• 대한환경공학회지
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• 제38권11호
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• pp.618-626
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• 2016

상온조건($25^{\circ}C$)에서 하수슬러지처리를 위한 생물전기화학 혐기성소화조의 성능에 미치는 제2철 이온($Fe^{+3}$)의 영향을 연구하였다. 생물전기화학 혐기성소화조를 상온에서 운전하였을 때 pH, 알카리도, COD 및 VFAs 등의 상태변수들은 안정하였으며, VS 제거율과 비메탄발생율은 각각 65.9% 및 370 mL/L/d이었다. 생물전기화학 혐기성소화조에 제2철 이온(200 ppm)을 주입한 후 상태변수들의 안정도는 더욱 향상되었으며, VS 제거율 및 비메탄발생량은 각각 69.8%, 396 mL/L/d로 증가하였다. 그러나, 제2철 이온을 주입 이후에 바이오가스의 메탄함량은 76.6%로 주입 이전의 77.3%에서 비하여 약간 감소하였다. 부유슬러지의 미생물 군집을 변화를 분석한 결과 공생 혐기성미생물(Cloacamonas) 및 가수분해균(Saprospiraceae, Ottowia pentelensis) 등의 우점균의 비율이 제2철 이온의 주입으로 증가하였다. 이것은 철이온의 주입으로 부유혐기성미생물(planktonic anaerobic bacteria, PAB)의 활성이 증가하였음을 나타낸다. 제2철 이온은 상온조건에서 하수슬러지처리를 위한생물전기화학 혐기성소화조의 성능을 향상시킨다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제39권2호
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• pp.177-184
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• 2016

최근 선형가속기를 이용한 방사선치료는 세기조절방사선치료, 정위적방사선치료 등이 널리 사용되고 있다. 이러한 방사선 치료기법은 일반적으로 역방향치료계획을 사용함으로써 소조사면을 제외하기 어렵다. 그러므로 소조사면의 선량특성에 관한 정확한 측정이 필요하다. 따라서 유효체적이 서로 다른 검출기를 이용하여 소조사면에 대한 깊이선량백분율, 빔측면도, 그리고 선량출력계수를 측정하여 각 검출기의 선량특성 평가하고자 하였다. 실험 결과 X-선 6 MV에너지에 대한 빔선질($PDD_{20}/PDD_{10}$)은 $10{\times}10cm^2$에서 Diode 검출기는 Pinpoint 검출기에 비해 2.4%로 높았다. 모든 조사면에서 유효체적이 작은 Diode 검출기가 다른 검출기들과 50%이상 작은 반음영을 보여 공간분해능이 우수한 것으로 평가되었다. 출력선량계수는 조사면 $2{\times}2cm^2$에서 Semiflex 검출기 다른 검출기에 비해 2%정도 적게 측정되기 시작해서 조사면 $1{\times}1cm^2$에서는 20%정도 차이를 보이며 유효성이 없는 것으로 판단된다. 조사면 $1{\times}1cm^2$에서 Diode 검출기와 Pinpoint 검출기의 측정값은 13%정도 차이를 보였다. 조사면 $3{\times}3cm^2$이하에서는 검출기의 유효체적에 따른 출력선량계수의 차이가 크므로 가능한 유효체적이 작은 검출기를 사용해야 될 것으로 사료된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제41권11호
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• pp.1603-1610
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• 2012

곡류식품의 소재 개발을 위하여 수분함량을 달리하여 처리한 후 압출성형 곡류가루의 일반성분, 팽화율, 비길이, 밀도, 파괴력, 겉보기 탄성계수, 수분흡착지수와 수분용해지수, 비기계적 에너지 투입량, 페이스트 점도, 색도를 측정하였다. 압출성형 조건은 배럴온도 $130^{\circ}C$, 원료투입량 120 g/min, 수분함량(20, 22.5, 25, 27.5, 30%)으로 압출성형 하였다. 수분함량 20%일 때 압출성형 곡류가루의 팽화율이 가장 높았으며, 밀도와 파괴력이 가장 낮았다. 수분함량이 증가할수록 수분흡착지수는 증가하였고, 수분용해지수는 수분함량이 낮을수록 높은 경향을 나타내었다. 비기계적 에너지 투입량은 낮은 수분함량일 때 옥수수가루가 가장 높았으며, 귀리가루는 높은 수분함량에서 가장 낮은 값을 나타내었다. 수분함량이 증가할수록 페이스트 점도가 증가하는 경향을 보였으며, 명도는 압출성형 쌀가루가 가장 밝게 측정되었고 압출성형 보리가루가 가장 어둡게 측정되었으며, 총 색도 변화는 원료를 기준으로 보리가 가장 크게 나타났다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제10권6호
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• pp.482-493
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• 2005

