• International Journal of Automotive Technology
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• 제6권1호
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• pp.15-21
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• 2005

The purpose of this paper is to experimentally investigate the engine pollutant emissions and combustion characteristics of diesel engine fueled with ethanol-diesel blended fuel (bio-diesohol). The experiments were performed on a single-cylinder DI diesel engine. Two blend fuels were consisted of $15\%$ ethanol, $83.5\%$ diesel and $1.5\%$ solublizer (by volume) were evaluated: one without cetane improver (E15-D) and one with a cetane improver (E15-D+CN improver). The engine performance parameters and emissions including fuel consumption, exhaust temperature, lubricating oil temperature, Bosch smoke number, CO, NOx, and THC were measured, and compared to the baseline diesel fuel. In order to gain insight into the combustion characteristics of bio-diesohol blends, the engine combustion processes for blended fuels and diesel fuel were observed using an Engine Video System (AVL 513). The results showed that the brake specific fuel consumption (BSFC) increased at overall engine operating conditions, but it is worth noting that the brake thermal efficiency (BTE) increased by up to $1-2.3\%$ with two blends when compared to diesel fuel. It is found that the engine fueled with ethanol-diesel blend fuels has higher emissions of THC, lower emissions of CO, NOx, and smoke. And the results also indicated that the cetane improver has positive effects on CO and NOx emissions, but negative effect on THC emission. Based on engine combustion visualization, it is found that ignition delay increased, combustion duration and the luminosity of flame decreased for the diesohol blends. The combustion is improved when the CN improver was added to the blend fuel.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.5070-5077
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• 2014

세계 각국은 자국의 자생식물을 활용하여 다양한 산업 활용에 집중하고 있으며 국내에서도 자생식물을 활용한 화장품 원료 소재 개발이 절실히 필요한 실정이다. 이에 본 연구는 특유의 기후와 환경에 의해 울릉도 특유의 식물분포를 갖는 울릉도 자생식물 후보군을 선정하고 이를 소재로 개발하여 화장품 원료로의 활용 가능성을 시험하였다. 섬초롱, 술패랭이, 해국에서 캘러스를 유도하고 대량배양 하였다. 대량배양하여 얻은 울릉도 자생식물 캘러스를 열수 및 에탄올 추출하여 COX-2 발현 비교, collagen 합성능 측정, wound healing 등 다양한 효능을 시험하였다. HPLC 분석을 통하여 열수 및 에탄올 추출물의 유효성분에 차이를 보임을 확인하였으며 또한 효능평가에서도 차이를 보였다. 술패랭이, 해국 캘러스 에탄올 추출물을 처리하였을 경우 항염 관련 단백질인 COX-2의 발현을 감소시키고, 모든 에탄올추출물은 wound healing assay를 통해 상처 치유능을 보임을 확인하였다. 이를 통해 울릉도 자생식물 캘러스 추출물이 자연친화적, 친환경적이며, 또한 국내 자생하는 식물을 활용한 소재로써 항염 및 상처치료 관련 제품에 기여할 것이다.

• KSBB Journal
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• 제22권1호
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• pp.16-21
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• 2007

Cellobiohyolase (CBH) I 유전자의 확보는 CBH I 유전자 cellulase 생산 균주인 Trichoderma reesei를 배양, 수거하고 액체 질소를 이용하여 세포를 파쇄 후 RT-PCR kit를 이용하여 CBH I gene을 합성하였다. 그 후 발현벡터인 pYGAL에 cloning하였다. CBH I 유전자 앞부분에는 CBH I 단백질이 cell 외부로 분비할 수 있도록 하는 ppL이 포함되었다. CBH I 단백질 발현은 Protein gel 결과를 통하여 발현을 확인하였다. Cellulase 활성을 증대시키기 위한 분자진화 방법 개발은 error prone PCR과 DNA shuffling을 수행하였다. 얻은 CBH I 유전자를 발현 벡터에 삽입하고 효모에 transformation하여 이것을 다시 screening하였다. 1차 screening 후 confirm test하기 위해 DNS (Dinitrosalicylic Acid) 환원당 측정법을 이용하였으며, 이 결과 121-D8, 228-G2, 389-E3, 412-B4, 456-D2의 cellulase 변이체를 획득할 수 있으며, 456-D2의 경우 original CBH I과 비교하여 약 510%의 활성이 증가된 것을 확인할 수 있었다. 분자 진화 된 cellulase sequence 분석결과 CBH I wild type과 비교하였을 때 121-D8의 경우 변경된 9개의 염기 중 아미노산의 변화에 영향을 준 염기는 6개, 228-G2의 경우 변경된 7개의 바뀐 염기 중 아미노산의 변화에 영향을 준 염기는 4개, 389-E3의 경우 변경된 13개의 바뀐 염기 중 아미노산의 변화에 영향을 준 염기는 9개, 412-B4의 경우 변경된 9개의 바뀐 염기 중 아미노산의 변화에 영향을 준 염기는 6개, 456-D2의 경우 변경된 10개의 바뀐 염기 중 아미노산의 변화에 영향을 준 염기는 7개이었다. Cellulase 생산 공정 최적화는 5 L 발효기를 이용하여 고농도 배양을 실험한 결과 최종 O.D. 120까지 진행할 수 있었으며, 약 1.2 g/L의 cellulase를 얻을 수 있었다. Cellulase 생산 공정 scale-up 5 L 규모에서 확립된 최적 fed-batch 발효 공정을 300 L로 scale-up하여 실험하였다. 최종 O.D.는 약 280 정도이며 cellulase의 발현양은 약 3.2 g/L 수준임을 확인하였다. Cellulase 정제 공정 최적화 결과 80%의 수율과 95%의 순도를 확보하였다.

