• 공업화학
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• 제25권6호
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• pp.619-623
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• 2014

산 가수분해공정과 효소당화공정을 이용하여 사과, 귤, 수박껍질로부터 셀룰로오스 에탄올을 생산하고, 그 최적조건을 결정함으로써 과일껍질을 원료로 한 바이오에너지 생산가능성을 평가하고자 하였다. 산 가수분해공정을 이용하여 과일껍질로부터 셀룰로오스 에탄올을 생산하기 위한 최적조건은 사과껍질의 경우 황산농도 20 wt%에서 90 min, 귤껍질과 수박껍질의 경우에는 각각 산 가수분해시간 60 min에서 황산의 농도가 15, 10 wt%인 것으로 나타났다. 효소당화공정을 이용하여 과일껍질로부터 셀룰로오스 에탄올을 생산할 경우 효소로는 Viscozyme이 가장 우수한 전환특성을 나타내었으며, 최적 효소당화시간은 사과껍질(180 min), 귤껍질(60 min), 수박껍질(120 min)인 것을 알 수 있었다.

• 한국식품과학회지
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• 제42권1호
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• pp.39-44
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• 2010

본 연구에서는 원료의 전처리, 가수분해 방법, 농축과정 및 제형화 공정을 최적화하여 BCAA 함량이 증가된 옥수수 펩타이드 제조법을 확립하였다. 옥수수 글루텐의 단백질 회수율은 증자와 탄수화물 분해효소 처리 등의 전처리 과정에 의해 약 11% 정도 증가하였다. 가수분해 방법에서는 미생물을 배양하여 제조한 코지에 상업용 효소를 소량 혼합하여 반응시킨 가수분해물에서 향상된 유리아미노산 및 BCAA 함량을 얻을 수 있었다. 또한, 가수분해 반응액은 농축과 여과를 통해 BCAA의 함량이 약 100% 정도 향상되었다. 위의 조건에서 제조한 옥수수 가수분해 반응물의 분말화를 위해 분무건조기의 온도와 고결방지제 종류를 비교한 결과, inlet 온도 $185^{\circ}C$, outlet 온도 $80^{\circ}C$, 분산속도 18,000 rpm에서 2% maltodextrin을 사용 시 가장 좋은 상태의 분말 제품을 얻을 수 있었다. 이와 같은 가수분해 및 분말화 공정을 통해 단백질 이용률이 32%까지 향상되고, BCAA 함량이 전체 유리아미노산 대비 41%의 높은 비율로 구성되어 있는 옥수수 글루텐 가수분해물을 제조할 수 있었다. 이상과 같이, 본 연구에서는 옥수수 글루텐 가수분해물 제조를 위한 최적화 과정을 통해 BCAA가 풍부한 가수분해물 제조와 최종 제품의 품질 안정화 조건을 확립할 수 있었다. 또한, 본 연구에서 개발한 미생물(코지)과 효소를 동시에 사용하는 방법에 의하여 옥수수 글루텐을 가수분해하면 적은 양의 효소사용으로 유사한 유리아미노산 및 BCAA 함량을 나타내는 가수분해물을 얻을 수 있다. 따라서, 본 연구에서 개발한 옥수수 글루텐 가수분해물 제조공정은 매우 효율적이며, 경제적인 방법이라 할 수 있다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권9호
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• pp.896-901
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• 2002

FHD(Flame Hydrolysis Deposition)공정은 화염 형성에 관여하는 장비의 조건들과 그에 따른 다양한 공정인자에 의하여 박막의 조성이 결정되며, 증착된 막을 치밀화하는 첨가물의 증발로 인해 열처리공정에서 조성이 변화되므로 공정인자로부터 최종적인 광도파막의 조성을 예측하는 것은 매우 어렵다. 본 연구에서는 FHD 공정에서 첨가가스의 유량을 제어하여 박막의 조성 및 광학적 특성을 예측할 수 있는 공정 분석의 기초자료를 제공하기 위하여 FTIR(Fourier Transformation Infrared Spectroscopy)측정과 ICP-AES(Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry)측정을 통해 실리카 막의 조성분석에 대한 연구를 수행하였다. FTIR 흡수 스펙트럼을 통해 실리카 막에 존재하는 Si-O, B-O band를 측정하고 정성적 농도변화를 관찰 하였고, ICP-AES를 통해 Boron의 농도를 정량적으로 측정하였다. 이 두 결과로부터 FTIR을 이용한 정량적 조성분석의 기초자료인 B-O band의 흡광계수를 구하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제37권3호
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• pp.274-286
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• 2009

