• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권6호
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• pp.679-683
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• 2010

본 연구에서는 과산화수소수에 의한 페놀의 수산화 반응에서 사용한 TS-1 촉매를 효과적으로 재사용할 때, 소성 온도가 촉매의 특성에 미치는 영향에 대해서 연구하였다. TS-1 촉매를 5회 재생시켜 반복 사용하였는데, 매회 마다 $550^{\circ}C$ 및 $700^{\circ}C$에서 각각 소성하였다. Fresh한 촉매의 페놀 전환율은 22.9%이었는데, $550^{\circ}C$에서 소성한 촉매에서는 5회 재 생하였을 때 15.1%로 감소하였고, $700^{\circ}C$에서 소성한 촉매는 5회 재생하였을 때 18.8%로 감소하였다. 그리고 카테콜/하이드로퀴논의 생성비가 $550^{\circ}C$에서 5회 재생 후에는 1.45, $700^{\circ}C$에서 5회 재생 후에는 1.2가 되었다. 소성 온도에 따른 재생 전 후 촉매에 대한 XRD, UV-vis spectra, $N_2$ 흡착/탈착 시험, TGA 등과 같은 특성 분석 및 촉매 성능(페놀 전환율 및 생성물의 선택도)을 비교함으로써 촉매의 비활성화 원인을 예측하였다.

• 청정기술
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• 제14권2호
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• pp.87-94
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• 2008

12-고리를 갖는 큰 기공 제올라이트인 H-모더나이트, H-베타, H-Y상에서 에탄올 아민화반응에 의한 디에틸아민합성반응을 수행하였다. 사용된 큰 기공 제올라이트의 Si/Al 비 증가는 강산점의 감소를 가져왔으며 이 강산점의 세기는 아민으로의 생성 증가와 관련지을 수 있었다. 다차원 채널 형태를 갖는 H-베타, H-Y 제올라이트는 큰 둥지 부피와 낮은 산점세기로 인해 에탄올의 이량화반응에 의한 디에틸에테르의 생성을 촉진하였다. 직선 기공 채널 형태를 갖고 있는 H-모더나이트 제올라이트는 정밀화학 중간체로 널리 쓰이는 모노, 디에틸아민 합성에 적합하였다.

• Molecules and Cells
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• 제39권3호
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• pp.211-216
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• 2016

CYP107W1 from Streptomyces avermitilis is a cytochrome P450 enzyme involved in the biosynthesis of macrolide oligomycin A. A previous study reported that CYP107W1 regioselectively hydroxylated C12 of oligomycin C to produce oligomycin A, and the crystal structure of ligand free CYP107W1 was determined. Here, we analyzed the structural properties of the CYP107W1-oligomycin A complex and characterized the functional role of the Trp178 residue in CYP107W1. The crystal structure of the CYP107W1 complex with oligomycin A was determined at a resolution of $2.6{\AA}$. Oligomycin A is bound in the substrate access channel on the upper side of the prosthetic heme mainly by hydrophobic interactions. In particular, the Trp178 residue in the active site intercalates into the large macrolide ring, thereby guiding the substrate into the correct binding orientation for a productive P450 reaction. A Trp178 to Gly mutation resulted in the distortion of binding titration spectra with oligomycin A, whereas binding spectra with azoles were not affected. The Gly178 mutant's catalytic turnover number for the 12-hydroxylation reaction of oligomycin C was highly reduced. These results indicate that Trp178, located in the open pocket of the active site, may be a critical residue for the productive binding conformation of large macrolide substrates.