• KSBB Journal
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• 제24권4호
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• pp.327-333
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• 2009

본 연구는 제주에 자생하고 있는 제주아그배의 생리활성, 즉 항산화 효과와 항염 효과를 알아보고자 수행하였다. 제주아그배의 항산화 활성을 측정하고자 비교 분석한 결과, 제주아그배 에탄을 추출물 (DPPH 소거활성 $IC_{50}$ 값, $16.1\;{\mu}g$/mL; NO 소거활성 $IC_{50}$ 값 $901.2\;{\mu}g$/mL; superoxide 소거활성 및 Xanthine oxidase 억제 활성 $IC_{50}$ 값 $42.5\;{\mu}g$/mL, $2.7\;{\mu}g$/mL)은 좋은 항산화 활성을 보였고, 그 분획물 중에서는 에틸아세테이트 분획물이 항산화 활성 실험 모두에서 높은 소거활성을 나타내었다. 따라서 항산화 활성이 좋은 제주아그배의 추출물의 항염증 효과를 탐색하기 위하여 대식 세포 모델을 이용하였다. LPS로 자극한 마우스 대식세포인 RAW 264.7 세포에서 NO 활성과 세포독성간의 상대적 비교지수인 선택지수를 이용하여 탐색한 결과 에탄을 추출물과 에틸아세테이트 분획물이 2.9와 12.2로 가장 높은 상대적 NO 생성 억제 활성을 보였다. 그리고 NO 생성 억제율에 대한 $IC_{50}$ 값은 각각 $16.7\;{\mu}g$/mL, $4.1\;{\mu}g$/mL으로 나타났다. 이런 결과를 기초로 하여 제주아그배의 에탄올 추출물의 NO 감소가 iNOS 단백질 감소에 의한 것임을 확인한 결과, 시료를 처리한 RAW 264.7 세포에서 iNOS 단백질이 농도 의존적으로 감소하였다. 또한 iNOS 단백질의 억제가 mRNA의 감소로 인한 것인지 조사하고자, RT-PCR을 통해 iNOS의 mRNA 발현을 조사한 결과, 단백질과 마찬가지로 농도 의존적인 mRNA 발현 감소를 볼 수 있었다. 제주아그배의 에탄을 추출물을 농도 별로 처리하였을 때 유의적으로 COX-2 단백질과 mRNA 발현이 농도 의존적으로 억제하였다. 분획물 중에서는 NO 활성과 세포 독성간의 상대적 비교지수인 선택지수가 높았던 에틸아세테이트 분획물이 에탄을 추출물보다도 NO, iNOS, COX-2의 억제 정도가 더 좋은 경향을 나타내었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권2호
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• pp.348-355
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• 2008

