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압력 순환 흡착과 막 분리공정을 이용한 다성분 기체의 분리공정 조업 최적화 및 경제성 평가 (Operating Optimization and Economic Evaluation of Multicomponent Gas Separation Process using Pressure Swing Adsorption and Membrane Process)

  • 김한솔;이재욱;이수빈;한지훈;이인범
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제53권1호
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    • pp.31-38
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    • 2015
  • 현재 기후 온난화의 주요원인 이산화탄소의 배출은 전 세계적으로 문제가 되고 있다. 이에 따라, 기존에 존재하는 화력 발전소 및 철강 공장과 같은 다량의 이산화탄소를 발생시키는 공장에서는 이산화탄소의 격리와 저장 등의 기술이 필요해졌고, 현재 많은 공장에서 실제 분리가 일어나고 있다. 또한 이러한 직접적인 배출량 감소 말고도 간접적으로 이산화탄소의 배출을 줄일 수 있는 일산화탄소, 수소 등의 환원가스의 재사용에 대해서도 여러 방식으로 연구가 이루어지고 있다. 이에 따라, 대표적인 가스 분리공정 중 하나인 Pressure swing adsorption(PSA)나, 최근 몇몇 공장에서 실 사용이 이루어지고 있는 막 분리공정을 사용하여 이산화탄소, 일산화탄소 및 수소를 분리하는 많은 연구들이 수행되어 왔다. 또한, 이 두 종류의 공정을 합친 하이브리드 공정에 대한 연구도 존재했다. 하지만 분리 목표 가스가 두 가지 이상인 다성분 기체에 대하여 연속공정 모델을 만들고, 이 모델 전체에 대해 조업 최적화 및 경제성 평가를 다룬 연구는 진행되어 오지 않았다. 본 논문에서는 이산화탄소, 일산화탄소, 수소 및 다른 기체들을 포함한 다성분 기체를 대상으로 환원가스로 사용 가능한 일산화탄소, 수소와 분리 저장이 필요한 이산화탄소를 분리하는 PSA와 막 공정을 사용한 연속공정 모델을 개발하고, 이 모델을 사용하여 가능한 시나리오들을 생성한 뒤 조업 최적화를 진행해 경제성을 평가하였다. 그 결과, 수소 가스의 조성이 초기에 14% 정도일 경우 수소를 분리하는 것보다 연료로 사용해야 하며, $CO_2$와 CO의 조성이 30% 정도로 유사할 경우 $CO_2$를 먼저 분리하는 것이 유리하다는 결과를 얻을 수 있었다. 본 연구에서 진행한 결과를 통해 분리 대상 기체의 분리 경제성을 분석하여 가스 분리 여부 결정에 도움을 줄 수 있을 것이다.

조미료류, 채소류, 과일류 등의 농산식품에 함유된 베타카로틴 함량 분석 (β-Carotene Content in Selected Agricultural Foods)

  • 신정아;최용민;이기택
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제44권3호
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    • pp.418-424
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    • 2015
  • 본 연구는 식품성분표 개정을 위한 기초연구로서 농산식품인 조미료류 5개, 차류 2개, 채소류 2개, 곡류 3개, 견과류 및 종실류 6개, 유지류 2개, 과일류 20개에 함유되어 있는 기능성 영양성분 중 하나인 베타카로틴 함량을 분석하였다. 대표성과 신뢰성이 확보된 베타카로틴의 분석품질을 확보하기 위하여 참값을 알고 있는 표준인증물질인 slurried spinach(SRM 2385)의 베타카로틴 함량을 측정한 결과 RSD 1.73%였으며, 회수율은 102%로 아주 양호한 결과를 얻었다. 농산식품 분석 결과 채소류와 차류에서 비교적 높은 베타카로틴 함량이 검출되었다. 보리순가루 $17,293.95{\mu}g/100g$($2,882.33{\mu}gRE$), 보리순 생것 $2,755.15{\mu}g/100g$($459.19{\mu}gRE$), 녹차가루 $7,579.04{\mu}g/100g$($1,263.17{\mu}gRE$), 마른 녹차잎 $13,671.85{\mu}g/100g$($2,278.64{\mu}gRE$)으로 베타카로틴 함량이 비교적 높았다. 견과류 및 종실류의 베타카로틴 함량 분석 결과 검은 참깨 마른 것 $41.27{\mu}g/100g$($6.88{\mu}gRE$), 들깨 마른 것 $33.06{\mu}g/100g$($5.51{\mu}gRE$), 흰 참깨 마른 것 $25.36{\mu}g/100g$($4.23{\mu}gRE$) 순으로 베타카로틴 함량이 검출되었다. 유지류의 베타카로틴 함량 분석 결과 들기름 $58.56{\mu}g/100g$($9.76{\mu}gRE$)과 참기름 $11.41{\mu}g/100g$($1.90{\mu}gRE$)으로 측정되었다. 과일류 20개에서는 살구 생것 $2,280.35{\mu}g/100g$($380.06{\mu}gRE$)과 파파야완숙 생것 $242.57{\mu}g/100g$($40.43{\mu}gRE$), 파파야적숙 생것 $162.70{\mu}g/100g$($27.12{\mu}gRE$)으로 비교적 높은 베타카로틴 함량을 나타내었다. 거봉 생것, 청포도 생것, 켐벨얼리포도 생것의 경우 껍질을 포함하였을 때 베타카로틴 함량이 높게 측정되었다.

