• 생명과학회지
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• 제27권12호
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• pp.1403-1409
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• 2017

본 연구에서는 lignocellulosic biomass (xylose)의 부가가치를 높이고 효율적인 활용을 위해 xylitol dehydrogenase를 Saccharomyces cerevisiae 숙주세포에서 분비 생산하고자 하였다. 먼저 S. cerevisiae와 Pichia stipitis유래 XYL2 유전자(S.XYL2 and P.XYL2 gene)의 발현 시스템을 구축하기 위하여 GAL10 promoter와 ADH1 promoter 하류에 각각 mating factor ${\alpha}$ ($MF{\alpha}$) signal sequence와 XYL2유전자를 가진 $pGMF{\alpha}-S.XYL2$, $pGMF{\alpha}-P.XYL2$, $pAMF{\alpha}-S.XYL2$와 $pAMF{\alpha}-P.XYL2$ plasmid를 구축하였다. 각각의 plasmid는 S. cerevisiae $SEY2102{\Delta}trp1$ 균주에 형질전환되었고, 생산된 xylitol dehydrogenase의 활성을 조사해 본 결과, GAL10 promoter가 ADH1 promoter보다 XYL2유전자의 발현에 더욱 적합함을 확인 할 수 있었다. 또한 P. stipitis 유래의 xylitol dehydrogenase 효소 활성이 S. cerevisiae 유래의 효소 활성보다 2배 이상 더 높았으며, 활성의 증가를 위해 두 유전자 모두 cofactor로 $NAD^+$에 의존한다는 것을 확인하였다. 재조합 유전자가 가지는 분비서열에 의해 $SEY2102{\Delta}trp1/pGMF{\alpha}-P.XYL2$ 균주에서 xylitol dehydrogenase의 약 77%는 periplasmic space로 분비 발현되었음을 알 수 있었다. 또한 재조합 xylitol dehydrogenase의 효율적인 생산을 위해 탄소원의 영향을 조사해본 결과, glucose 단독보다 glucose와 xylose를 혼합 배양한 경우에서 효소활성이 최대 41% 정도 증가되었음을 확인 할 수 있었다. 본 연구에서 최적화한 발현 시스템 및 배양 조건은 xylose 뿐만 아니라 다양한 biomass를 이용한 유용물질 생산을 위한 관련 단백질의 발현 분비시스템 구축 및 대량생산에도 응용될 수 있을 것이라 생각된다.

• 미생물학회지
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• 제52권2호
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• pp.166-174
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• 2016

호기적 조건에서 질산화와 탈질화를 동시에 진행하는 Alcaligenes faecalis NS13 균주를 분리하여 다양한 특성을 파악하였다. 이 균주는 $15-37^{\circ}C$ 온도에서 생장할 수 있으며 암모니움 산화율이 높고 고농도의 암모니움 환경에서도 생장이 저해되지 않고 초기 암모니움 농도 증가에 따라 제거량이 증가하였다. pH와 염분농도에 대해서도 내성 범위가 넓어 암모니움 산화가 영향을 받지 않았다. 질산화에 이어진 탈질화로 인해 질산염의 축적이 일어나지 않았으며 탈질화의 중간산물인 아산화질소는 미량 검출되었지만 배양 후 모든 질소 화합물을 측정한 결과 약 42.8%가 $N_2$로 전환된 것으로 추정되었다. 탈질화는 PCR 증폭을 통해서 탈질화에 관여하는 유전자 nitrate reductase gene, napA과 nitrous oxide reductase gene, nosZ의 존재로 뒷받침되었다. 또한 배지 내 질소의 46.4%가 NS13 균주로 동화되었기 때문에 폐수처리 시 질산화 및 탈질화 후에 슬러지로 처분한다면 실질적으로 89% 이상의 우수한 암모니움의 제거효과를 거둘 수 있을 것이다.

• 미생물학회지
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• 제45권4호
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• pp.362-367
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• 2009