Biomass is originally photosynthesized from inorgainic compounds such as $CO_2$, minerals, water and solar energy. Recent studies have shown that anaerobic bacteria have the ability to convert recalcitrant biomass such as cellullosic or chitinoic materials to useful compounds. The biomass containing agricultural waste, unutilized wood and other garbage is expected to utilize as feed, food and fuel by microbial degradation and other metabolic functions. In this study we isolated several anaerobic, cellulolytic and chitinolytic bacteria from rumen fluid, compost and soil to study their related enzymes and genes. The anaerobic and cellulolytic bacteria, Clostridium thermocellum, Clostridium stercorarium, and Clostridium josui, were isolated from compost and the chitinolytic Clostridium paraputrificum from beach soil and Ruminococcus albus was isolated from cow rumen. After isolation, novel cellulase and xylanase genes from these anaerobes were cloned and expressed in Escherichia coli. The properties of the cloned enzymes showed that some of them were the components of the enzyme (cellulase) complex, i.e., cellulosome, which is known to form complexes by binding cohesin domains on the cellulase integrating protein (Cip: or core protein) and dockerin domains on the enzymes. Several dockerin and cohesin polypeptides were independently produced by E. coli and their binding properties were specified with BIAcore by measuring surface plasmon resonance. Three pairs of cohesin-dockerin with differing binding specificities were selected. Two of their genes encoding their respective cohesin polypeptides were combined to one gene and expressed in E. coli as a chimeric core protein, on which two dockerin-dehydrogenase chimeras, the dockerin-formaldehyde dehydrogenase and the dockerin-NADH dehydrogenase are planning to bind for catalyzing $CO_2$ reduction to formic acid by feeding NADH. This reaction may represent a novel strategy for the reduction of the green house gases. Enzymes from the anaerobes were also expressed in tobacco and rice plants. The activity of a xylanase from C. stercorarium was detected in leaves, stems, and rice grain under the control of CaMV35S promoter. The digestibility of transgenic rice leaves in goat rumen was slightly accelerated. C. paraputrificum was found to solubilize shrimp shells and chitin to generate hydrogen gas. Hydrogen productivity (1.7 mol $H_2/mol$ glucos) of the organism was improved up to 1.8 times by additional expression of the own hydrogenase gene in C. paraputrficum using a modified vector of Clostridiu, perfringens. The hydrygen producing microflora from soil, garbage and dried pelletted garbage, known as refuse derived fuel(RDF), were also found to be effective in converting biomass waste to hydrogen gas.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제45권3호
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• pp.190-195
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• 2018

고구마는 21세기 인류가 당면한 식량, 에너지, 환경, 보건문제 등을 해결하는 21세기 구원투수로 등장하고 있다. 고구마는 식량자원 뿐만 아니라 바이오에탄올, 기능성 사료, 항산화물질 등 고부가가치소재를 생산하는 생체반응기로 평가된다. 미국 공익과학단체(The nonprofit Center for Science in the Public Interest, CSPI)는 고구마가 저분자항산화물질, 식이섬유, 칼륨 등을 고함유하고 있는 고구마를 몸에 좋은 10대 슈퍼식품 가운데 하나로 선정하였다. 미국 농무부는 고구마를 전분작물 가운데 식량수급에 영향을 최소화하는 척박한 토양에 가장 적합한 바이오에너지작물로 평가하였다. UN 식량농업기구는 2050년에 세계인구가 97억 명이 될 것이며 지금 추세로 식량을 사용하면 2050년에는 지금의 1.7배의 식량이 필요하다고 전망했다. 어떻게 미래 식량위기를 극복할 것인가? 이러한 측면에서 척박한 토양에서도 어느 정도 수량을 보장하는 고구마가 지구가 당면한 제반 문제를 해결할 수 있을 것으로 기대된다. 본 논문에서는 세계 고구마 유전자원과 생산현황을 살펴보고, 글로벌 식량자원 및 고부가가치 바이오소재 측면에서 새로운 고구마의 북방로드 개척 및 상업적 대량재배를 위한 선결과제를 기술하고자 한다.

