• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제15권4호
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• pp.880-886
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• 2005

Using carotenoid genes of Erwinia herbicola, metabolic engineering was carried out for lycopene production with the pAC-LYCO4 plasmid, which was composed of a chromosomal DNA fragment of E. herbicola containing the crtE, crtB, and crtI genes under the control of the tetracycline promoter and the ipi gene of Haematococcus pluvialis with the trc promoter. Plasmid pAC-LYCm4 was constructed for efficient expression of the four exogenous genes using a strong RBS sequence and the same tetracycline promoter. The optimized expression construct of pAC-LYCm4 increased Iycopene production three times as compared with pAC-LYCO4. pAC-LYCm5 containing ispA behind the four exogenous genes was constructed. There was no significant difference in Iycopene production and cell growth between pAC-LYCm4 and pAC-LYCm5. FPP synthase encoded by ispA was not rate-limiting for Iycopene production. Each gene of crtE, crtB, crtI, and ipi was overexpressed, using pBAD-crtE, pBAD-crtIB, and pBAD-ipiHPI, in addition to their expression from pAC-LYCm4. However, there was no increase oflycopene production with the additional overexpression of each exogenous gene. The four exogenous genes appeared to be not rate-limiting in cells harboring pAC-LYCm4. When pDdxs, pBAD24 containing dxs, was introduced into cells harboring lycopene synthetic plasmids, lycopene production of pAC-LYCO4, pAC-LYCm4, and pAC-LYCm5 was increased by 4.7-, 2.2-, and 2.2-fold, respectively. Lycopene production of pBAD-DXm4 containing crtE, crtB, crtI, ipi, and dxs was 5.2 mg/g dry cell weight with $0.2\%$ arabinose, which was 8.7-fold higher than that of the initial strain with pAC-LYC04. Therefore, the present study showed that proper regulation of a metabolically engineered pathway is important for Iycopene production.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제31권3호
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• pp.277-283
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• 2003

전통 발효식품인 된장으로부터 mannanas의 생산균으로 분리된 WL-7균주는 형태적 특성, 생화학적 성질 및 16S rRNA의 염기서열에 근거하여 Bacillus subtilis로 동정되었다. B. subtilis WL-7의 배양상등액으로 제조한 조효소액을 이용하여 mannanase 활성을 측정한 결과, 55$^{\circ}C$와 pH 6.0에서 최대활성을 보였으며 , 반응온도 $50∼60^{\circ}C$와 반응 pH 5.0∼7.5에서 최대활성의 90% 이상의 활성을 나타냈다. 분리균WL-7의 mannanase생산성을 높이기 위해 LB배지에 소당류와 고분자 탄수화물을 첨가하여 배양한 결과, lactose, 밀기울, avicel, $\alpha$-cellulose, locust bean gum(LBG), konjak 등에 의해 mannanase생산성이 상당량 증가되었다. 특히 0.5% LBG와 0.5% konjak이 동시에 첨가된 LB 배지에서 10시간 배양하였을 때 배양상등액의 효소 활성이 224 U/ml로 최대 효소생산성을 보였으며, 이는 LBC와 konjak을 첨가하지 않은 배지에서 보다 효소 생산성이 200배 이상이 증가하였다. LBG와 konjak을 첨가하였을 때 B. subtilis WL-7의최대성장도가 약간 증가한 것에 비해 mannanase생산성은 현저히 증가된 것으로 보아 배양액 중의 LBG와 konjak의 가수분해 산물이 mannanas리 생합성을 유도한 것으로 판단된다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제37권4호
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• pp.295-302
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• 1994

광합성세균에 의한 고농도 유기폐수 처리공정의 개발을 목적으로 폐수처리용 균주를 분리 동정하고 최근 고농도 유기폐수처리에 도입되고 있는 혐기성 소화와 광합성세균 반응조로 구성된 two-stage system에 적용시켜 각 단계별 폐수처리 최적화를 위한 조건들을 flask-scale에서 검토하였다. 부영양화된 토양, 연못, 논, 활성오니 등으로부터 1차적으로 활성이 높고 유기산 자화율이 우수한 균주를 분리하고 이중 가장 우수한 균주인 KK14를 선별하고 동정한 결과 Rhodopseudomonas palustris로 판명되었다. 광합성세균을 이용한 폐수처리공정의 첫단계인 산생성 단계에서는 혐기정치배양이 유기산 생성에 적합하였고 pH 5.0, HRT 2일로 운전시약 80%의 유기산 증가율을 보였다. 생성된 유기산이 광합성세균에 의해 자화되는 둘째 단계에서는 광합성세균 반응조의 조건을 pH 7.0, 온도 $30^{\circ}C$, 조도 4,000 lux로 했을 때 균의 생육도 및 유기산 자화율이 가장 우수했으며 초기 COD부하(kg COD/kg 광합성세균 건조중량)는 2 전후에서 가장 높은 COD제거율(92%/5일)을 나타내었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권11호
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• pp.1690-1698
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• 2006