청정대체에너지로 관심이 고조되고 있는 바이오에탄올의 경제적 생산은 고유가시대에 있어 매우 중요하다. 본 연구에서는 곡물의 주정발효를 통해 얻어진 바이오 에탄올의 회수공정에 대하여 공장설계를 위한 열역학적 해석을 통해 신뢰성 있는 공정모사결과를 얻을 수 있도록 하고, 본 모델을 통하여 매우 성공적으로 운전이 되어 제품을 생산할 수 있고 향후 공정개선에 대한 기초를 마련했다. 연료용 무수에탄올 생산 공정은 실제공정에서 사용되고 있는 기술은 공비증류, 추출증류, 압력스윙 흡착공정 등이 있다. 본 연구에서는 추출증류 공정에 대한 공정모사를 통해 경제성 및 영향성을 평가해보았다. 에틸렌글리콜을 이용한 추출증류에 대한 공정연구는 매우 에너지 효율적이고 무수에탄올 생산에 있어 에틸렌글리콜을 이용한 추출증류는 발효 불순물의 영향을 받지 않음을 확인할 수 있었다. 이는 공비증류와 비교할 때 가장 큰 차이를 보이는 것으로 무수에탄올 회수에 있어 다양한 구성이 가능하며, 에탄올의 회수율을 극대화할 수 있다는 장점을 갖는다. 또한 공비를 제거하기위한 에틸렌글리콜 등의 첨가제는 공정의 성분들과 끓는점의 차이가 높고 서로의 용해도가 낮아서 공정중에 거의 100% 회수가 가능한 특징을 있고 공비증류에 비해 매우 환경친화적이다. 한편 개발된 공정에서는 매우 낮은 에너지(1.37198 kg steam/kg anhydride ethanol from 3.05 mol% ethanol)로 99.85%의 무수에탄올을 생산할 수 있으며, 본 연구의 결과 발효된 원료로부터의 무수에탄올의 생산은 공비를 제거하기위한 agent의 선택도 중요한 사항으로 첨가제에 따른 효율이나 에너지 필요량을 알아보았고 공정의 에너지를 절약하기 위해 공정을 효율적으로 구성하여 열회수를 극대화 할 수 있었다.

• 한국식품과학회지
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• 제43권2호
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• pp.200-205
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• 2011

본 연구에서는 문헌을 통하여 항산화 혹은 항염증 활성을 가지는 6종의 생약재와 이들 생약재를 혼합하여 제조한 생약복합제의 항산화 및 항염증 활성을 측정하였다. 총 폴리페놀 함량은 어성초, 홍화, MIX-2 에탄올추출물이 각각 58.98, 60.79, 57.74 mg/g의 함량으로 다른 시료들 보다 높게 측정되었다. 또한 플라보노이드 함량도 어성초(HC), 홍화(CT), MIX-2에탄올추출물이 각각 36.86, 19.42, 14.74 mg/g으로 높게 측정되었다. 단일 생약재와 생약복합제 에탄올추출물의 라디칼 소거능을 측정한 결과 DPPH 라디칼의 RC50 값은 어성초, 홍화, MIX-2 에탄올추출물에서 각각 69.64, 50.70, $63.49{\mu}g/mL$로 추출물 가운데 우수한 DPPH 라디칼 소거능을 보였고, ABTS 라디칼의 $RC_{50}$ 값도 어성초, 홍화, MIX-2가 각각 24.06, 18.91, $41.61{\mu}g/mL$로 DPPH 라디칼 소거능과 유사한 경향을 보였다. 시료들의 항염증 효능을 측정하기 위해 5-LO 및 COX-2 효소 저해활성을 측정한 결과 단일 생약재 에탄올추출물보다 생약복합제 에탄올추출물이 5-LO와 COX-2 효소를 동시에 저해하는 효과가 증가되는 것으로 나타났다. 염증유발 효소 저해활성이 우수했던 생약복합제 에탄올추출물들의 NO 소거활성을 비교한 결과, MIX-2 에탄올추출물이 $50{\mu}g/mL$의 농도에서부터 유의적으로 NO의 생성을 저해하는 것을 확인하였다. 따라서 단일 생약재 보다는 생약복합제가 서로 혼합되면서 시너지 효과가 나타나는 것으로 생각되며 앞으로 명확한 기전에 대한 연구들이 지속된다면 기능성 식품 소재로서의 이용이 가능할 것으로 생각된다.

