 양의 효소사용으로 유사한 유리아미노산 및 BCAA 함량을 나타내는 가수분해물을 얻을 수 있다. 따라서, 본 연구에서 개발한 옥수수 글루텐 가수분해물 제조공정은 매우 효율적이며, 경제적인 방법이라 할 수 있다.