배합사료 종류가 넙치 Paralichthys olivaceus 치어의 성장 및 체성분에 미치는 영향 (Effects of Various Diets on Growth and Body Composition of Juvenile Olive Flounder, Paralichthys olivaceus)

  • 이해영;유해균
    • 한국어류학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.200-206
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    • 2016
  • 최초체중 (IBW) 29.1 g 넙치 치어를 1종 실험사료 (ED)와 5종 국내 외 상품사료 (CD)로 7주간 사육한 결과 최종체중 (FBW), 증체율 (WG), 사료효율 (FE) 및 전어체 (WB)의 일반 성분 중 수분 및 지질에서는 유의적인 차이가 나타났지만, 생존율 및 WB의 일반성분 중 단백질 및 회분에서는 차이를 나타내지 않았다. 넙치 치어는 사육실험 후에는 먹이 종류에 따라 FBW가 57.7~73.6 g, WG도 93~160%로 실험구간에 유의적인 성장 차이를 나타내었다. FE는 71~121%이었으며 성장과 유사한 경향을 나타내었다. IMCD구에서 73.6 g으로 가장 높은 FBW를 나타내었으며, 다음으로 DCCD구, DECD구 및 IOCD구에서 70.0, 68.4 및 67.8 g이었다. IHCD구에서 61.7 g으로 CD구 중에서는 가장 낮았으며 모든 실험구 중 ED구도 57.7 g로 FBW에서도 가장 낮게 유의적인 차이를 나타내었다. 중간 정도의 단백질 및 지질을 함유한 국외산 M제품 (단백질 55.9%, 지질 12.7% 및 회분 15.5%)에서 가장 높은 성장, FE 및 WB 수분 함량과 가장 낮은 WB 지질 함량을 나타내었다. 하지만, 다양한 먹이인 배합사료 6종류에 따라 넙치 치어의 생존율 및 WB 의 일반성분 중 단백질 및 회분 함량에서는 차이가 없는 것으로 나타났다.

장갱이, Stichaeus grigorjewi Herzenstein의 종묘생산에 관한 연구 1. 실내에서의 자연산란과 난발생 (Studies on the Seedling Production of Long Shanny, Stichaeus grigoriewi Herzenstein 1. Natural Spawning in Indoor Tanks and Embryonic Development)