• 한국식품과학회지
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• 제25권4호
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• pp.321-326
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• 1993

최근 효과적인 분리와 에너지 절약을 위한 분리공정의 첨단기술로 등장한 방법은 고분자 분리막을 이용한 막분리 기술이다. 따라서 본 연구에서는 청정한 사과쥬스를 역삼투 공정을 이용하여, 막의 특성, 공정압력, 온도, 유량 등의 변화에 따른 농도변화 및 투과유속을 측정하여 예측모델식을 수립하고, 품질변화 분석에 관하여 실험한 바 그 결과는 다음과 같았다. 일반적으로 역삼투공정 동안 쥬스농도가 증가할수록 삼투압이 증가하여 투과유속이 감소하는 경향을 나타냈으며, 온도, 유량의 변화에 따른 투과액 속도는 큰 변화가 없었으나 압력에 따른 투과액 속도는 전형적으로 증가함을 보였다. 따라서 투과유속을 높이는 요인으로는 공정압력, 온도, 공급유량의 순이었다. 투과액 유속예측 모델식은 $SPSS^x$ computer program을 이용하여 가장 오차가 적은 범위에서 최종적인 예측 모델식을 얻었다. 압력변화에 따른 당, 향기성분의 변화는 당의 경우 각 압력차에 따라 큰 차이가 없이 평균 93.8%의 회수율을 보였으며 향기성분의 경우 압력이 높을수록 회수율이 증가함을 보였다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제15권1호
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• pp.94-101
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• 2002

Two experiments were conducted to evaluate the feeding value of rancid rice bran in finishing pigs. In exp. 1, fresh (FRB), rancid (RRB), pelleted and extruded rice bran were used to determine stability and nutrient digestibility. The free fatty acid (FFA) values of FRB and RRB were 8.2 and 15.3%, respectively. Some of the FRB was pelleted ($70^{\circ}C$) or extruded ($110^{\circ}C$). In exp. 2, a total of 48 pigs ($Landrace{\times}Yorkshire{\times}Duroc$, $51.12{\times}0.5kg$) were employed for a 56-d feeding trial with 3 treatments: Control (defatted rice bran+animal fat), 20% FRB (8.2% FFA), and 20% RRB (15.6% FFA). There was a significant difference (p<0.05) in FFA% between raw and pelleted, and extruded rice bran on d 10 after storage. On d 30 the extruded rice bran showed lower (p<0.05) FFA% than the pelleted one. Dry matter digestibility was higher (p<0.05) in processed rice brans (pelleted or extruded) than raw rice bran (FRB or RRB). Energy and protein digestibilities in extruded rice bran were higher (p<0.05) than those in raw rice brans. The digestibilities of isoleucine, leucine and phenylalanine were lower (p<0.05) in RRB than FRB. Pigs fed diets containing FRB grew faster (p<0.05) and showed better feed conversion ratio (p<0.05) than those fed diets containing defatted rice bran or RRB. Carcass characteristics including dressing percentage and backfat thickness were not affected (p>0.05) by dietary treatments. With increasing storage time, the raw pork from RRB showed higher (p<0.05) thiobarbituric acid reactive substance (TBARS) and peroxide value (POV) than those from FRB when stored at $1^{\circ}C$ for 3 weeks. Cooked pork showed rapid increase in TBARS and POV as compared to raw pork regardless of rice bran rancidity. As the storage time passed, Lightness (L) was lower (p<0.05) in RRB than FRB. Redness (a) was higher (p<0.05) in control than rice bran groups when stored 2-3 weeks. However, there was no difference (p>0.05) in redness (a) between the two rice bran groups. In conclusion, feeding rancid rice bran gave negative effects on growth performance and pork quality in finishing pigs.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제13권12호
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• pp.1699-1707
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• 2000

Thirty-one multiparous Bos indicus${\times}$Bos taurus cows were offered concentrate supplements based on (1) 2 kg wheat bran; (2) 4 kg wheat bran; and (3) concentrate (30 maize: 67 wheat bran) at 0.5 kg per 1.0 kg milk produced, in a one year study in India. All supplements also contained 2 parts of a mineral mixture and 1 part salt. Cows were allocated to treatments at calving on parity (2nd and 3rd calf) with 13, 8 and 10 cows respectively in treatments 1, 2 and 3. They were individually fed for whole lactation, the basal diet being ad libitum berseem clover plus 2 kg wheat straw in the cool season/winter (period 1) and chopped maize in summer (period 2). Diets with berseem offered TDN and CP contents of 67.6, 18.2; 65.5, 16.8; and 67.5, 16.8 percent; and with maize fodder 62.6, 12.0; 62.6, 12.5; and 63.3, 12.5 percent for treatments 1, 2 and 3, respectively. Total dry matter (DM) intakes (1) 9.9 kg, (2) 10.9 kg and (3) 11.1 kg DM/day and intake of nutrients (TDN, CP) increased with level of supplementation (p<0.01), but effects of treatment on animal performance were not significant. Cow milk yields averaged (1) 7.9 kg, (2) 8.1 kg and (3) 8.8 kg milk/day (p>0.05) for lactation lengths of 252, 270 and 220 days (p>0.05) and cows gained +7.3; +8.1; and +12.0 kg respectively over their lactation (p>0.05). Wheat bran was used effectively as the sole energy component in concentrates for lactating dairy cows. Its use could potentially reduce feed costs and demands for cereal grain. Reduced concentrate levels may be considered if green forages of high nutrient content are fed ad libitum. Associated economic advantages or disadvantages require further evaluation.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제8권4호
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• pp.393-402
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• 1995

