• 한국산업융합학회 논문집
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• 제27권3호
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• pp.601-607
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• 2024

The discharge of oily wastewater into water bodies and soil poses a serious hazard to the environment and public health. Various conventional techniques have been employed to treat oil-water mixtures and emulsions; Unfortunately, these approaches are frequently expensive, time-consuming, and unsatisfactory outcomes. Porous materials and adsorbents are commonly used for purification, but their use is limited by low separation efficiencies and the risk of secondary contamination. Recent advancements in nanotechnology have driven the development of innovative materials and technologies for oil-contaminated wastewater treatment. Nanomaterials can offer enhanced oil-water separation properties due to their high surface area and tunable surface chemistry. The fabrication of nanofiber membranes with precise pore sizes and surface properties can further improve separation efficiency. Notably, novel technologies have emerged utilizing nanomaterials with special surface wetting properties, such as superhydrophobicity, to selectively separate oil from oil-water mixtures or emulsions. These special wetting surfaces are promising for high-efficiency oil separation in emulsions and allow the use of materials with relatively large pores, enhancing throughput and separation efficiency. In this study, we introduce a facile and scalable method for fabrication of superhydrophobic-superoleophilic felt fabrics for oil/water mixture and emulsion separation. AlN nanopowders are hydrolyzed to create the desired microstructures, which firmly adhere to the fabric surface without the need for a binder resin, enabling specialized wetting properties. This approach is applicable regardless of the material's size and shape, enabling efficient separation of oil and water from oil-water mixtures and emulsions. The oil-water separation materials proposed in this study exhibit low cost, high scalability, and efficiency, demonstrating their potential for broad industrial applications.

• 한국식품영양과학회지
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• 제26권2호
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• pp.186-192
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• 1997

발암물질의 해독에 관여하는 2상 효소계의 지표효소인 QR을 활성화시키는 암예방성분의 존재여부를 탐색한 이전의 연구에서 들깨박의 메탄올 추출물이 hepa1c1c7 cell에서 높은 QR 유도활성을 나타내었다. 본 연구에서는 탈지공정에 앞서 실시되는 볶음과정에서 비활성상태로 존재하던 QR inducer가 활성상태로 유리되는 것으로 가정하고 산가수분해와 볶음처리를 한 후, 각각의 메탄올 추출물에 대한 QR 유도활성을 측정하였다. $100^{\circ}C$에서 30, 60, 120분간 산가수분해시킨 날들깨박의 메탄올 추출액은 가수분해시간이 증가할수록 세포의 QR 활성유도능이 증가하는것으로 나타났다. $180^{\circ}C$와 $200^{\circ}C$에서 5, 10, 20분간 볶은 들깨박의 경우, QR유도 활성은 날들깨박에 비해 높았으며, 묶음시간이 걸어질수록 증가하는 경향을 보였다. 볶은 들깨박의 메탄올 추출액은 농도가 증가함에 따라 비례적으로 QR 효소 활성을 증가시켰다. 탈지들깨박이 동물조직의 QR 효소활성에 미치는 영향을 생쥐를 이용하여 확인한 결과, 볶은 들깨박의 메탄올 추출물은 QR 효소활성을 간과 위에서 유의적으로 증가시켰고, 날들깨박은 간과 폐에서 유의적으로 효소활성을 증가시켰다. 이렇듯 들깨박은 동물의 여러기관에서 암예방의 지표효소인 QR을 유도하는 것으로 나타나, 발암 물질로부터 생체를 보호하는 물질을 함유하고 있을 가능성이 높은 것으로 추정된다.

• 한국수산과학회지
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• 제26권2호
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• pp.120-132
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• 1993