대청호의 한 지류인 소옥천으로부터 고효율 조류억제 세균을 분리하기 위하여 176균주를 분리 스크린하였으며, 이 중 AJ1이 가장 높은 조류성장억제능을 나타내었다(지름 50.0 mm 성장억제환). 조류성장억제능이 높았던 AJ1 균주 동정을 위하여 형태학적, 생리 생화학적, 16S rRNA gene sequence 분석, 지방산 분석을 수행하였으며 그 결과, Pseudomonas aeruginosa 로 판별되었다. AJ1 배양액을 원심분리한 후 상등액을 조류배양액에 첨가 시, 상등액에 의한 조류성장억제능이 나타남에 따라 세포 외 물질 분비에 의한 것을 확인할 수 있었다. 가장 높은 조류성장억 제능[60.2(${\pm}$1.3)%]은 탄소원으로 mannitol을 사용하고, 온도 $30^{\circ}C$, pH 8에서 배양할 때 보였다. 또한, AJ1 균주의 배양기간 및 투여시기에 따른 조류성장억제능 평가 결과, 조류 성장 초기 단계에 조류성장억제균을 투여하였을 때 조류성장억제능이 높게 나타났고, 균주의 배양기간에 따른 조류성장억제능은 연관성이 나타나지 않았다. 상등액 접종량에 따른 조류성장억제능은 상등액의 접종량이 높아질수록 M. aeruginosa의 제거량은 증가하였으며, 고농도(40ml/L)로 적용하였을 때 80.3(${\pm}$8.6)%의 가장 높은 M. aeruginosa 제거효율을 보여주었다. 제거 속도의 경우 상등액 접종량이 낮아질수록 M. aeruginosa 제거율이 높아지는 경향을 확인하였으며, 저농도(10 ml/L)로 적용시 $8.2{\mu}g$ chl-a/supernatant ml/day로 가장 높게 나타났다. 본 연구 결과, AJ1 균주의 현장 적용 시 M. aeruginosa의 제어에 효율적일 것으로 사료된다.

• KSBB Journal
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• 제19권6호
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• pp.484-488
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• 2004

본 연구에서는 식품부산물을 원료로 사용하여 회분식 발효를 통한 Propionibacterium acidipropionici의 유기산 생산성을 검토하고 세포재순환식 연속발효를 통해 유기산의 대량생산을 위한 기초자료를 마련하고자 하였다. CSL의 함유량에 따른 회분식 발효를 실시하여 균주의 생산성이 최대가 되는 발효조건을 구하여 연속 발효공정에 적용하였다. 희석률을 $0.1{\sim}0.2\;hr^{-1}$로 변화시키며 세포재순환식 연속발효를 실시한 결과 $0.2\;hr^{-1}$에서 최대 세포량은 150 g drycell/L으로 회분식 발효에 비해 21배 증가하였으며, 유기산의 최대 생산성은 3.32 g total acids/L/h로서 13배가 향상된 것으로 나타났다. 따라서 이 발효공정을 scale-up한다면 유기산뿐만 아니라 바이오매스 자원으로서 세포량의 대량생산도 가능할 것으로 판단된다.

• 한국지구과학회지
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• 제23권5호
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• pp.416-423
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• 2002

2001년 봄철 기간을 택하여 한반도에서 비교적 청정한 대기질을 유지하는 것으로 알려진 제주도를 거점으로 DMS와 CS$_2$ 농도분포를 시간대 별로 관측하고 이를 조절하는 요인들에 대한 세부적인 분석을 수행하였다. 본 연구의 관측 결과에 따르면, 전체 기간동안 관측된 DMS와 CS$_2$ 농도분포는 시간대 별로 세가지 경향성을 뚜렷하게 보여 주었다. 실험의 전 ${\cdot}$ 후반부에는 양성분의 농도증감 경향이 거의 비슷하게 나타난데 반해, 중반부에는 증감이 반대로 나타나는 경향성이 뚜렷하게 확인 되었다. 그리고 또한 특이한 현상은 전반기에 CS$_2$의 고농도가 나타난 반면, 후반기에는 DMS의농도가 50%가까이 증가하는 것으로 나타났다. 후반기 기간중의 공기궤가 한반도의 내륙지역에 상당 수준 정체하였다가 제주로 유입되었다는 점을 감안하면, 다른 기간대에 비해 상대적으로 높은 DMS의 농도는 대단히 예외적인 경향으로 간주할 수 있을 것이다. 본 연구의 결과에 따르면 지리적 특성에도 불구하고, 제주 지역에서 관측한 DMS의 농도분포는 단순히 해양환경으로부터 파생되는 요인외에도 여러 가지 복잡한 인자들에 의하여 조절되고 있음을 확인 할 수 있다.

