• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제39권1호
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• pp.75-85
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• 2011

이 연구에서는 백합나무($Liriodendron$ $tulipifera$)를 옥살산으로 전처리한 시료로부터 에탄올 생산 가능성을 조사하고, response surface methodology (RSM)를 도입하여 전처리 조건을 분석하고자 한다. 산농도, 전처리 시간, 반응 온도를 조절하여 $2^3$ factorial central composite experimental design을 바탕으로 각기 다른 15가지의 전처리 조건에서 시험하였다(central point에서 2반복). 전처리 후 고체 시료는 발효 균주인 $Pichia$ $stipitis$를 사용하여 동시당화발효로 에탄올 생산에 이용되었으며, 각각의 시료에서의 72시간에서의 에탄올 생산량(y,g/${\ell}$)이 최대값으로, 종속변수로써 RSM에 적용되었다. $180^{\circ}C$에서 40분간 0.013 g/g의 옥살산으로 처리한 시료가 가장 많은 양의 에탄올(9.7 g/${\ell}$)을 생산하였으며, response surface methodology 분석에 따르면, 전처리 조건에서 온도 인자가 ethanol에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 제시되었으며, 결과는 수식화되어 나타내었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.58-65
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• 2016

본 연구는 조직공학용 지지체로 사용될 막을 개발하기 위한 초도 연구 수행으로, 염화나트륨(NaCl)을 기공형성체로 혼합한 폴리카프로락톤(PCL)용액을 유리 캐스팅판에 분주한 후 필름 어플리케이터를 이용하여 다공성 PCL필름을 성형하였다. 성형된 필름은 건조 후 증류수에 침지시켜 NaCl을 추출하여 최종 멤브레인형 다공성 지지체를 제조하였다. 3차원 다공망을 형성시키기 위하여 NaCl을 기공형성체로 이용하였으며 $4^{\circ}C$, 실온, $40^{\circ}C$의 세 가지 건조조건에 따른 다공망의 형성과 형태를 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 관찰 하였으며 기초적인 안전성 확보를 위한 세포독성평가를 시행하였다. 세 가지의 건조조건별 결과에서는 실온 건조조건에서 거대기공과 미세기공이 혼재된 3차원 다공망이 우수하게 형성된 것이 관찰되었으며 세포독성 시험결과 ISO10993-5 규격의 세포독성 판단기준에 따라 grade 2(mildly cytotoxic)로 나타난바 생체용으로 적합하다고 볼 수 있다. 본 연구를 통하여 멤브레인형 다공성 지지체 제조에 건조조건이 3차원 다공망의 형성 및 거대기공과 미세기공이 함께 형성되는 것에도 영향을 미치는 것으로 나타났으며 이 결과는 다공성 멤브레인 지지체의 분해성 조절 및 약물 담지 효과를 개선하기 위한 연구에서 다공도의 조절에 대한 기초적인 공정이 될 수 있다.

• 한국식품과학회지
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• 제40권3호
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• pp.283-289
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• 2008

민들레 잎의 열수 추출물의 항산화 활성 증진을 위한 추출조건을 최적화하기 위하여 반응표면분석법을 사용하였다. 중심합성 계획에 따라 추출조건의 독립변수(추출온도, 용매비, 추출시간)와 이에 따라 영향을 받는 종속변수(수율, 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, DPPH 라디칼 소거활성, ABTS 라디칼 소거활성, superoxide 라디칼 소거활성)를 설정하였다. 추출물의 수율은 추출시간에 의해 거의 영향을 받지 않는 것으로 나타났으며 시료의 용매비가 증가할수록 감소하였고, $70^{\circ}C$ 이상의 추출온도에서 감소하는 것으로 나타났다. 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량은 추출온도가 증가함에 따라 크게 증가하였으며, DPPH 라디칼, ABTS 라디칼, superoxide 라디칼 소거활성도 추출온도에 가장 크게 영향을 받아 추출온도가 증가함에 따라 증가하다가 최적온도 이후에 약간 감소하는 것으로 나타났다. 이들 추출물의 특성을 모두 만족시키는 최적 추출조건은 추출 온도 83.77$\pm$1.07$^{\circ}C$, 시료에 대한 용매비 20.85$\pm$0.24 mL/g, 추출시간 1.59$\pm$0.12 hr이었고 이 때 예측된 수율은 38.98%, 총 폴리페놀 함량은 74.28 ${\mu}g$/mg, 총 플라보노이드 함량은 74.00 ${\mu}g$/mg이었으며, DPPH 라디칼, ABTS 라디칼, superoxide 라디칼의 소거활성($IC_{50}$)의 예측 특성값은 각각 0.14 mg/mL, 3.24 mg/mL, 2.49 mg/mL로 나타났다.