Experiments were conducted to evaluate the nutritive values of supplemental L-lysine, liquid and powder type, and DL-methionine in weanling pigs. For feeding trial, 165 weanling pigs were treated in 2 controls; 18 and 16% CP, 6 supplementations of lysine alone to 16% CP diets; 0.1, 0.2 and 0.4% of liquid and powder type each, and 3 supplementations of lysine + methionine to 15% CP diets; 0.05 + 0.025, 0.1 + 0.05 and 0.2 + 0.1%. Pigs were fed for 5 week to investigate the protein sparing effect of supplemental amino acid, and the optimal supplemental level. A metabolic trial included the measurements of digestibilities of dry matter, crude protein, crude fat, crude fiber, energy, phosphorus and amino acids. The liver acinar cell culture was conducted for the protein synthesis activity of the pigs fed each experimental diet. Supplementation of both type of L-lysine in 16% CP diet showed improved daily weight gain and feed efficiency which were compatible with those of pigs fed 18% CP diet. Groups fed liquid lysine did not differ from those fed powder type in growth performance. Supplementation of lysine and methionine to 15% CP diet did not improve growth performance of pigs to the extent that 18% CP diet was fed. In nutrient digestibility, 16% CP control diet showed significantly (p < 0.05) lower crude protein digestibility than any other treatments. Digestibilities of 16% CP diets with lysine supplementation were equal to that of 18% CP control, while digestibilities of 15% CP diets with the supplementation of lysine + methionine was inferior to that of 18% CP control. Supplementation of lysine alone reduced the nitrogen excretion compared to the none supplemented control groups. However, addition of lysine + methionine excreted more nitrogen than controls. Pigs fed diet supplemented with lysine alone, or lysine + methionine excreted less fecal phosphorus than those fed none supplemetation. Retained protein from liver tissue of pigs fed 18% diet was significantly (p < 0.05) greater than those fed 16% CP diet. A significant difference (p < 0.05) was observed in physical type of lysine. Feeding of powder type showed less secreted protein and greater retained protein in the culture of liver acinar cell. It is concluded that supplementation of lysine at the level of 0.1 to 0.2% can spare 2% of dietary protein and reduce nitrogen excretion by 19.3%. Also, no difference in nutritional values was observed between liquid and powder lysine in weanling pigs.

• 청정기술
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• 제23권3호
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• pp.237-247
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• 2017

Dimethyl Ether (DME) 합성 및 분리공정에서 8% 이상의 $CO_2$가 DME 합성반응기로 유입되면 DME 생산성이 저하되는 문제가 발생된다. 따라서 본 연구에서는 DME 합성기로 유입되는 $CO_2$ 제거를 위한 방법으로 물리적 흡수제를 이용한 대표적인 세 가지 공정에 대해 전산모사를 통해 에너지 소모량을 서로비교 하였다. 비교 대상으로 선정한 공정으로는 메탄올을 사용하는 Rectisol$^{(R)}$ 공정, 폴리에틸렌글리콜 디메틸에테르(dimethyl ethers of polyethylene glycol, DEPG)를 사용하는 SelexolTM 공정 그리고 노말 메틸 피로리돈(n-methyl pyrrolidone, NMP)를 사용하는 Purisol$^{(R)}$ 공정으로 하였다. 각 공정에 대한 에너지 소모량을 비교해 본 결과 Rectisol$^{(R)}$ 공정 ${\gg}$ SelexolTM 공정 > Purisol$^{(R)}$ 공정 순으로 에너지가 많게 소모됨을 알 수 있었다. 그러므로 DME 제조공정에서 물리적 흡수제를 사용한 $CO_2$제거공정으로 가장 적합한 공정은 Purisol$^{(R)}$ 공정이라 판단된다.