목질바이오매스 원료는 구성성분 특성 및 분포상 생물 화학적 전환에 매우 큰 장애요소를 지니고 있다. 특히 셀룰로우스를 이용하고자 하는 경우의 리그닌 장애는 해결해야 할 중요한 요소로 인식되고 있어 바이오에탄올 생산에서도 당화공정에 앞서 전처리 공정이 필연적이며 최종 에탄올 수율 및 생산비용에도 영향이 커서 다양한 전처리 방법들이 제안되고 있는 상황이다. 본 총설은 문헌연구를 통하여 최근 세계적으로 진행되고 있는 목질바이오매스 대상의 전처리 연구에 대한 동향을 파악하고, 이들 전처리공정의 특징 및 장단점을 분석하여 국내 목질바이오매스 원료 및 생산여건에 적합한 공정 연구 개발에 필요한 기초자료를 마련하고자 하였다. 국내외적으로 활발하게 연구되는 주요 전처리 기술은 각각 공정 및 경제성 면에서 장단점이 있어 원료나 생산여건 환경에 따라 적합한 전처리 공정을 선택해야 할 필요가 있는 것으로 고찰되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.293-299
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• 2020

보리수 나무 열매로부터 효소 분해 및 유기용매 추출의 복합 공정에 의한 라이코펜의 생산 조건을 최적화하였다. 보리수 나무의 열매를 증류수에 현탁하여 Celluclast, Ceremix, AMG, Viscozyme, Promozyme, Pectinex, Tunicase 및 Ultraflo와 같은 가수분해 효소를 사용하여 효소 반응을 수행하였고 효소 반응액을 에틸아세테이트, 아세톤, 클로로포름 및 헥산과 같은 유기 용매로 추출하였다. 가수분해 효소 중 Ceremix 복합 효소를 사용하고, 추출 용매는 클로로포름을 이용하여 추출하였을 때 가장 높은 lycopene 추출률을 나타냈다. 보리수 나무 열매의 효소처리 조건 최적화를 위해 실험계획법을 이용한 결과, 효소 반응의 pH는 5.5로, 반응 온도는 54.4℃로, 효소 첨가 농도는 0.58%로 하였을 때 lycopene 추출률이 가장 높았고 이 때 lycopene의 함량은 22.6 mg/100g을 나타냈다. 이와 같이 효소적 가수분해 공정과 유기 용매 추출 공정을 결합하여 활용하는 복합 공정은 기존 용매추출법에 비해 유효성분인 lycopene의 수율을 2.3배 증가시켰다. 이는 향후 바이오헬스 케어 제품의 기능성 소재로의 개발에 응용할 수 있는 결과라고 사료된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권5호
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• pp.570-575
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• 2015

녹조류는 cellulose가 세포벽의 주요 구성성분이며 그 양이 다른 해조류에 비해 월등하고, 세포벽에 lignin이 없어 lignin 제거공정을 거치지 않고 cellulase를 사용하여 쉽게 당화시킬 수 있을 뿐만 아니라 저장산물인 전분도 당 성분으로 사용할 수 있다. 이에 바이오에너지 생산을 위한 좋은 바이오매스가 될 것으로 기대되는 녹조류인 구멍갈파래(Ulva pertusa Kjellman)를 사용하여 마이크로웨이브 장치를 통한 열수 전처리 효과가 cellulase를 사용한 가수분해 효율에 미치는 영향을 알아보았다. 열수의 온도에 따른 전처리 효과를 확인하기 위해 $100{\sim}150^{\circ}C$에서 전처리를 수행하였으며, $140{\sim}150^{\circ}C$에서 가장 높은 전처리 효과를 얻었다. 또한 전처리 최적조건인 마이크로웨이브 장치의 출력 50W와 온도$150^{\circ}C$에서 열수 전처리한 구멍갈파래에 포함되어 있는 탄수화물의 효소적 가수분해 효율을 높이기 위해 cellulase 외에 ${\alpha}$-amylase와 ${\beta}$-glucosidase를 함께 사용하여, 효소 혼합의 효과를 확인하였다. 전처리한 구멍갈파래 시료에 cellulase와 ${\alpha}$-amylase 그리고 ${\beta}$-glucosidase 활성을 가지는 Novozyme 188을 사용하여 가수분해하였을 경우 전처리하지 않은 구멍갈파래 시료와 비교하면 초기 가수분해속도가 6배 이상 월등히 높았고, 3시간 만에 구멍갈파래에 포함되어 있는 탄수화물의 96 wt%에 해당할 정도의 환원당이 생성되었으며, 이 양은 전처리하지 않은 구멍갈파래 시료를 24시간동안 효소적 가수분해해야 얻을 수 있는 환원당의 양으로 열수 전처리한 효과가 월등함을 보여주었을 뿐만 아니라 대부분의 탄수화물이 전환되는 최대 당화 효율을 얻을 수 있음을 보여준다.