• 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국미생물생명공학회 2004년도 Annual Meeting BioExibition International Symposium
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• pp.215-218
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• 2004

Dextrans make up a class of polysaccharides that are D-glucans of various structures with contiguous $\alpha$-1longrightarrow6 ~6 glycosidic linkages in the main chains and $\alpha$-1longrightarrow2, $\alpha$-1longrightarrow3, or $\alpha$-1longrightarrow4 branch glycosidic linkages, depending on the specificity of the particular dextransucrase. Glucansucrases that catalyze glucans synthesis from sucrose. When other carbohydrates, in addition to sucrose, are present in the enzyme digest, the enzyme transfers glucose to the carbohydrate acceptors in the secondary reaction that diverts some of the glucose from incorporation into glucan. Many carbohydrate acceptors have been recognized and the products that result are dependent on the particular enzyme and the structure of the particular acceptor. Because of these unique catalytic characteristics, various dextransucrases have many important industrial and medical uses. To improve the understanding of their action mode and extend their applications, this study describes mechanism of glucan synthesis and potential industrial uses of dextransucrases, and our recent findings on the structural, functional organization and directed evolution of the glucansucrases to offer for designing glucansucrases with improved properties.

• 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국미생물생명공학회 2004년도 Annual Meeting BioExibition International Symposium
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• pp.273-277
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• 2004

$\alpha$-L-Arabinofuranosidase ($\alpha$-L-AFase, EC 3.2.1.55) was isolated from hyperthermophilic microorganism, Thermotoga maritima. The open reading frame (ORF) of $\alpha$-L-AFase gene is 1,455 bp long and encodes 484 amino acid residues with a molecular weight of 55,265 Da. The ORF of $\alpha$-L-AFase gene was introduced into the E. coli expression vector, $_p/RSET-B, and overexpressed in E. coli BL21. The purified recombinant $\alpha$-L-AFase showed the highest activity at 10$0^{\circ}C$ and pH 5.5. The purified enzyme appeared to have no metal cofactor requirement. The Km and specific activity values of the recombinant enzyme were 0.99 mM and 1,200 U/mg on p-nitrophenyl-$\alpha$-L-arabinofuranoside. It released only L-arabinose from sugar beet arabinan, sugar beet debranched arabinan and oat spelts arabinoxylan but had no activity onarabinogalactan and gum arabic. This result suggests that L-arabinose could be produced from natural polysaccharides using this enzyme. Mutant enzymes which Glu26, Glu172 and Glu281 residues were replaced to alanine, aspartic acid or glutamine caused Kcat to decrease by a factor of between 10$^3$ and 10$^4$. Glu172 and Glu281 residues of $\alpha$-L-AFase are seemed to be the acid/base and nucleophile in catalytic reaction, respectively, and Glu26 is supposed to playa key role in substrate binding.ng.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제21권9호
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• pp.960-967
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• 2011

Tannin acyl hydrolase, also known as tannase, is an enzyme with important applications in the food, feed, pharmaceutical, and chemical industries. However, despite a growing interest in the catalytic properties of tannase, its practical use is very limited owing to high production costs. Several studies have already demonstrated the advantages of solid-state fermentation (SSF) for the production of fungal tannase, yet the optimal conditions for enzyme production strongly depend on the microbial strain utilized. Therefore, the aim of this study was to improve the tannase production by a locally isolated A. niger strain in an SSF system. The SSF was carried out in packed-bed bioreactors using polyurethane foam as an inert support impregnated with defined culture media. The process parameters influencing the enzyme production were identified using a Plackett-Burman design, where the substrate concentration, initial pH, and incubation temperature were determined as the most significant. These parameters were then further optimized using a Box-Behnken design. The maximum tannase production was obtained with a high tannic acid concentration (50 g/l), relatively low incubation temperature ($30^{\circ}C$), and unique low initial pH (4.0). The statistical strategy aided in increasing the enzyme activity nearly 1.97-fold, from 4,030 to 7,955 U/l. Consequently, these findings can lead to the development of a fermentation system that is able to produce large amounts of tannase in economical, compact, and scalable reactors.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제21권4호
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• pp.345-351
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• 2004