어류 가공시 부산물로 얻어지는 어피를 효율적으로 이용하고자 알칼리 전처리법으로 각시가자미 피(皮)로부터 제조된 젤라틴을 시료로 하여 연속식 중공사막 반응기를 이용한 젤라틴의 가수분해 최적조건과 중공사막 반응기 장치에서의 효소활성 및 안정성에 미치는 인자에 대하여 검토하였다. 연속식 중공사막 반응기에서 가수분해조건을 보면 효소농도는 0.1mg/ml 이상에서는 가수분해율이 거의 $72\%$ 이상이었다. 기질농도 $1\%$ 이하에서는 $70\%$ 이상의 가수분해율을 나타내었으며, 기질농도가 증가함에 따라 가수분해율이 약간 감소하는 경향이였다. S/E=100(w/w) 이하에서는 거의 $72\%$이상의 가수분해율을 나타내었다. 유출속도가 7.79ml/min일 때 잔류시간은 77분이였으며, 이때의 가수분해율은 $79\%$였다. 중공사막 반응기 장치의 최적조건은 $1\%$ 기질에 대해 효소농도 0.1mg/ml, 유출속도 7.79ml/min, 잔류시간 77분, 반응온도 $55^{\circ}C$에서 기질의 가수분해율은 반응시간 1시간 부근에서 최대값을 나타내었다. 효소활성은 온도 $55^{\circ}C$에서 $50\%$, $25^{\circ}C$에서 $20\%$가 감소되었으며, 막에 의한 효소활성은 3시간 후에 $34\%$ 감소하였다. 막을 통한 효소의 누출은 작동시간 20분에서 최대였으며 작동시간 5시간 이후에는 거의 효소가 누출되지 않았으며, 전체 효소량 중 효소누출량은 $12.95\%$이였다. 막의 fouling 성질은 $10\%$(w/v)기질용액에서 순수에 대한 상대적인 유출속도 감소율(RFR)은 $91\%$였으며 유출속도 재생율은 $92\%$였다. 높은 기질농도 $10\%$에서는 가수분해도가 $89\%$였으며, 그 이상의 기질농도에서는 $75\%$였다. 젤라틴에 대한 trypsin의 반응속도 상수인 $K_m$ 및 $V_{max}$는 회분식에서 각각 0.668mgN/ml, 1.468mgN/ml/min였으나, 연속식에서는 이들의 값이 각각 1.618mgN/ml, 0.347mgN/ml/min였다. 연속식에서 $K_m$값은 1.618mgN/ml으로 회분식의 0.668mgN/ml에 비해 2.4배 정도 큰 반면 $V_{max},\;K_2$는 매우 작았다. 회분식과 연속식에서 최적조건하에서 젤라틴을 가수분해하였을 때 효소 mg당 생산하는 가수분해물은 각각 87.58mg및 378.85mg으로 회분식에 비해 생산량이 4배 이상이었다.

• 유기물자원화
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• 제31권1호
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• pp.35-45
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• 2023

본 연구에서는 어드밴스드 패키징 공정 중에 배관과 드레인에서 발생하는 슬러지의 형성 인자 및 메커니즘을 확인하고 계면활성제를 활용한 슬러지 방지법에 대해 제안하고자 하였다. 어드밴스드 패키징 공정은 기존의 컨벤셔널 패키징 공정과 다르게 전공정(Fabrication)에서 진행되는 공정들이 동일하게 적용되기에 폐액이 발생할 수 있는공정들이 다수 존재한다. 상세히는, 캐리어 웨이퍼 본딩, 포토, 현상, 및 캐리어 웨이퍼 디본딩 공정에서 다량의 폐액들이 발생하게 된다. 어드밴스드 패키징 공정의 폐액에서 슬러지가 형성되는 주요 인자를 확인하기 위해 6종의 화학 소재들인 Bonding glue, HMDS, Photoresist, PR developer, Debonding cleaner 및 수분을 활용하여 혼합 평가를 진행하였다. 그 결과, 검은색의 고체 슬러지가 형성이 됨을 확인할 수 있었으며, 이는 HMDS의 가수화/탈수 반응을 통한 Sludge seed의 제공 및 PR과의 소수성-소수성 결합을 통해 슬러지가 성장에 의한 것으로 추정된다. 이러한, 슬러지의 형성을 방지하기 위해 3종의 계면활성제들인 CTAB, PEG 및 샴푸를 슬러지의 주요 인자들과 함께 혼합한 결과, 슬러지가 형성되지 않았음을 확인할 수 있었다. 이는, 계면활성제의 탄소꼬리들이 PR과 소수성-소수성 결합하여 HMDS 기반의 Sludge seed와의 반응 및 슬러지의 형성을 억제하기 때문이다. 따라서, 계면활성제의 드레인 투입을 통해 어드밴스드 패키징 공정 중에 발생할 수 있는 슬러지의 형성 억제를 진행하여 드레인과 배관에서의 막힘과 같은 다양한 문제들을 해결할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제22권4호
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• pp.395-400
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• 2007