• KSBB Journal
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• 제30권1호
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• pp.38-43
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• 2015

In this study, we investigated the anti-inflammatory effects of fermented Hizikia fusiformis extracts in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated RAW 264.7 mouse macrophages. The fermentation was performed using Lactobacillus casei in mixture of carbon source at $30^{\circ}C$ for 30 days. The sample groups were prepared with/without L. casei group in order to demonstrate the anti-inflammatory activity of fermented H. fusiformis in regard to lactic acid bacteria. As a result, we confirmed the inhibitory effect of H. fusiformis extracts on LPS-stimulated NO production and expression of $TNF{\alpha}$, while it had no regulatory effect on the expression of iNOS, COX-2, $IL-1{\beta}$ and IL-6 as important inflammatory factors. However, L. casei fermented group significantly suppressed the expression of the above factors. In particular, the difference between the two groups in the matter of mRNA expression of iNOS, which is directly associated with NO production, indicated that the fermentation with lactic acid bacteria effectively suppressed NO production by regulating iNOS expression. Also, effective suppression of pro-inflammatory cytokines showed that the fermentation using L. casei may provide an increment towards extraction of active ingredients that are effective anti-inflammatory agents.

• 한국환경보건학회지
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• 제39권1호
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• pp.83-89
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• 2013

Objectives: The purpose of this experiment was to illuminate the relationship between the phosphorus removal rate of unit operation and the phosphorus removal rate of phosphorus volume loading in the Ferrous Nutrient Removal process, which consists of an anoxic basin, oxic basin, and iron precipitation apparatus. Methods: This study was conducted in order to improve the effect of nitrogen and phosphorus removal in domestic wastewater using the FNR (Ferrous Nutrient Removal) process which features an iron precipitation reactor in anoxic and oxic basins. The average concentration of TN and TP was analyzed in a pilot plant ($50m^3/day$). Results: The removal rate of T-N and T-P were 66.5% and 92.8%, respectively. The $NH_3-N$ concentration of effluent was 2.62 mg/l with nitrification in the oxic basin even though the influent was 17.7 mg/l. The $NO_3$-N concentration of effluent was 5.83 mg/l through nitrification in oxic basin even though the influent and anoxic basin were 0.82 mg/l and 1.00 mg/l, respectively. The specific nitrification of the oxic basin ($mg.NH_3$-Nremoved/gMLVSSd) was 16.5 and specific de-nitrification ($mg.NO_3$-Nremoved/gMLVSSd) was 90.8. The T-P removal rate was higher in the oxic basin as T-P of influent was consumed at a rate of 56.3% in the anoxic basin but at 90.3% in the oxic basin. The TP removal rate (mg.TP/g.MLSS.d) ranged from 2.01 to 4.67 (3.06) as the volume loading of T-P was increased, Conclusions: The test results showed that the electrolysis of iron is an effective method of phosphorus removal. Regardless of the temperature and organic matter content of the influent, the quality of phosphorus in the treated water was both relatively stable and high due to the high removal efficiency. Nitrogen removal efficiency was 66.5% because organic matter from the influent serves as a carbon source in the anoxic basin.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2003년도 추계학술발표회초록집
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• pp.134-135
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• 2003

The dental implant materials required good mechanical properties, such as fatigue strength, combined with a high resistance to corrosion. For increasing fatigue resistance and delaying onset of stress corrosion cracking, shot peening has been used for > 50 years to extend service life of metal components. However, there is no information on the electrochemical behavior of shot peened and hydroxyapatite(HA) coated Ti-6Al-4V alloys. To increase fatigue strength, good corrosion resistance, and biocompatibility, the electrochemical characteristics of Ti/TiN/HA coated and shot peened Ti-6Al-4V alloys by electron beam physical vapor deposition(EB-PVD) have been researched by various electrochemical method in 0.9%NaCl. Ti-6Al-4V alloys were prepared under the condition of hydrogen and vacuum arc furnace. The produced materials were quenched at 1000$^{\circ}C$ under high purity dried Ar atmosphere and were hold at 500$^{\circ}C$ for 2 hrs to achieve the fatigue strength(1140㎫) of materials. Ti-6Al-4V alloys were prepared under the condition of hydrogen and vacuum arc furnace. Shot peening(SP) and sand blasting treatment was carried out for 1, 5, and 10min. On the surface of Ti-6Al-4V alloys using the steel balls of 0.5mm and alumina sand of 40$\mu\textrm{m}$ size. Ti/TiN/HA multilayer coatings were carried out by using electron-beam deposition method(EB-PVD) as shown Fig. 1. Bulk Ti, powder TiN and hydroxyapatite were used as the source of the deposition materials. Electrons were accelerated by high voltage of 4.2kV with 80 - 120mA on the deposition materials at 350$^{\circ}C$ in 2.0 X 10-6 torr vacuum. Ti/TiN/HA multilayer coated surfaces and layers were investigated by SEM and XRD. A saturated calomel electrode as a reference electrode, and high density carbon electrode as a counter electrode, were set according to ASTM GS-87. The potentials were controlled at a scan rate of 100 mV/min. by a potentiostat (EG&G Co.273A) connected to a computer system. Electrochemical tests were used to investigate the electrochemical characteristics of Ti/TiN/HA coated and shot peened materials in 0.9% NaCl solution at 36.5$^{\circ}C$. After each electrochemical measurement, the corrosion surface of each sample was investigated by SEM.