  • 이정의;조재윤
    • 한국양식학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.195-207
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    • 1995
  • 겨울철 동해안에서 어획되어 식용으로 널리 이용되는 중요 어종중의 하나인 장갱이, Stichaeusgyigorjewi Herzenstein를 1994년 2월 25일과 1995년 2월 16일부터 2월 24일까지 총 5회에 걸쳐 경북 울진군 원남면 오산항에서 구입하여, 실내수조에서 자연산란을 유도하였고 그 난발생을 연구하였다. 구입된 어미의 평균전장, 체장 및 중량은 각각 암컷에서 55.62cm, 50.66cm, 1,192.74g이었고, 수컷에서는 52.85cm, 48.26cm, 및 612.58g으로 수컷에 비해 암컷의 체장에 대한 중량의 비가 높았다. 산란은 수조에 수용한 후 평균 4일 만에 이루어졌고, 산란시의 수온은 $9.2\~ll.0^{\circ}C$였다. 암컷 총 57마리중 40마리가 실내에서 산란하여 $70.2\%$의 자연산란률을 보였고, 암컷 1 마리당 평균산란수는 227,200개였다. 산란은 주로 새벽에 이루어졌고 1회에 거의 전량 백색의 반투명한 타원형 난괴의 형태로 산란하였으며, 그 난괴의 크기는 평균장경 20.32cm, 평균단경 14.57cm 및 평균중량 803.7g이었다. 수정이 완료된 후에도 수컷은 계속 알을 보호하였다. 수정난의 평균난경은 1.54mm, 평균난황경은 1.12mm였으며, 평균직경 0.37mm의 유구 1개를 갖는다. 산란된 알의 평균수정률, 발안률 및 부화율은 각각 $85.7\%,\;80.4\%$$63.2\%$였다 평균수온 $13.2^{\circ}C$에서 수정란의 수정후 발생 단계별 소요시간은 2세포기까지 5시간 25분, 상실기 13시간, 포배기 18시간, 후기 낭배기 57시간 20분이었으며, 66시간 35분에 배체가 형성되었다. 그 후 발생이 진행되어 368시간 50분만에 약 $10\%$의 자어가 부화되었고, 425시간 30분에는 전체 부화자어의 약 $90\%$가 부화되었다.

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단백질원으로 어분이 첨가된 조피볼락 실험사료의 비타민 혼합물 평가 (Evaluation of Supplemental Vitamin Premix in a Test Diet Containing Fish Meal as Protein Source for Juvenile Korean Rockfish (Sebastes schlegeli))

  • 이상민;김선명
    • 한국양식학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.159-166
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    • 1996
  • 조피볼락용 실험 대조사료에 적합한 비타민 혼합물을 검토하기 위해, 평균체중 4.25 g의 치어를 대상으로 실험 사료마다 3반복으로 사육 실험하여 성장효과 및 체성분 변화를 조사하였다. 실험사료는 단백질원으로 casein과 탈지 북양어분을, 탄수화물원으로 a 및 b형 감자전분을, 지질원으로 EPA와 DHA가 $85\%$ 함유된 정제유와 corn oil을 사용하여 기본사료를 제조하였다. 기본사료에 첨가될 vitamin 혼합물은 모두 4종류를 준비하였는데 premix-1에 첨가한 혼합물은 Halver (1957)가 제안한 처방 수준으로, premix-2에는 수산청 (1995)에서 제시한 수준으로, premix-3은 다른 어종들을 대상으로 연구된 결과 (NRC, 1983, 1993 ; Halver, 1972)를 토대로 요구량이 대부분의 어종에 충족되도록, premix-4는 각각의 비타민이 몇몇 어종의 최소요구량에 가깝도록 배합하여 준비하였다. 10주간 사육 실험한 결과, premix-1이 첨가된 실험구가 다른 실험구보다 증중율, 사료효율 및 영양소 축적율이 유의적으로 높았고(P<0.05), 그 외 세 실험구들은 서로 비슷한 결과를 보였다. 근육 및 전어체의 일반성분, 간의 지질 함량 및 간 조직 성상은 사료의 비타민 혼합물에 특별한 영향을 받지 않았다. 본 실험의 결과로부터, pre-mix-1에 배합된 비타민 혼합물은 필수영양소의 요구량을 구명할 때 대조구(positive control diet)에 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

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치어기 조피볼락 Sebastes schlegeli 사료내 생균제 첨가효과 (Effects of Dietary Probiotics Supplementation on Juvenile Korean Rockfish Sebastes schlegeli)