Highly ordered pure-silica MCM-41 materials possessing well-defined morphology have been successfully prepared with surfactant used as a template. The fabrication of mesoporous silica has received considerable attention due to the need to develop more efficient materials' for catalysis, separations, and chemical sensing. The surface modified MCM-41 was used as anadsorbent for biomolecules. Silica-supported organic groups and DNA adsorption on surface modified MCM-41 were investigated by FT-IR and UV-Vis spectrometer, respectively. The use of MCM-41 as the modification of electrode surfaces were investigated electrochemical properties of metal mediators with biomolecules. The modified ITO electrodes increased peak currents for a redox process of $[Ru(bpy)_3]^{2+}$ relative to the bare electrode. The electrochemical detection of DNA by cyclic voltammetry when the current is saturated in the presence of the mediator appeared more sensitive due to a higher catalytic current on the MCM-41 supported electrodes modified by carboxylic acid functional groups. The carboxyl or amine groups on the surface of MCM-41 interact and react with the $-NH_2$ groups of guanine and backbone, respectively. Highly ordered mesoporous materials with organic groups could find applications as DNA sensors.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제33권1호
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• pp.129-135
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• 2016

Cu-Mn과 Cu-Zn 촉매를 침전제로 다르게 하거나, 금속의 몰비율, 소성온도를 다르게 하여 공침법으로 제조하였고 CO산화반응을 수행하여 혼합산화물 촉매에서 Cu, Mn 과 Zn의 영향 및 소성온도가 미치는 영향을 조사하였다. 촉매의 물리 화학적 특성을 알아보기 위하여 XRD, $N_2$ 흡착 및 SEM의 분석을 수행하였다. $Na_2CO_3$로 침전시켜 $270^{\circ}C$로 소성하여 제조한 2Cu-1Mn 산화물 촉매가 저온에서 CO 산화반응 활성이 가장 좋았으며 2Cu-1Mn 산화물 촉매는 $43m^2/g$으로 가장 높은 비표면적과 촉매 활성을 나타내었다. XRD로 촉매의 결정구조를 분석하였을 때 $Cu_{0.5}Mn_{2.5}O_4$의 결정구조를 갖는 촉매는 낮은 활성을 보였다. $270^{\circ}C$에서 소성한 촉매가 좋은 활성을 나타냈으며 Pt 촉매와 비교하여도 저온에서 CO산화반응이 더욱 우수함을 알 수 있었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.15-20
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• 1998

본 연구에서는 주상변압기용 절연유를 대상으로 가속 열화 실험을 수행하면서 절연유의 전기적 특성값인 유전정접과 절연유내의 금속의 양과 절연지의 분해로 생성되는 푸루푸랄양을 조사 연구하였다. 유전정접은 절연유에 변압기 구성재료가 모두 포함된 경우에 많은 영향을 받는 것으로 나타났다. 절연유의 산화에 촉매 작용을 하는 금속의 양을 측정한 결과, 구리의 양은 열화 시간이 지남에 따라서 증가하는 것을 볼 수 있었다. 유전정접과 구리측정값을 비교하여 볼 때 구리측정값이 0.2[ppm] 이상 되면 요주의 범위에 속하는 것으로 볼 수 있다. 푸루푸랄의 양을 측정한 결과 열화시간이 지남에 따라서 푸루푸랄의 양이 증가하는 경향을 보여주었다. 본 연구 결과로 볼 때 주상변압기 예방진단기초자료로 충분히 활용할 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제41권8호
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• pp.385-391
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• 1997

Co$(dimethyl bipyridine)_3(ClO_4)_2$의 확산계수$(D_0)$와 전극반응속도상수$(K_0)$를 순환전압전류법과 대시간전류법으로 구하였다. 확산계수에 대한 용매, 농도, 주사속도 등의 영향과 반응속도상수에 대한 온도변화의 영향을 조사하였다. 25$^{\circ}C$에서 확산계수는 $5.54{\times}10^{-6 }cm^2/sec$이었고, 반응속도상수는 $2.39{\times}10^{-3 }/s$ 이었으며, 용매의 점도가 커질수록 봉우리전류값과 확산계수는 감소하였다. 반응속도상수에 대한 온도의 영향으로부터, ${\Delta}G^{\neq},\;{\Delta}H^{\neq},\;{\Delta}S$ 등의 열역학적 파라미터를 구하였다. 이 화합물은 $O_2$분자의 환원에서 봉우리전류를 크게 증가시키고, 환원전위를 양(+)전위방향으로 이동시키는 열역학적 전극촉매현상을 보였다.