한약재로 주로 이용되는 행인은 약리작용이 강하고 독성작용을 나타내는 아미그달린을 다량 함유하고 있다. 아미그달린의 다량 섭취 시 호흡곤란 등의 급성독성이 나타날 수 있으며, 지속적인 섭취시에는 Konzo나 열대성 운동신경장애와 같은 만성독성이 나타날 우려가 있다. 이에 여러 가지 조리 방법을 통해 식물체 내 시안화합물의 잔류량을 줄이고자 많은 연구가 진행되었다. 본 연구에서는 통, 절편, 가루 형태의 행인을 건식가열법 또는 습식가열법을 이용하여 조리하였고, 일반적으로 조리 및 가공 시간이 증가함에 따라 총 시안 함량이 감소하는 경향을 보였다. 특히 pH 1의 염산 용액에 한 시간 동안 습식가열한 행인의 경우 약 90%정도 시안화합물이 감소효과를 보였으나 시안화합물의 저감화에 일반적으로 사용되는 $40^{\circ}C$에서 장시간 보관하는 것은 별다른 효과가 없는 것으로 나타났다. 본 연구결과는 시안화합물을 함유한 식물체의 식품으로의 안전성 확보에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권1호
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• pp.61-66
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• 2006

슬러리 형태의 돈사폐수로부터 자원회수와 질소제거를 위하여 순차적으로 ADEPT(Anaerobic digestion elutriated phased treatment) 공정과 SHARON(Single reactor system High Ammonium Removal Over nitrite)-ANAMMOX(Anaerobic ammonium oxidation)공정을 결합하여 운전하였다. ADEPT 공정은 부하율 3.95 gSCOD/L-day에서 운전되었고, SCOD 생성율과 산생성율은 각각 5.3 gSCOD/L-day와 3.3 gVFAs/L-day(as COD)였다. 가수분해에 의한 VS감소와 SCOD생성율은 각각 13%와 0.19 $gSCOD_{prod}/gVS_{feeding}$였으며, 산생성율은 0.80 $gVFAs/gSCOD_{prod.}$였다. 메탄발효조에서 가스생성율과 메탄함량은 각각 2.8 L/day($0.3m^3CH_4/kgCOD_{removal}\;@STP$) 및 77%였다. 운전조건에서 $NH_4-N$ 94.1% (TKN으로서 86.5%) 및 T-P 87.3%가 제거되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.93-98
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• 2017

트리메틸올멜라민에 의한 세리신 정착 거동을 고찰하기 위해 멜라민과 포름알데하이드를 몰 비 1:3으로 세리신정착액을 조성하여 실크 생사를 정착시켰고, 정련에 의해 세리신 정착 거동을 살펴보았다. 정착 과정에서 세리신의 정착이 일어나는 동시에 열수에 의해 세리신 I의 일부가 제거되었다. 정착 중의 감량과 정련에 의한 연감율은 멜라민과 포름알데하이드의 농도가 증가할수록 크게 감소했다. 0.011몰 멜라민과 0.033몰 포름알데하이드로 정착한 실크 생사는 불충분한 정착과 탄산나트륨에 의한 세리신의 알칼리 가수분해로 인해 많은 정련이 일어났다. 그러나 0.055몰 멜라민과 0.165몰 포름알데하이드로 정착한 실크 생사는 강한 세리신 정착으로 인해 3-8%의 매우 적은 연감율을 보였는데 이는 트리메틸올멜라민에 의해 세리신 I 분자 간에 많은 가교결합이 형성되었기 때문으로 사료된다. 또한 15% owf 유연제의 정착액으로 처리한 경우 정착에 의한 감량과 정련에 의한 연감율이 가장 작게 나타났는데 이는 유연제의 양이온이 세리신 중의 아스파르트산의 음이온과 이온결합을 형성하고 유연제의 소수부와 세리신의 소수성 영역 간에 반데르바알스력이 형성되어 세리신 I의 제거가 다소 억제된 것으로 사료된다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2004년도 학술대회지
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• pp.21-33
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• 2004