• Macromolecular Research
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• 제9권4호
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• pp.210-219
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• 2001

Quenched and slow cooled as well as isothermally crystallized poly(tetramethylene succinate)(PTMS) films at two different temperatures were prepared. In the process of hydrolysis of the four specimens, structural changes such as the crystallinity, crystal size distribution, lattice parameter, lamellar thickness, long period and surface morphology were investigated by using wide and small angle X-ray scattering (WAXS and SAXS), differential scanning calorimetry (DSC) and scanning electron microscopy (SEM). The hydrolytic degradation of quenched film was faster than that of slow cooled and isothermally crystallized films. The film crystallized at 100$\^{C}$ exhibited extensive micro voids and thus showed faster degradation than that crystallized at 75$\^{C}$, demonstrating surface morphology is another important factor to govern degradation rate. The crystallinity of the specimen increased by 5-10% and long period decreased after hydrolysis for 20 days. At the initial stage of degradation, the lamellar thickness of quenched film rather increased, while that of slow cooled and isothermally crystallized films decreased. The hydrolytic degradation preferentially occurred in the amorphous region. The hydrolytic degradation in crystal lamellae are mainly at the crystal surfaces.

• BMB Reports
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• 제46권5호
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• pp.244-251
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• 2013

Lignocellulosic materials are commonly used in bio-$H_2$ production for the sustainable energy resource development as they are abundant, cheap, renewable and highly biodegradable. In the process of the bio-$H_2$ production, the pretreated lignocellulosic materials are firstly converted to monosaccharides by enzymolysis and then to $H_2$ by fermentation. Since the structures of lignocellulosic materials are rather complex, the hydrolysates vary with the used materials. Even using the same lignocellulosic materials, the hydrolysates also change with different pretreatment methods. It has been shown that the appropriate hydrolysate compositions can dramatically improve the biological activities and bio-$H_2$ production performances. Over the past decades, hydrolysis with respect to different lignocellulosic materials and pretreatments has been widely investigated. Besides, effects of the hydrolysates on the biohydrogen yields have also been examined. In this review, recent studies on hydrolysis as well as their effects on the biohydrogen production performance are summarized.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제2권3호
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• pp.447-452
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• 2016

It is imperative to develop an effective pathway to depolymerize lignin into liquid fuel that can be used as a bioheavy oil. Lignin can be converted into liquid products either by a solvent-free thermal cracking in the absence air, or thermo-chemical degradation in the presence of suitable solvents and chemicals. Here we show that the solvent-assisted liquefaction has produced promising results in the presence of metal-based catalysts. The supercritical ethanol is an efficient liquefaction solvent, which not only provides better solubility to lignin, but also scavenges the intermediate species. The concentrated sulfuric acid hydrolysis lignin (CSAHL) was completely liquefied in the presence of solid catalysts (Ni, Pd and Ru) with no char formation. The effective deoxy-liquefaction nature associated with scEtOH with aid hydrodeoxygenation catalysts, resulted in significant reduction in oxygen-to-carbon (O/C) molar ratio up to 61%. The decrease in oxygen content and increase in carbon and hydrogen contents increased the calorific value bio-oil, with higher heating value (HHV) of $34.6MJ{\cdot}Kg^{-1}$. The overall process is energetically efficient with 129.8% energy recovery (ER) and 70.8% energy efficiency (EE). The GC-TOF/MS analysis of bio-oil shows that the bio-oil mainly consists of monomeric species such as phenols, esters, furans, alcohols, and traces of aliphatic hydrocarbons. The bio-oil produced has better flow properties, low molecular weight, and high aromaticity.

• 패션비즈니스
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• 제7권2호
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• pp.69-81
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• 2003

Among the various properties of textile fabrics, the moisture-related properties are important for the textile processes or the apparel comfort characteristics. Alkaline hydrolysis results in pitting on the surface of fibers and increases the amount of hydroxyl and carboxyl end groups of the PET molecules on the fiber surface. The purpose of this study is to investigate the moisture-related properties of PET fabrics treated with quaternary ammonium compound/alkaline solution. The wetting and wicking properties of the PET fabrics were measured using the following experiments: contact angle, surface free energy, work of adhesion, vertical wicking height, moisture regain, and frictional static voltage. It was concluded that by the alkaline hydrolysis process, surface hydrophilicity and reactivity were considerably improved especially at lower levels of weight loss% and that the pitting of the fiber surface resulted in at higher levels of weight loss% was disadvantageous in moisture-related properties of PET.