• 에너지공학
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• 제25권2호
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• pp.94-100
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• 2016

에너지저장장치(ESS)는 전력수급 불균형 해소, 신재생에너지의 출력안정, 주파수 조정용 등 전력공급 안정성 향상 및 효율적 전기에너지사용 등에 기여하는 중요자원으로, 전세계적으로 '23년까지 '14년 설치용량의 약 30배가 증가한 55.9GWh의 보급이 전망되고 있다. 이와 같이 급증하는 세계시장에서 국내 ESS 업계의 경쟁력 확보를 위해서는 자국내 설치실적(Track Record) 확보가 필요한데, 우리나라는 주파수 조정용(FR용(用))과 그간 지속되어 왔던 전력수급 불균형 상황에 대비하기 위한 부하이동용 중심으로 ESS를 보급하여 왔다. 하지만, 주파수 조정용의 경우 통상적으로 화력발전소 정격용량의 약 5% 범위에서 설치효용이 발생하는 것으로 평가되고 있어, 화력발전이 비약적으로 증가하지 않는 한 국내 시장의 확장성이 부족하다고 할 수 있으며, 여유로운 예비력 확보정책에 따라 부하이동용에 대해서도 보급필요성이 저하되고 있는 바, 새로운 방식의 보급확대 대상이 필요하다고 할 수 있다. 유망한 신규보급대상은 간헐적 출력의 약점은 있으나, 신기후체제 대응과 산업육성을 위해 지속적으로 추진예정인 신재생에너지와의 연계설치를 통해 신재생에너지의 출력을 안정화 하고, 신재생에너지 발전량의 계통투입시기 조절을 통한 이산화탄소 저감효과를 기대할 수 있는 분야라고 할 수 있다. 본 연구에서는 향후 에너지정책의 최대 화두인 신기후체제 대응을 위한 온실가스 감축수단을 활용할 수 있도록, 태양광 연계형 ESS 충방전모드를 온실가스 저감효과를 고려토록 설계한 후, 투자유도를 위한 REC 가중치 산정방법에 대한 정책대안을 제시하였다.

• 지질공학
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• 제12권4호
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• pp.471-484
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• 2002

금강 유역의 충적층(면적 $3,029\textrm{km}^2$)에는 총 81억톤에 이르는 지하수가 부존하는 것으로 알려져 있으나, 과도한 농업활동에 의해 질소계 비료의 사용량이 증가함(250 N kg/ha 이상)에 따라 질산염 오염이 증가하고 있다 본 연구에서는 금강 권역의 대표적인 충적층 분포 지역의 충적층 지하수를 대상으로 질산염의 오염 현황 및 거동 특성을 파악하고자 광역적인 수리지구화학 연구를 수행하였다. 채취된 지하수 시료(총 186개)는 대체적으로 높은 질산염 농도(평균 42.2 mg/L, 최대 295 mg/L)를 보여주어 심하게 오염되어 있음을 나타내었다. 특히, 채취된 시료의 약 29%는 먹는물 수질 기준(44 mg/L $NO_3$)을 초과하고 있다. 연구지역 내 지하수 중의 질산염의 분포는 충적 대수층의 지구화학적 환경에 따라 크게 좌우되고 있다. 특히, 충적층 지하수의 산화-환원 전위(Eh)의 감소는 질산염의 농도 및 철과 망간의 농도 감소와 뚜렷한 상관성을 나타내었다. 따라서, 충적 대수층 지질매체 자체의 퇴적 환경의 차이를 반영하는 것으로 판단되는 산화-환원 상태(redox state)의 변화는 충적층 지하수 내의 질소계 오염물질의 거동을 지배함은 물론 탈질(denitrification)에 의한 자연저감을 조절하고 있는 것으로 판단된다. 특히, 탄소가 풍부한 실트질 충적층의 존재는 혐기성 환경을 조성함으로써, 질산염 오염에 대하여 상당한 정도의 완충 능력을 지니게 하는 것으로 판단된다.