본 연구에서는 혐기성 발효조건에서 오니슬러지의 전처리에 대한 영향과 수소생산 잠새성을 평가하기 위하여 회분식 반응기를 이용하여 $35^{\circ}C$에서 혐기성 미생물을 이용하여 실험을 실시하였다. 다양한 전처리 조건의 오니슬러지를 유기원으로 이용하기 위한 실험을 실시하였다. 본 연구에서는 다양한 물리, 화학, 생물학적 오니 슬러지 가용화를 위한 전처리 기술을 개발하였으며, 실험결과 알칼리 및 기계적전처리를 통하여 원수의 상등수의 SCODcr 대비 약 15배 및 12배의 증가율을 보였으며, 이를 다시 생물학적 전처리 방법인 가수분해를 실시할 경우 다시 2배의 증가율을 보여 화학적 전처리와 생물학적 전처리를 연계할 경우가 가장 효과적인 공정임을 확인하였다. 또한 오니슬러지를 기질로 이용하여 생물학적 수소생산의 잠재성을 확인하기 위하여 전처리된 슬러지를 대상으로 수소 생산 여부를 회분식으로 실시한 결과, 완충용액을 첨가한 경우가 완충용액을 첨가하지 알은 경우에 비하여 다양한 전처리 조건에서 수소생산이 가능함을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권1호
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• pp.1-5
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• 2015

Lactic acid(젖산)는 가장 널리 사용되는 Hydroxy-carboxylic acid로서 일반적으로 식품, 화장품, 의약품 및 화학산업의 원료로 사용된다. 하지만 다양한 분야의 적용과 대량생산의 광범위한 잠재력에도 불구하고 원재료의 높은 가격으로 인하여 Lactic acid 생산의 주된 문제가 된다. Lactic acid는 발효 또는 화학적 합성에 의하여 얻어진다. 최근, 자연적으로 생산되는 Lactic acid의 시장 수요가 증가하여 미생물 발효 방법에 의한 Lactic acid 생산을 일반적으로 사용한다. 일반적으로 Lactic acid 생산의 원재료는 순수한 전분 또는 글루코오스를 이용한다. 이의 경제적인 원재료의 대안으로, 지구상에서 가장 풍부한 재생가능 자원인 바이오매스를 가수분해물로 전환하여 이용한다. 본 연구에서는 Lactobacillus rhamnosus ATCC 10863을 이용하여 전처리 된 가수분해물로부터 발효 방법에 의해 L(+)-Lactic acid를 생산하였다. 전처리 된 가수분해물은 암모니아 침출 공정(AP) 후 효소 당화에 의하여 얻었다. 효과적으로 Lactic acid 생산 수율과 전환율을 높이기 위하여 순수 글루코오스 조건에서 배지, 온도, 글루코오스 농도를 조절하여 수행하였다. 발효 최적조건에서 순수 글루코오스와 가수분해물의 Lactic acid 생산을 비교하였다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제35권2호
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• pp.367-377
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• 2018

깨다시 꽃게(Ovalipes punctatus)는 갑각류로서 우리나라에서 잡히는 매끈 꽃겟속, 주름 꽃겟속, 톱날 꽃겟속, 민 꽃겟속, 두갈래 민꽃겟속 들 중에 하나이다. 대부분의 꽃게는 가공되지 않은 상태로 찜 또는 찜육 등 반 가공 형태로 산업화 되었지만 최근에 게로부터 생리활성을 나타내는 펩타이드를 생산하는 연구가 발표되고 있다. 본 연구는 항산화 기능성을 나타내는 펩타이드를 선별하고 생산 최저 공정 확립에 연구를 수행 하였다. 사용된 효소 alcalase, bromelain, flavourzyme, neutrase, papain, protamex들 중에서 bromelain으로 생산된 꽃게육 단백질 가수분해물이 가장 높은 활성을 보여 주었다. 꽃게육 단백질의 bromelain 가수분해물의 펩타이드들의 분자량 분포는 500-3,200 Da로서 7 종류의 이상의 펩타이드들로 구성되었다. 가수분해물의 구성아미노산 분포는 항산화 기능성에 관련된 소수성 아미노산은 전체 42.54%를 차지하였다. 가수분해물의 최적 생산 수율 조건을 확립하기 위하여 공정 조건, 효소 반응 온도 $40-60^{\circ}C$, pH 6-8, 효소의 농도 1-3%(w/v)로 표면반응 분석법을 수행한 결과 효소 반응온도 $55^{\circ}C$, 반응 pH 6.5, 효소의 양은 3%(w/v)에서 결정되었다. 최적 조건에서 단백질 가수분해도는 최대 71.60%에 도달하였다.