  • 이승형;유광열;최세민;김강웅;강용진;배승철
    • 한국양식학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.82-88
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    • 2008
  • 본 연구는 치어기 조피볼락 Sebastes schlegeli 사료내 생균제 첨가가 넙치의 성장 및 면역반응에 미치는 영향을 평가하였다. 실험사료는 주 단백질원으로 북양어분(white fish meal), 콘글루텐밀(corn gluten meal), 탈피대두박(dehulled soybean meal)을 사용하였으며, 탄수화물원으로는 밀가루(wheat flour)를, 지질원으로는 고도불포화지방산(n-3 HUFA)이 다량 함유된 오징어간유(squid liver oil)를 사용하였다. 생균제의 첨가효과를 확인하기 위하여 B. polyfermenticus(BP), Bacillus licheniformis(BL) 및 복합종균(B. polyfermenticus+Saccharomyces cerevisiae; BP+SC)을 실험사료 내에 각각 $1.0{\times}10^7$ CFU/kg diet 수준으로 첨가하였다. 2주간의 예비사육 후, 평균무게 $12.0{\pm}0.1g(mean{\pm}SD)$인 조피볼락을 500 L 원형수조에 각 실험구 당 각각 20마리씩 3반복으로 무작위로 배치하였고, 실험사료는 1일 2회 어체중의 $1.7{\pm}0.6%$(오전 10시, 오후 4시)씩 12주간 공급 하였다. 증체율, 사료효율, 일간성장율 및 단백질 전환효율에 있어서 BP+SC를 공급한 실험구가 대조구(control)에 비하여 유의하게 높게 나타났지만(P<0.05), BP, BL 및 BP+SC를 공급한 실험구간에는 유의한 차이가 나타나지 않았다. 생존율에 있어서는 모든 실험구간에 있어 유의한 차이가 나타나지 않았다. 전어체 지방함량에 있어서 대조구가 다른 모든 실험구에 비해 높게 나타났으며, 전어체 단백질, 회분 및 수분함량에 있어서는 모든실험구간에 유의한 차이가 없었다. 혈액분석에 있어서 혈장내 glucose의 함량은 BP+SC를 공급한 실험구가 대조구에 비해 유의적으로 낮게 나타났으나, BP, BL 및 BP+SC를 공급한 실험구간에는 유의적인 차이가 나타나지 않았다. Respiratory burst activity(NBT assay)에 있어서 BP+SC와 BL을 공급한 실험구가 대조구에 비해 유의적으로 낮게 나타났으며, BP, BL 및 BP+SC를 공급한 실험구간에는 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 혈청의 lysozyme 활성에 있어서는 BP와 BL을 공급한 실험구가 대조구에 비해 높게 나타났으며, BP, BL 및 BP+SC를 공급한 실험구간에는 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 공격실험 결과, 폐사는 Edwardsiella tarda를 접종한지 1일 후부터 시작하여 11일째 종료 하였다. 생균제를 투여한 모든 실험구가 대조구에 비해 초기폐사율이 낮게 나타났다. 공격실험 후 8일째부터 종료시 까지는 BP+SC를 공급한 실험구가 대조구에 비해 유의적으로 낮게 나타났으며, BP, BL및 BP+SC를 공급한 실험구간에는 유의한 차이가 나타나지 않았다. 상기 결과를 토대로, 조피볼락 사료내 B. polyfermenticus, B. licheniformis 및 B. polyfermenticus 와 S. cerevisiae의 혼합첨가는 조피볼락의 성장 및 사료효율 증진과 항산화능 및 특정질병저항성에 좋은 효과를 나타낼 수 있을 것으로 사료된다.

감초추출물의 지방세포와 조골세포에 대한 분화효과 (Effects of Glycyrrhiza inflata Batal Extracts on Adipocyte and Osteoblast Differentiation)