• KSBB Journal
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• 제24권3호
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• pp.321-326
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• 2009

Paracoccus sp.의 astaxanthin 생산성 증가를 위해 반응표면 분석법을 사용하여 최적의 배지조성을 설계하였다. Paracoccus의 성장 배지인 Marine Broth와 modified Blaszczyk 배지를 사용하여 astaxanthin 생산성을 측정한 결과 각각 0.39 mg/L, 0.40 mg/L의 astaxanthin 농도를 보였다. Modified Blaszczyk 배지의 조성을 각각 변수로 두어 가장 많은 영향을 주는 성분을 알아본 결과 $MgSO_4$와 yeast extract로 확인되었다. 중심합성계획법에 따라 $MgSO_4$ ($0.397{\sim}4.621$ g/L), yeast extract ($2.879{\sim}7.121$ g/L)를 달리하였을 때, astaxanthin 생상성에 대한 회귀식의 $R^2$은 0.894로 나타났고, 이에 따른 최대 생산량에 0.925 mg/L로 예상되었으며 이때의 $MgSO_4$와 yeast extract의 농도는 각각 2.83과 7.02 g/L로 나타났다. 이에 대한 확인실험 결과 2.83 $MgSO_4$ g/L, 7.02 yeast extract g/L에서 1.021 mg/L의 astaxanthin이 생산되었으며, 배지의 최적화에 따라 250% 이상의 생산성 증가가 확인되어졌다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제37권1호
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• pp.66-71
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• 2008

반응표면분석법을 통하여 홍차의 침출 온도와 시간에 따른 침출물의 기능성 성분과 항산화성을 모니터링하고 최적 침출조건을 예측하였다. 수용성 성분의 침출수율, 환원당, 총 페놀, 총 플라보노이드 함량 등은 침출온도가 높아지고 침출시간이 길어짐에 따라 증가되는 경향을 보였고, $78.28{\sim}87.08^{\circ}C$와 $3.97{\sim}4.27$분으로 침출할 경우 최대값을 얻을 수 있었다. 비타민 C는 침출온도가 높거나 낮고 침출시간이 길거나 짧을 경우에 감소하였으며 $61.29^{\circ}C$와 2.68분에서 가장 높았다. 전자공여능은 침출온도가 높거나 낮고 침출시간이 길어짐에 따라 감소하였고 $68.30^{\circ}C$와 0.54분에서 최대값을 나타내었다. 이로써 홍차 티백의 기능성 관련 성분을 고려한 최적 침출조건은 침출온도 $63{\sim}79^{\circ}C$와 침출시간 $1.5{\sim}2.1$분으로 예측되었다.

