• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권2호
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• pp.258-263
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• 2017

본 연구에서는 글루코스 산화효소(glucose oxidase, GOx), 고분자인 폴리에틸렌이민(polyethyleneimine, PEI), 카본나노튜브(carbon nanotube, CNT)와 벤조퀴논(benzoquinone, BQ)을 이용하여 글루코스 바이오연료전지를 위한 바이오 촉매를 합성하였다. 이를 위해, 지지체인 PEI/CNT 복합체에 BQ를 정전기적 인력을 통해 물리적으로 포집한 뒤, GOx를 담지시켜 합성하였다. 이는 기존에 전자 매개체로서 전해질에 풀어서 사용했던 BQ를 전해질이 아닌 촉매 내에 포집하여 촉매를 구성하였다는 개선점이 크며, 그 결과, BQ가 포집되지 않은 촉매 대비, 1.9배 상승한 $34.16{\mu}A/cm^2$의 최대전류밀도를 얻음을 통해 촉매활성이 개선되었음을 증명하였고, 바이오연료전지의 산화극 촉매로 이용 시, BQ가 포집되지 않은 촉매를 이용한 바이오연료전지에 비해 1.2배 상승한 $0.91mW/cm^2$의 최대출력밀도를 얻었다. 이를 통해 바이오연료전지의 산화극을 위한 촉매로서 GOx와 함께 담지된 매개체 BQ를 포함한 촉매 제조 가능성을 확인하였다.

• 청정기술
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• 제28권2호
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• pp.163-173
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• 2022

지구 온난화를 완화시키고 석유고갈 문제를 피할 수 있는 수단의 하나로서 바이오 연료에 대한 많은 연구 개발이 지금까지 30년 넘게 이루어졌다. 하지만 일부 1세대 및 2세대 바이오 연료의 제한적인 보급이 이루어졌을 뿐, 광범위한 바이오 연료의 보급은 아직도 요원하다. 비교적 최근에 연구가 시작된 해조류 바이오매스 유래 3세대 바이오는 경우 많은 장점을 가지고 있음에도 불구하고 상업 규모의 해조류 바이오 리파이너리의 보급은 아직도 멀기만 하다. 이 총설에서는 광범위한 문헌조사와 10년 넘게 해조류 바이오 리파이너리의 타당성 연구를 수행한 저자의 경험을 토대로 해조류와 해조류의 양식부터 최종 제품인 바이오 연료 생산까지 가치사슬 전반에 걸쳐 해조류 바이오 리파이너리가 가진 장점과 단점을 살펴보고자 한다. 이 관점에서 문헌조사는 (1) 전 세계 해조류 생산 및 연구 개발 현황, (2) 실험실 규모 실험에 기초한 해조류로부터 바이오 연료 생산을 위한 전환 기술, 그리고 (3) 대규모 해조류 바이오 리파이너리 타당성 연구를 포함할 것이다. 그리고 해조류 바이오 연료 상업화에 예상되는 주요 문제점을 확인하고 마지막으로 현재의 해조류 바이오 리파이너리 기술 현황과 유망한 미래 전망에 대한 저자의 견해가 정리될 것이다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.204-204
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• 2018

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권5호
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• pp.693-697
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• 2016

본 연구에서는 탄소나노튜브(CNT), 글루코스 산화효소(Glucose oxidase, GOx) 및 다양한 분자량의 가지달린 폴리에틸렌이민(Polyethyleneimine, branched, bPEI)을 물리적으로 결합하여 GOx/PEI/CNT 구조를 제조한 뒤, 가교제인 테레프타랄데하이드(Terephthalaldehyde, TPA)와 알돌축합반응을 통해 TPA/[GOx/bPEI/CNT] 구조의 촉매를 합성하였으며, 각각의 전기화학적 특성 및 장기안정성 등을 평가하였다. GOx/PEI/CNT의 경우, PEI의 분자량의 증가에 따라 유의한 차이를 확인할 수 없었으나, TPA 도입한 TPA/[GOx/bPEI/CNT]는 PEI 분자의 증가에 따라 전자전달 및 장기안정성은 향상되며 글루코스의 물질전달은 감소함을 확인하였다. 또한 효소연료전지 음극 촉매로서의 최적 bPEI 분자량을 확인한 결과, 750 k PEI를 이용한 촉매(TPA/[GOx/bPEI-750k/CNT]에서 최고의 최대전력밀도($0.995mW{\cdot}cm^{-2}$)를 얻을 수 있음을 확인하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제21권1호
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• pp.103-108
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• 2015