In order to investigate the effect of dissolved oxygen (DO) level on AVM $B_{1a}$ production by a high yielding mutant of Streptomyces avermitilis, five sets of bioreactor cultures were performed under variously controlled DO levels. Using an online computer control system, the agitation speed and aeration rate were automatically controlled in an adaptive manner, responding timely to the oxygen requirement of the producer microorganism. In the two cultures of DO limitation, the onset of AVM $B_{1a}$ biosynthesis was observed to casually coincide with the fermentation time when oxygen-limited conditions were overcome by the producing microorganism. In contrast, this phenomenon did not occur in the parallel fermentations with DO levels controlled at around 30% and 40% throughout the entire fermentation period, showing an almost growth-associated mode of AVM $B_{1a}$ production: AVM $B_{1a}$ biosynthesis under the environments of high DO levels started much earlier than the corresponding oxygen-limited cultures, leading to a significant enhancement of AVM $B_{1a}$ production during the exponential stage. Consequently, approximately 6-fold and 9-fold increases in the final AVM $B_{1a}$ production were obtained in 30% and 40% DO-controlled fermentations, respectively, especially when compared with the culture of severe DO limitation (the culture with 0% DO level during the exponential phase). The production yield ($Y_{p/x}$), volumetric production rate (Qp), and specific production rate (${\bar{q}}_p$) of the 40% DO-controlled culture were observed to be 14%, 15%, and 15% higher, respectively, than those of the parallel cultures that were performed under an excessive agitation speed (350 rpm) and aeration rate (1 vvm) to maintain sufficiently high DO levels throughout the entire fermentation period. These results suggest that high shear damage of the high-yielding strain due to an excessive agitation speed is the primary reason for the reduction of the AVM $B_{1a}$ biosynthetic capability of the producer. As for the cell growth, exponential growth patterns during the initial 3 days were observed in the fermentations of sufficient DO levels, whereas almost linear patterns of cell growth were observed in the other two cultures of DO limitation during the identical period, resulting in apparently lower amounts of DCW. These results led us to conclude that maintenance of optimum DO levels, but not too high to cause potential shear damage on the producer, was crucial not only for the cell growth, but also for the enhanced production of AVM $B_{1a}$ by the filamentous mycelial cells of Streptomyces avermitilis.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권5호
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• pp.542-550
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• 2020

선박 및 해양구조물에서 사용하고 있는 고강도 알루미늄 합금들은 스틸과 비교해서 많은 이점을 가지고 있다. 최근 고강도 알루미늄 합금들은 육상 및 해양에 폭넓게 사용되고 있으며, 특히, 특수목적 선박의 선체 외판구조에 많이 이용되고 있고, 교량 구조물에 사용되는 상자 구조물, 그리고 고정식 해양플랫폼의 상부구조에서 소비율이 증가하고 있다. 알루미늄 재료는 스틸보다 1/3의 중량 구성비를 통하여, 구성 중량을 줄이게 하여 연비 절감을 가능하게 한다. 일반적인 강구조물의 응력-변형률 관계와 비교하면, 용접가공에 따라 발생하는 열영향부의 존재로 인하여 상당히 다르게 나타난다. 왜냐하면, 강구조물과 비교하면 열전도율이 높아서, 열영향부(heat affected zone, HAZ)가 남아 있어 구조 강도 저하를 가져온다. 본 논문에서는 MIG(Metal inert gas) 용접 때문에 발생하는 열영향부를 고려하고, 종방향 압축 하중에 대한 알루미늄 보강판의 좌굴 및 최종강도 특성을 분석하였다. MIG 용접에 따른 열영향부를 고려한 경우, 좌굴 및 최종강도 모두 감소하며, 열영향부의 범위가 15 mm부터 항복 이후 에너지 소실률이 크게 나타나며, 25 mm 이상부터는 그 차이가 크지 않다. 따라서, 알루미늄 합금재료를 적용한 보강판의 구조 거동을 파악하기 위해서는 열영향부 영향에 대한 검토 및 분석이 중요하다.