• 폴리머
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• 제36권2호
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• pp.124-130
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• 2012

본 연구의 목적은 전기방사법을 사용하여 poly(L-lactide-$co$-${\varepsilon}$-caprolactone) (PLCL)과 marine collagen (MC)이 혼합된 나노섬유를 제조하는 것이다. 전기방사된 나노섬유의 직경과 형태는 여러 공정 변수에 의해서 변화되는데, PLCL과 MC의 혼합비, 노즐과 콜렉터와의 거리, 노즐의 직경, 용액의 방출 속도 그리고 전기장의 세기 변화에 따라 나노파이버의 직경을 주사전자현미경을 통해서 분석하였다. 또한 제조된 나노파이버의 표면변화를 확인하기 위해 물과의 접촉각을 측정하였으며, 나노파이버의 세포 친화성을 평가하기 위해 MG-63을 이용하여 생존율과 흡착형태를 주사전자현미경과 형광현미경을 통해서 관찰하였다. 이와 같은 연구 결과, 방사거리, MC의 함량, 전기장의 세기가 증가할수록 제조된 나노파이버의 평균직경은 감소하는 경향을 나타냈다. 또한 MC의 함량이 증가할수록 나노파이버의 친수성이 증가하였고 세포독성은 관찰되지 않았다. 이에 따라 해양유래 생물에서 추출한 콜라겐은 조직공학용 소재에 새롭게 사용될 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제17권1호
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• pp.42-45
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• 2014

폐 FRP의 처리는 매우 급박하나 뚜렷한 생산성 있는 방법이 많지 않다. 본 연구진은 FRP의 층간 구성에 초점을 맞춰 층으로 분리하였으며, 각 층의 구성 성분에 따라 물성이 다름을 확인한 바 있다. 그 중 유리섬유 다발이 바구니 조직으로 틀을 이루고 있는 로빙층에서 유리섬유("F섬유")를 제작하였다. 그 크기를 폭 1 mm와 3 mm로 달리하고 길이는 3 cm로 잘라 부피비로 0.5%, 0.7%, 1.0%, 1.5%를 포함하도록 섬유강화 콘크리트(fiber reinforced concrete, FRC)를 제작하였다. 압축강도, 인장강도, 휨강도를 비교하기 위해 강화재를 포함하지 않은 것과 합성수지(polypropylene, PP)를 0.1% 포함하는 비교 샘플도 제작하였다. 실험결과 인장강도와 휨강도는 PP를 포함하는 것과 유사하거나 버금가는 강도를 보인 반면, 압축강도는 강화재를 넣지 않은 것과 유사하거나(3 mm 폭), 약 20% 정도 감소하였다(1 mm 폭). 이 결과를 바탕으로 폐 FRP 소재를 건축자재로 쓸 경우에는 압축강도가 큰 영향을 주지 않는 부분에 사용할 것을 권한다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제51권1호
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• pp.24-37
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• 2008

산머루 발효주 제조를 위하여 산머루에 자생하고 있는 발효력이 우수한 효모를 분리 선별하였다. 최종 선별된 균주는 산머루에서 분리한 SMR-3이 알코올 발효력이 우수하고 산도, 잔당, 유기산 함량 및 fusel oil 등의 함량이 낮아 품질면에서 다른 균주로 발효한 산머루주보다 우수하였다. SMR-3을 이용하여 산머루주 제조 최적화를 위한 반응표면 분석결과 알코올 함량이 가장 높은 배양조건으로 온도 $21.91^{\circ}C$, 당함량 $21.48^{\circ}brix$, 발효시간 14.65일의 조건에서 알코올 함량 10.61%가 예상되었고, 잔당함량은 $24.48^{\circ}C$, $12.78^{\circ}brix$, 발효시간 9.02일의 조건에서 최소값을 나타내었다. 관능평가의 결과 발효온도 $20.23^{\circ}C$, 초기당도 $25.30^{\circ}brix$, 발효시간 5.94일에서 최대값을 나타내었다. 알코올 중 ethyl alcohol이 대부분이었고, fusel oil은 거의 검출되지 않아서 산머루주의 품질이 우수한 것으로 판단된다. 각 변수에 대한 회귀식을 도출하여 인자별 산머루주의 알코올 함량, fusel oil, ethyl alcohol 함량 및 전반적인 기호도에 대한 최적 발효조건을 superimposing한 결과 발효온도 $24{\sim}28^{\circ}C$, 초기당도 $20{\sim}24^{\circ}brix$ 및 발효시간 $12{\sim}14$일의 범위로 각각 예측되었다.