최근 지구 온난화는 세계 경제발전으로 화석연료 사용이 주범으로 인식하고 있다. 이러한 화석연료를 감소하기 위한 연구는 여러 대체에너지 산업으로 발전하고 있으며, 그 중 우리나라에서 생산할 수 있는 연료는 바이오연료이다. 바이오연료는 화석연료에 의해서 발생하는 환경오염 문제를 줄이면서 경제적인 이익을 주는 지속 가능한 연료이다. 그래서 바이오연료를 친환경에너지로 전환시키는 재생에너지 등에 많은 연구가 진행되고 있다. 따라서 본 실험은 어선에서 사용했던 기관을 다시 리모델링하여 실험장치를 직접 제작 설치하였고, 여러 바이오연료를 사용하여 선박의 경제적이고 친환경적인 운항에 도움을 주고자 연구하였다. 유채유, 대두유, 폐유채유의 배기배출 물특성에 미치는 영향을 종합적으로 분석한 결과는 연료의 물리적, 화학적 성분이 비슷하여 선박용 엔진에 사용이 가능하고, 연료소비율과 NOx는 약간 증가하였으나, 매연은 많이 감소하는 경향이 확인되었다.

• Weed & Turfgrass Science
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• 제6권4호
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• pp.355-358
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• 2017

Amur silver grass, Miscanthus sacchariflorus is one of the promising biofuel weeds. A damage of noctuid pest, Leucapamea askoldis was firstly observed from Amur silver grass in Hwasun silver grass plantation during the survey of insect pests of Amur silver grass in Iksan, Hwasun, and Sancheong plantation areas in Korea. The host of L. askoldis was not known yet in Korea. The L. askoldis damage was observed as larval feeding on newly grown shoots and roots of M. sacchariflorus close to soil surface from early May in 2013. Investigated larval density was $1.6{\pm}1.1per\;m^2$ on April 4 and damage rate of shoots was $0.8{\pm}0.4%$ on May 4, 2013. The larvae bore into shoots of M. sacchariflorus and feed on the inside of plant. The damaged shoots are easily pulled out and distinguished by the boring hole on the shoots. L. askoldis was potential insect pest in M. sacchariflorus plantation areas.

• 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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• 한국펄프종이공학회 2011년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.81-91
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• 2011

Current fuel ethanol research and development deals with process engineering trends for improving biotechnological production of ethanol. Recently, a large amount of studies regarding the utilization of lignocellulosic biomass as a good feedstock for producing fuel ethanol is being carried out worldwide. The plant biomass is mainly composed of cellulose, hemicellulose and lignin. The main challenge in the conversion of biomass into ethanol is the complex, rigid and harsh structures which require efficient process and cost effective to break down. The isolation of microorganisms is one of the means for obtaining enzymes with properties suitable for industrial applications. For these reasons, crude cultures containing cellulosic biomass degrading microorganisms were isolated from rice field soil, cow farm soil and rotten rice straw from cow farm. Carboxymethyl cellulose (CMC), xylan and Avicel (microcrystalline cellulose) degradation zone of clearance on agar platefrom rice field soil resulted approximately at 25 mm, 24 mm and 22 mm respectively. As for cow farm soil, CMC, xylan and Avicel degradation clearancezone on agar plate resulted around at 24mm, 23mm and 21 mm respectively. Rotten rice straw from cow farm also resulted for CMC, xylan and Avicel degradation zone almost at 24 mm, 23 mm and 22 mm respectively. The objective of this study is to isolatebiomass degrading microbial strains having good efficiency in cellulose hydrolysis and observed the effects of different substrates (CMC, xylan and Avicel) on the production of cellulase enzymes (endo-glucanase, exo-glucanase, cellobiase, xylanase and avicelase) for producing low cost biofuel from cellulosic materials.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제8권2호
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• pp.87-95
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• 2017