• Steel and Composite Structures
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• 제35권6호
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• pp.799-813
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• 2020

Fatigue cracks of rib-to-deck (RD) joints have been frequently observed in the orthotropic steel decks (OSD) using conventional U-ribs (CU). Thickened edge U-rib (TEU) is proposed to enhance the fatigue strength of RD joints, and its effectiveness has been proved through fatigue tests. In-depth full-scale tests are further carried out to investigate both the fatigue strength and fractography of RD joints. Based on the test result, the mean fatigue strength of TEU specimens is 21% and 17% higher than that of CU specimens in terms of nominal and hot spot stress, respectively. Meanwhile, the development of fatigue cracks has been measured using the strain gauges installed along the welded joint. It is found that such the crack remains almost in semi-elliptical shape during the initiation and propagation. For the further application of TEUs, the design curve under the specific survival rate is required for the RD joints using TEUs. Since the fatigue strength of welded joints is highly scattered, the design curves derived by using the limited test data only are not reliable enough to be used as the reference. On this ground, an experiment-numerical hybrid approach is employed. Basing on the fatigue test, a probabilistic assessment model has been established to predict the fatigue strength of RD joints. In the model, the randomness in material properties, initial flaws and local geometries has been taken into consideration. The multiple-site initiation and coalescence of fatigue cracks are also considered to improve the accuracy. Validation of the model has been rigorously conducted using the test data. By extending the validated model, large-scale databases of fatigue life could be generated in a short period. Through the regression analysis on the generated database, design curves of the RD joint have been derived under the 95% survival rate. As the result, FAT 85 and FAT 110 curves with the power index m of 2.89 are recommended in the fatigue evaluation on the RD joint using TEUs in terms of nominal stress and hot spot stress respectively. Meanwhile, FAT 70 and FAT 90 curves with m of 2.92 are suggested in the evaluation on the RD joint using CUs in terms of nominal stress and hot spot stress, respectively.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제36권2호
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• pp.106-114
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• 2008

김치로부터 강력한 H. pylori 생육 저해활성을 보이는 균주를 분리, 동정하여 Lb. plantarum NO1으로 명명하였다. Lb. plantarum NO1은 H. pylori 뿐만 아니라 그람 양성균 및 그람 음성균들에 넓은 범위의 저해활성을 나타내었다. Lb. plantarum NO1의 배양 상징액을 H. pylori배양액에 첨가한 후 H. pylori의 urease 활성을 측정한 결과 Lb. plantarum NO1의 강한 urease 억제활성($40{\sim}60%$ 저하)을 확인할 수 있었다. AGS위암 세포주에 H. pylori를 부착시킨 후 Lb. plantarum NO1의 배양액을 첨가하여 AGS세포에서 H. pylori 탈착능을 측정한 결과 Lb. plantarum NO1은 유산균 배양액 무첨가보다 33% 이상 높은 H. pylori 탈착능을 나타내었으며, 비교구로 사용된 Lb. rhamnosus GG, Lb. sakei SI3에 비해 더 우수한 H. pylori 탈착능을 나타내었다. 분리균주의 장내 생존성 여부 확인을 위하여 내산성, 인공위액에서 2시간동안 처리한 결과 Lb. plantarum NO1이 초기균수$(10^9CFU/ml)$를 유지하면서 높은 저항성을 나타내었다. Oxgall 농도 0.3%와 0.5%의 인공담즙에서 24시간 처리한 후에도 초기균수$(10^9CFU/ml)$를 유지하였다. 뿐만 아니라 인공위액에서 생존한 균주를 연속적으로 인공담즙으로 처리하였을 때에도 높은 생존율$(10^8{\sim}10^9CFU/ml)$를 유지하였다. Lb. plantarum NO1의 용혈성 반응 유무 결과 용혈반응이 일어나지 않았으므로 인체에 안전하다는 것을 간접적으로 확인할 수 있었다. 본 연구에서 김치로부터 분리한 H. pylori억제 유산균 Lb. plantarum NO1은 장내에 생존 가능성도 높으며, 동시에 위에서 효과적으로 H. pylori를 억제 할 수 있을 것으로 기대되어진다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권4호
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• pp.35-45
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• 2014

사면의 안정성을 위한 한계평형해석은 간편함과 적용성 때문에 가장 널리 적용되고 있다. 이러한 간편한 방법으로 균질하지 않고 방향성 있는 지층 같은 다양한 지형조건을 해석하기에는 신뢰성과 설득력 있는 결과를 주기에 한계가 있다. 또한 지반굴착과 성토지반 같은 토사사면의 초기 응력상태나 응력경로와 같은 지반의 응력변화에 대해서 고려하지 못한다. 반면, 한계평형해석과는 다르게, 유한요소법에 의한 변형과 응력분포 해석은 시간에 따른 복잡한 하중단계와 탄성영역외의 범위를 다룰 수 있다. 본 연구에서는 불포화 토사사면에서 발생하는 얕은 파괴의 안전율 계산과 임계단면을 결정하는 방법을 제안한다. 유한요소해석은 유효응력 거동을 근간으로 각 요소들의 가우스 포인트에서 응력들이 계산되고 안전율이 가장 약한 지점들을 찾아 비선형 임계단면이 결정된다. 이러한 사면안정해석은 강우침투에 의해 변형되는 지반의 사면 표층파괴에 적합하게 계산된다. 침투에 의한 지반의 단위중량의 변화는 사면의 연직 및 수평변위에 영향을 주며, Drucker-Prager 파괴기준은 수리학-역학적인 연계된 불포화토의 거동 해석과 응력-변형률 관계를 위해 적용된다.