• 생명과학회지
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• 제18권4호
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• pp.550-555
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• 2008

홍삼액의 첨가에 따른 발효가능성을 알아보기 위하여 홍삼액의 첨가량을 달리하여 발효특성을 조사하였다. 본 실험에서는 Saccharomyces cerevisiae JF-Y3을 이용하여 발효를 실시하였으며, 홍삼액($20\;^{\circ}brix$) 함량 $10{\sim}50%$, yeast extract $0.5{\sim}2.5%$의 범위로 중심합성계획법에 의하여 10개의 구간으로 홍삼액의 알코올 발효특성을 살펴보았다. 효모수는 홍삼액 및 yeast extract 농도 모두에 영향을 받고 있었으며, 홍삼액 농도에 더 많은 영향을 받는 것으로 나타났다. 홍삼액 농도가 감소하고, yeast extract 농도가 증가할수록 효모수가 증가하는 것으로 나타났다. 알코올 함량이 가장 높게 나타난 발효조건은 홍삼액 함량 30%, yeast extract 함량 0.50%이었으며, 이때의 최대값은 12.45%로 예측되었다. 당도 및 총당 함량의 경우 각각 1%이내의 유의수준에서 유의성이 인정되었고, 당도의 경우 홍삼액 및 yeast extract 함량 두 조건에 모두 영향을 받는 것으로 나타났으며, 총당 함량의 경우 주로 홍삼액 농도에 영향을 받는 것으로 나타났다. 홍삼액 $20\;^{\circ}brix$의 함량을 $10{\sim}50%$까지 증가하여도 발효액의 알코올 함량이 모두 10% 이상이었으며, 전반적으로 홍삼액 첨가에 따른 발효의 저해는 크게 일어나지 않는 것으로 나타나 홍삼의 유효한 성분을 이용한 기능성 주류 개발 시 홍삼농축액을 효율적으로 활용할 수 있을 것이다. 또한, 앞으로 홍삼액 발효 시의 알코올 성분에 대한 분석, 발효액에 대한 관능적 특성, 유효성분 등에 대한 특성 변화 등을 통한 고품질 홍삼주 제조와 관련하여 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제18권4호
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• pp.556-564
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• 2008

인삼의 다양한 식품소재개발을 위하여 반응표면분석법을 이용한 홍삼주의 최적발효조건을 모니터링하였다. 중심합성 계획법에 의하여 독립변수로서 발효온도, 발효기간 및 초기 pH를 설정하여 종속변수 홍삼주의 이화학적 특성과 유효성분에 대한 영향을 조사하였다. 홍삼주의 알코올 함량과 총당 함량은 발효온도와 발효기간에 영향을 많이 받고 있는 것으로 나타났으며, 조사포닌 함량은 발효기간에 많은 영향을 받고 있는 것으로 나타났다. 발효 후의 pH는 초기 pH에 많은 영향을 받고 있는 것으로 나타났다. 홍삼주의 유효성분인 Ginsenoside 함량을 조사한 결과 주로 발효온도보다는 발효기간 및 초기 pH에 의해 영향을 받고 있는 것으로 조사되었으며, 발효기간이 길고 초기 pH가 높을수록 함량이 증가하는 것으로 나타났다. 홍삼주의 이화학적 특성과 유효성분 함량에 대하여 superimposed counter map으로 최적 조건을 예측한 결과 발효온도 $21{\sim}27^{\circ}C$, 발효기간은 $15{\sim}20$일, 초기 pH의 경우 $4.6{\sim}5.2$로 각각 예측되었다.