• KSBB Journal
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• 제25권5호
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• pp.471-477
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• 2010

In order to improve bio-ethanol productivity by various cultivation methods in this paper, the culture modes using food wastes, such as batch culture, high-cell-density fermentation, SSF (simultaneous saccharification and fermentation) by fill & draw, continuous culture by fill & draw were performed and their productivities were compared. SSFs by fill & draw were performed by continuous decompression using 1 L evaporator system, and by 10 L bioreactor without decompression. In addition, the continuous cultures by fill & draw mode using SFW (saccharafied food wastes) medium were performed by changes of 40% culture broth with intervals of 12 h (0.03 $h^{-1}$), 6 h (0.07 $h^{-1}$), 3 h (0.13 $h^{-1}$). Consequently, productivities of bio-ethanol were 2.52 g/L-h and 1.30 g/L-h in batch culture and high- cell-density fermentation, respectively. The productivities of SSF by fill & draw showed 2.24 g/L-h and 2.03 g/L-h in continuous decompression with 1 L evaporator and 10 L bioreactor without decompression, respectively. Also, the productivities in continuous culture by fill & draw modes showed 2.02 g/L-h, 4.07 g/L-h and 6.25 g/L-h by medium change with intervals of 12 h, 6 h, and 3 h, respectively. In conclusion, the highest ethanol productivity was obtained in the continuous culture mode by fill & draw with dilution rate of 0.13 $h^{-1}$.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제34권4호
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• pp.874-882
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• 2017

국내 외에서 대기오염에 대한 관심이 점점 증가함에 따라 자동차 및 연료관련 분야의 연구자들은 새로운 엔진설계, 향상된 후처리장치, 청정연료 그리고 연료품질향상을 통해 자동차의 배출가스 감소를 위하여 지속적으로 노력해 왔다. 따라서, 본 연구에서는 자동차의 증발가스와 성능, 환경성에 대해 살펴보고자 하였으며, 연료의 옥탄가 향상제로 쓰이는 바이오 에탄올, 바이오 부탄올, 바이오 ETBE (Ethyl Tertia ry Butyl Ether), MTBE (Methyl Tertiary Butyl Ether)가 환경에 미치는 문제점에 대해 살펴보고자 하였다. 주로 휘발유의 옥탄가 향상제로 쓰이는 바이오 에탄올, 바이오 부탄올, 바이오 ETBE, MTBE가 휘발유 연료 특성 중 증발가스에 미치는 영향에 대해 살펴보았으며, 바이오 연료 특성에 대한 가솔린 자동차의 가속 및 동력 성능을 살펴보았다. 실험결과 증발가스는 최대 1.04g/test로 모든 시험 연료가 국내 배출가스 기준에 부합함을 알 수 있었으며, 원료에 대한 증기압 측정 결과 바이오에탄올 15kPa, 바이오 부탄올 1.6k Pa로 E3급 연료 제조 시 바이오 부탄올 함유량을 늘리면 증기압과 증발가스 또한 낮게 나타났다. 또한, 바이오 연료의 종류에 따라 유사한 가속 및 동력 성능을 나타내었으며, 바이오 부탄올과 바이오 에탄올 비교시 가속 성능이 약 3.9%, 출력은 0.8% 개선되었다.

• International Journal of Oral Biology
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• 제44권3호
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• pp.101-107
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• 2019

The purpose of this study was to investigate the antimicrobial activity of the ethanol extract of Garcinia mangostana L. (mangosteen) against Cutibacterium acnes (6 strains) and Staphylococcus aureus (6 strains). The antimicrobial activity of the mangosteen extract was evaluated based on its minimal bactericidal concentration. Cytotoxicity of the mangosteen extract against human embryonic kidney 293 (HEK 293) cells was determined using the cell counting method. The data showed that the mangosteen extract was not toxic to HEK 293 cells at a concentration of up to $16{\mu}g/mL$ and killed 87.0% and 99.9% of C. acnes and S. aureus after 10 minutes and 1 hour of treatment, respectively. These results suggest that ethanol extract of mangosteen can be used as an anti-acne agent.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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• pp.3102-3107
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• 2008

This paper was focused on the particulate matter (PM) on the gasoline and bio ethanol. Bio ethanol as a clean fuel is considered one of the alternative fuels that decreased the PM emission from the vehicle. Particle formation in SI engine was depended on the fuel and engine operating condition. In this paper, Particle number concentration behaviors were analyzed by DMS500 (Differential Mobility Spectrometer) and CPC (Condensation Particle Counter) instrument which was recommended by PMP (Particle Measurement Programme). Particle emissions were measured with various engine operating variables such as air excess ratio ($\lambda$), spark timing and intake valve opening (IVO) at part load condition. In vehicle test, the number of particulate matter was analyzed with golden particle measurement system, which was consist of CVS (Constant Volume Sampler), particle number counter and particle number diluter.