• 한국양식학회지
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• 제11권2호
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• pp.203-212
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• 1998

남해안 일원에서 다양한 어류의 종묘생산 및 양식이 시도되고 있는데, 자어기에 종묘의대량폐사가 발생하여 문제의 심각성이 야기되고 있다. 본 연구에서는 일본 킨키대학에소 높은 경과를 올리고 있는 참돔의 서발육종 및 잡종강세에 의한 품종개량된 일명 킨키돔의 수정란을 국내에 이식하여 종묘생산시 대량폐사와 관련되는 수질변화 등을 조사하였다. 부화직후 자어의 평균전장은 2.93 mm이었으며, 일령 40일째에는 19.83~20.12 mm로 성장하였다. 종묘생산과정중 자어의 1차 감모현상은 일령 25~30일째(7.98~9.37 mm)에 발생하였으며, 생존율은 59.8~60.3%에서 32.1~32.5%로 감소하였다. 그 이후에는 거의 폐사 없었으며, 40일째의 생존율은 20.5~25.4%였다. 일령 2-~3-일째 수질은 II등급 이하였으며, 조사기간중 COD, $PO_4$-P, $NO_2$-N, $NO_3$-N 및 $NH_$-N은 각각 3, 7, 34, 6 및 8배씨 증가하였다. 사육수 및 자어의 총세균수는 시간이 경과함에 따라 증가하였으며, 일령 25일째의 총 세균수는 각각 $6.3{\times}10^6$~$2.3{\times}10^7$ cfu/ml, 4.3~$7.4{\times}10^6$ cfu/g였다. 한편, 일령 25일째 참돔 자어는 수면위를 선회하고 복북가 팽만되는 특징을 보이는 질병에 의하여 다수가 폐사되었으며, 병어에서 Vibrio spp.를 분리.동정하였다. 분리된 Vibrio spp. PSV-1균주는 참돔자어에 병원성이 있으며, 참돔자어의 $LD_50$dms $10^6$ cfu/ml 이상이었다. 이상이 결과로부터 참돔자어의 1차 대량폐사는 수질의 급격한 변화, 총세균수 증가 그리고 병원 생물의 복합적인 상호작용에 의한 것으로 추정된다.

• 대한치과보철학회지
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• 제36권6호
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• pp.858-866
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• 1998

Soldering is the usual method used to correct an unstable fixed partial denture framework at patient's try-in; However, presoldering base metal alloys is technique-sensitve and results are unstable because it is difficult to maintain uniform heat distribution and to prevent oxidation of an alloy. A cast-joining technique has been developed by Weiss and Munyon for repair, correction and addition to base metal framework. This joining technique eliminates the problem with presoldering of non-precious frameworks. The object of this study was to 1) compare the relative flexure strength and the joining effectiveness of Ni-Cr-Be cast in two pieces and 'pre-soldered' versus in two pieces and 'cast-joined'. 2) determine the effect of increasing the number of retentive grooves on the face of the cast and 3) determine the effect of the relative matched position of groove patterns on flexure strength. The joining effectiveness can be expressed by the ratio of the mean flexure stress of soldered or cast-joined specimens to that of one-piece cast. Resin rods 3mm in diameter were used as pattern of specimens for one-piece casted, presoldered, and cast-joined groups. Cast-joined specimens had two different patterns of retentive grooves on the joined faces. Type A had cross-shaped grooves 1mm in depth. 0.6mm in width. Type B was the same except for the addition of one more retentive groove. In the experiment connecting cast-joined specimens, half of specimens with type A pattern had their patterns on the faces of paired casts matched with each other as mirror image. With the rest pairs, it was proceeded that one of paired casts turned 45 degrees so that the patterns crossed. Half of specimens with type B pattern also had the patterns matched as mirror image; However, here, one of paired casts turned 90 degrees with the other pairs. Retentive groove in this study lacked the intentional undercuts, in contrast with the suggestion of Weiss and Munyon. The specimens were subjected to four-point flexural loading in an Instron testing machine. The midspan flexural stress was calculated at the point of initial plastic strain as determined from a strip-chart recorder or at the point of failure if this occured at a lower stress level. Within the scope of this study, the following results were obtained. 1. The presoldered group showed flexural strength at least 2 times higher than the cast-joined groups. Its joining effectiveness was 82%. 2. In cast-joined groups, the flexural strength of joints with type B patterns exhibited 1.5 times that of joints with type A patterns. Joining effectivenesses were 38% for type B patterns, 25-26% for type A patterns. 3. The relative matched position of groove patterns did not have any significant effect on flexural strength of the cast-joined specimens with either type A patterns or type B patterns(p>.05).