  • 서초롱;변종선;안재진;이재환;홍정우;장상호;박계원
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제42권7호
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    • pp.1015-1021
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    • 2013
  • 창과감초(Glycyrrhiza inflata Batal)는 한약재의 조화를 돕고 해독, 항염증, 항궤양 등의 약리작용으로 한방에서 널리 이용되는 약용식물이다. 본 연구에서는 지방세포와 조골세포에서 감초의 생리활성을 확인하고자 감초에탄올추출물(GBE)을 이용하여 세포분화 촉진여부를 조사하였다. GBE의 세포독성여부를 통해 안전하다고 확인된 $1{\sim}30{\mu}g/mL$의 농도 내에서 실험이 진행되었고 지방세포 분화조건에서 다분화능 세포 C3H10T1/2과 지방전구세포 3T3-L1의 Oil Red O 염색을 통해 GBE의 지방세포분화 촉진효과를 확인할 수 있었다. 또한 지방세포의 핵심전사조절인자인 $PPAR{\gamma}$와 그의 표지유전자 aP2, AdipoQ, $C/EBP{\alpha}$의 발현량 증가를 통해 GBE의 지방세포분화 촉진효과를 재확인하였다. 이와 일관된 결과로서 조골세포 분화조건에서 다분화능 세포 C3H10T1/2과 조골전구세포 MC3T3-E1의 ALP 염색을 통해 GBE의 조골세포분화 촉진효과를 확인하였고 조골세포 표지유전자인 ALP, RUNX2, osterix, collagen의 발현량 증가를 통해 GBE의 조골세포분화 촉진효과를 재확인하였다. 이에 따라 본 연구에서는 GBE의 지방세포와 조골세포 분화효과를 매개하는 감초의 구성성분을 조사하기 위해 GA(glycyrrhizic acid)와 LA(licochalcone A)의 분화촉진 여부를 확인한 결과, GA는 영향을 주지 않으나 LA가 GBE의 세포분화효과를 매개한다고 사료된다. 따라서 본 연구에서는 제2형 당뇨와 그에 수반되는 골질환과 골다공증에 대한 치료 소재로서 GBE와 그의 생리활성을 매개할 수 있는 LA의 가능성을 보았으며 GBE에서 분리되는 다양한 화합물의 동정 및 생리활성 효과, LA와의 상승효과 등의 추후 연구가 기대된다.

PLAYMAKER2, 전문가 시스템을 이용한 동해 울릉분지 남부 신생대 후기 퇴적층의 퇴적환경 해석 (Interpretation of depositional setting and sedimentary facies of the late Cenozoic sediments in the southern Ulleung Basin margin, East Sea(Sea of Japan), by an expert system, PLAYMAKER2)

  • 정대교
    • 한국석유지질학회지
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    • 제6권1_2
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    • pp.20-24
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    • 1998
  • 전문가 시스템(expert system)은 충분한 지식과 경험을 가지고 있는 한 분야의 전문가가 실제로 문제에 접근 해결해 나가는 방식대로 전산 시스템을 구성하여 이러한 시스템을 통해 컴퓨터가 대신 문제를 해결하도록 제작된 인공지능 방식의 한 소프트웨어이다. 이번 연구에서는 퇴적층의 퇴적상과 퇴적환경 분석을 위해 미국 사우스 캐롤라이나 대학에서 본래 1990년에 개발되었던 PLAYMAKER의 지식베이스의 일부를 새로 수정 보완하여 제작한 PLAYMAKER2를 활용하여 퇴적층의 퇴적상과 퇴적환경을 분석하였다. 연구대상은 동해 울릉분지 남서부 제 VI-1 광구에 분포하는 최대 층후 10,000 m에 달하는 신생대 후기 퇴적층으로서, 이 곳의 퇴적층은 크게 상·하부 두 부분-마이오세충과 플라이오-플라이스토세층-으로 구분된다. PLAYMAKER2에 의해 분석되어 신뢰값으로 표시된 신생대 후기 퇴적층에 대한 퇴적환경과 퇴적상해석 결과를 요약해 보면, 마이오세층의 퇴적환경은 사면: $57.4\%$, 연안: $21.4\%$, 대양저: $10.1\%$의 순이고, 퇴적상은 해저 선상지: $35.7\%$, 대륙사면: $26.3\%$, 삼각주: $16.1\%$, 심해저 평원: $6.1\%$, 대륙붕: $3.2\%$, 대륙붕단: $1.4\%$ 순이다. 또한 플라이오-플라이스토세층에 대한 PALYMAKER2의 해석 결과는 퇴적환경은 사면: $59.0\%$, 연안: $22.8\%$, 대양저: $7.0\%$의 순이고, 퇴적상은 삼각주: $24.1\%$, 대륙사면: $22.2\%$, 해저 선상지: $17.3\%$, 대륙붕: $7.0\%$, 심해저 평원: $4.8\%$, 대륙붕단: $2.6\%$ 순이다. PLAYMAKER2에 의한 마이오세층과 플라이오-플라이스토세층에 대한 퇴적환경과 퇴적상 해석결과와 기존 연구자들에 의한 고전적인 퇴적상 해석 결과를 비교해 보면 두 퇴적층 모두 큰 차이를 보이지 않는데 이는 PLAYMAKER2전문가 시스템이 비교적 양호하게 퇴적층의 퇴적환경과 퇴적상을 해석할 수 있음을 보여주는 것으로 평가된다. 다만 PLAYMAKER2가 보다 신뢰할 만한 퇴적환경 해석을 위한 전문가 시스템으로 구축되기 위해서는 향후 많은 퇴적학 전문가들이 추가로 참여하여 기존 규칙들을 재검증하고 새로운 규칙들을 첨가함으로써 보디 세련된 지식베이스를 개발하여야 할 것으로 판단된다.