Enzymatic fuel cells are promising low cost, compact and flexible energy resources. The basis of enzymatic fuel cells is transfer of electron from enzyme to the electrode surface and vice versa. Electron transfer is done either by direct or mediated electron transfer (DET/MET), each one having its own advantages and disadvantages. In this study, the DET and MET of laccase-based biocathodes are compared with each other. The DET of laccase enzyme has been studied using two methods; assemble of needle-like carbon nanotubes (CNTs) on the electrode, and CNTs/Nafion polymer. MET of laccase enzyme also is done by use of ceramic electrode containing, ABTS (2,2'-azino-bis [3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonic acid]) /sol-gel. Cyclic voltammetric results of DET showed a pair of well-defined redox peaks at $200{\mu}A$ and $170{\mu}A$ in a solution containing 5and $10{\mu}M$ o-dianisidine as a substrate for needle-like assembled CNTs and CNTs-Nafion composite respectively. In MET method using sol-gel/ABTS, the maximum redox peak was $14{\mu}A$ in the presence of 15 M solution o-dianisidine as substrate. The cyclic voltammetric results showed that laccase immobilization on needle-like assembled CNTs or CNTs-Nafion is more efficient than the sol-gel/ABTS electrode. Therefore, the expressed methods can be used to fabricate biocathode of biofuel cells or laccase based biosensors.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제45권1호
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• pp.51-56
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• 2017

목질계 바이오 매스 전처리에 사용되는 ionic liquid는 전처리 후 100% 회수되지 않아 잔존하는 ionic liquid의 독성이 직접적으로 미생물 균주의 생육에 나쁜 영향을 미쳐 에탄올 발효의 수율 및 생산성을 저해하는 문제를 가지고 있다. 본 연구에서는 ionic liquid에 저해를 받지 않으며 높은 ethanol 생산 효율을 가진 균주를 얻고자 유도적 돌연변이 유발 실험을 진행하였다. 선별된 돌연변이 균주 D452-B2와 D452-S3는 3% [EMIM][Ac]가 포함된 배지에서 glucose 소비속도는 $4.5g{\cdot}l^{-1}{\cdot}h^{-1}$와 $4.4g{\cdot}l^{-1}{\cdot}h^{-1}$로 모균주인 S. cerevisiae D452-2 균주에 비해 6배 가량 증가하였으며, ethanol 생산성은 각각 $1.99g{\cdot}l^{-1}{\cdot}h^{-1}$와 $2.0g{\cdot}l^{-1}{\cdot}h^{-1}$로 27배 가량 증가하였다.

• Genomics & Informatics
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• 제12권2호
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• pp.71-75
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• 2014

The tRNA structure contains conserved modifications that are responsible for its stability and are involved in the initiation and accuracy of the translation process. tRNA modification enzymes are prevalent in bacteria, archaea, and eukaryotes. tRNA Gm18 methyltransferase (TrmH) and tRNA $m^1G37$ methyltransferase (TrmD) are prevalent and essential enzymes in bacterial populations. TrmH involves itself in methylation process at the 2'-OH group of ribose at the 18th position of guanosine (G) in tRNAs. TrmD methylates the G residue next to the anticodon in selected tRNA subsets. Initially, $m^1G37$ modification was reported to take place on three conserved tRNA subsets ($tRNA^{Arg}$, $tRNA^{Leu}$, $tRNA^{Pro}$); later on, few archaea and eukaryotes organisms revealed that other tRNAs also have the $m^1G37$ modification. The present study reveals Gm18, $m^1G37$ modification, and positions of $m^1G$ that take place next to the anticodon in tRNA sequences. We selected extremophile organisms and attempted to retrieve the $m^1G$ and Gm18 modification bases in tRNA sequences. Results showed that the Gm18 modification G residue occurs in all tRNA subsets except three tRNAs ($tRNA^{Met}$, $tRNA^{Pro}$, $tRNA^{Val}$). Whereas the $m^1G37$ modification base G is formed only on $tRNA^{Arg}$, $tRNA^{Leu}$, $tRNA^{Pro}$, and $tRNA^{His}$, the rest of the tRNAs contain adenine (A) next to the anticodon. Thus, we hypothesize that Gm18 modification and $m^1G$ modification occur irrespective of a G residue in tRNAs.