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대륙붕 한일공동광구에 분포하는 제 3기 시추 시료 유기물의 지화학적 특성 (Geochemical characteristics of organic matter in the Tertiary sediments from the JDZ Blocks, offshore Korea)

  • 이영주;윤혜수;정태진;곽영훈;오재호
    • 한국석유지질학회지
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    • 제6권1_2
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    • pp.25-36
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    • 1998
  • 동중국해 분지의 북부에 위치한 한일 공동 광구 시추공 (JDZ V-1, V-3, VII-1 그리고 VII-2)제3기 퇴적물 내의 유기물의 특성을 파악하기 위해서 유기 지화학적 분석을 실시하였다 JDZ V-1, JDZ V-3 공 후기 마이오세 퇴적물의 유기물 함량은 분석 구간에서 대부분 $0.5\%$ 이하로 매우 낮으나 초기 마이오세 및 올리고세 층에서는 $0.6-0.8\%$로 일정한 함유량을 보인다. JDZ VII-1, JDZ VII-2시추공의 중기-후기 마이오세 퇴적층의 경우에는 유기물이 풍부해서 $20\%$에까지 이르는 것으로 나타났다. 이들 시추공 퇴적물이 JDZ V-1이나 V-3공의 그것에 비해 일부 구간에서 유기물의 함량이 매우 높은 것은 탄질 셰일이 분석된 것으로 퇴적 환경이 탄층이나 탄질 셰일의 발달에 적합했던 것으로 판단된다. JDZ시리즈 시추공 제3기 퇴적물에 포함된 케로젠은 주로 육상기원의 목질 및 탄질물이고 원소 분석 결과에서는 주로 타이프 III에 비교되는 것으로 나타났다. 유기물 함량에 비하여 석유 생성 잠재력 (S2)및 수소지수 (HI)가 낮은 것은 육상 유기물의 특성을 반영하는 것이다. 생물표기화합물 분석에 의하면, JDZ시추공의 제3기 퇴적물 내의 유기물은 육상 고등 식물에서 유래한 것들이 우세한 것으로 나타났고, 퇴적 당시의 조건은 산화 환경이어서 퇴적된 유기물의 보존에 적합치 않았던 것으로 해석된다. 지화학적 특성을 통해서 유추한 JDZ시추공의 유기물의 특성 및 퇴적환경은 하성 환경이 우세한 가운데 일시적인 호수, 혹은 늪지나 범람원이 형성을 나타내 기존 조구조 운동 연구 및 퇴적학적 연구 결과와 일치하고 있다. 유기물의 열 성숙 단계는 JDZ V-1 및 V-3 시추공의 총 심도 부근 (각각 3317 m, 3221 m)에서는 석유 생성 중간 단계에 도달했고, JDZ VII-1 및 VII-2공의 3600 m 하부층은 건성 가스 생성 단계에까지 도달한 것으로 나타났다. JDZ VII-1, VII-2 시추공의 3500 m 하위 구간의 올리고세 퇴적층에서 유기물 함량 및 수소 지수가 급격히 감소하는 것은 매몰 심도가 깊어지면서 유기물이 열 분해되어 이미 탄화수소를 생성한 것으로 해석된다. JDZ VII-1 및 VII-2 시추공의 가스징후 및 길소나이트 (gilsonite)는 탄화수소가 생성되어 이동한 흔적을 시사한다.

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Caramel 갈색화 반응 생성물의 항산화성에 관한 연구 (A study on the antioxidant activity of products of caramel-type-browning reaction)

  • 신민자;안명수
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.629-639
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    • 2000
  • 10$0^{\circ}C$ 이상에서 당단독, 당과 유기산 또는 유기산염의 caramel 갈색화 반응과 당과 아미노산의 Maillard 갈색 화 반응의 갈색화 물질의 항산화성을 측정하고자 0.1M 의 xylose(XY), glucose(GL), sucrose(SU)를 단독으로, 0.1M glucose에 0.02M의 citric acid를 혼합한 glucose-citric acid(GLCA), 0.02M의 sodium citrate를 혼합한 glucose-sodium citrate(GLSC)와 0.1M의 glycine을 혼합한 glucose-glycine(GLGC)을 80, 120 및 14$0^{\circ}C$에서 12, 24시간 가열하여 얻은 갈색화 반응 생성물의 수소공여능(HDA)에 의한 항산화성을 측정하였으며 이들의 무수 ethanol 추출물의 옥배유 기질에 대한 항산화 효과를 측정하여 기존 항산화제(TBHQ, TOCO)와 비교, 고찰한 결과는 다음과 같았다. 1. Caramel 갈색화 반응 생성물의 수소공여능(HDA)에 의한 환원력은 갈색화 반응온도 및 시간의 경과에 따라 대체적으로 증가되었으며 갈색도가 큰 반응계일수로 환원력이 크게 나타났다. XY, GL, SU, GLCA, GLSC 및 GLGC 갈색화 반응액의 수소공여능은 8$0^{\circ}C$에서 24시간 반응 후 각각 0.290, 0.299, 0.281, 0.301, 0.362 및 0,387로 그 크기는 GLGC > GLSC > GLCA > GL > XY > SU 순이었다. 12$0^{\circ}C$에서 24시간 반응 후의 GLCA와 GLGC에서 갈색도의 증가와는 달리 HDA는 오히려 낮아졌으며, 14$0^{\circ}C$ 에서는 대부분의 갈색화 반응액의 HDA는 온도가 상승함에 따라 높아졌지만 GLCA와 GLGC의 HDA는 낮아져서 각각 0.275 및 0.305로 된 반면에 GLSC의 HDA는 계속 증가하여 0.543으로 가장 높은 것으로 나타났다. 이 때의 HDA는 GLSC > SU > GL > GLGC > XY > GLCA 순이었다. 2. 갈색화 반응 생성물의 무수 ethanol 추출물을 첨가한 옥배유의 항산화 효과는 TBHQ에는 못미치나 TOCO 보다는 우수한 항산화력을 나타내는 것도 있었다. 8$0^{\circ}C$에서 24시간 진행된 갈색화 반응 생성물의 경우는 TBHQ > GLCA > GLGC > TOCO > SU > XY > GL > GLSC > control의 순으로 8$0^{\circ}C$에서는 갈색화 반응 중간생성물은 모두 항산화 효과를 나타내었으며 GLCA의 항산화 효과는 TBHQ 보다는 크게 떨어지나 GLGC, TOCO보다는 높은 항산화력을 보여주었다. 또한 120및 14$0^{\circ}C$에서 24시간 진행된 갈색화 반응생성물의 항산화 효과는 SU, GLCA에서만 보였으며 이들의 항산화 효과는 Maillard형 갈색화 반응액인 GLGC의 항산화 효과 보다 높았다. 그 크기는 TBHQ > SU > TOCO > GLCA > control > GLSC > GLGC > XY > GL의 순으로 80, 120및 14$0^{\circ}C$에서의 갈색화 반응 생성물의 항산화성은 8$0^{\circ}C$에서 가장 좋은 것으로 나타났다. 이상으로 볼 때 각종 갈색화 반응 생성물의 수소공여능에 의한 환원력과 항산화 효과의 관계는 환원력이 증가함에 따라 항산화 효과는 증가하지 않고 감소하여 갈색화 반응물의 항산화 효과와 환원력 사이에는 뚜렷한 상관관계가 없는 것 같았다.

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