• 대한환경공학회지
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• 제32권7호
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• pp.706-713
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• 2010

최근 초음파를 이용한 유기오염물질의 분해 연구가 진행 중이며, 보다 향상된 초음파 조건을 찾는 연구가 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 초음파에 의한 분해 대상물질로 나프탈렌 및 페놀을 선정하여 다양한 주파수(28 kHz, 580 kHz, 1,000 kHz) 및 보조제($TiO_2$, $H_2O_2$, $FeSO_4$, Zeolite, Cu) 첨가 효과를 비교 분석하여 초음파 처리 시스템의 최적 분해효율 조건을 확인하였다. 주파수 변화에 따른 초음파 분해효율은 나프탈렌과 페놀 모두에서 580 kHz가 가장 우수한 효율을 보였으며, OH 라디칼 역시 동일 주파수에서 가장 많이 발생한 점을 미루어 볼 때, 580 kHz 근처의 초음파 영역에서 최적의 열분해 및 산화분해를 일으킬 수 있는 공동현상 조건이 형성된다는 것을 확인하였다. 100 mg/L의 다양한 보조제를 첨가하여 초음파 분해효율을 비교한 결과 $FeSO_4$의 분해효율 및 $k_1$값이 무첨가 초음파 반응에 비해 약 1.8배씩 우수하게 조사되었으며, 이것은 초음파와 펜톤 반응이 연계되어 OH 라디칼 생성을 촉진시켜 대상물질의 산화분해를 향상시킨 것으로 판단된다. 그러나 초음파와 펜톤 연계시스템은 배치식 조건에서만 제한적으로 적용 가능할 것이며, 연속식 초음파 시스템에서는 철의 손실, 반응조의 부식 및 새로운 오염물질을 발생시키는 문제를 야기할 수 있다. 이에 반해 $TiO_2$를 첨가한 초음파 분해속도가 무첨가 반응보다 약 20% 이상 향상된 점을 감안할 때, 초음파와 연계된 연속식 처리 공정에서는 $TiO_2$가 효과적인 보조제로 사용될 수 있을 것이다.

• 한국균학회지
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• 제46권3호
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• pp.271-280
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• 2018

외생균근성 버섯균인 송이(Tricholoma)속 균은 현재 인공 재배가 이루어지지 않고 있으며, 성공적인 자원이용을 위해서는 다양한 환경조건에서 균사생장 특성을 규명하는 연구가 선행되어야 한다. 이에 따라 본 연구는 야생버섯 자실체로부터 순수 분리한 4종의 Tricholoma bakamatsutake (가송이), T. fulvocastaneum (구실잣밤나무송이), T. matsutake (송이), T. terreum (땅송이)로부터 물리적, 화학적 환경조건에서 균사생장 특성을 조사하였다. 4종 모두 균사생장에 적합한 물리적 환경으로서 최적 배양 환경 조건은 온도가 $20{\sim}25^{\circ}C$, pH가 4~7, 암 배양 조건인 것을 확인하였다. T. matsutake는 $30^{\circ}C$에서 균사생장이 멈추는 매우 민감한 특성을 보였다. 균사생장에 미치는 화학적 요소 조사 결과, NaCl 농도조건에서 4종의 Tricholoma 모두 1.0% 농도수준 까지 생장이 가능하였다. T. matsutake는 2.0% 농도에서도 균사생장이 가능하였다. 중금속인 카드뮴(50 ppm 농도)과 농약인 emamectin benzoate이 첨가된 배지에서 네 가지 송이속 균의 균사생장이 가장 많이 저해된다는 것을 확인하였다. 중금속구리(Cu) 이온(50 ppm 농도)이 함유된 배지에서는 4종 송이속 균주 모두 균사생장이 거의 저해되지 않았다. T. matsutake는 emamectin benzoate 외에 다른 세 가지 살충제에 대해선 균사생장 억제가 거의 나타나지 않았다. 세포외효소는 T. bakamatsutake와 T. fulvocastaneum만 발색배지에서 Amylase, ${\beta}$-glucosidase 등의 효소활성을 보였다. 본 연구 결과는 4종 송이속 균주의 균사배양에 적합 또는 유해한 환경조건을 구분 할수 있어서 향후 응용 연구에 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국양식학회지
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• 제20권3호
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• pp.184-189
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• 2007

대농갱이, Leiocassis ussuriensis의 유전육종학적 연구의 일환으로 자성발생성 이배체 유도 기법을 최적화하였다. 대농갱이 반수체 유도를 위해 다양한 농도의 자외선 조사를 통해 대농갱이 및 동자개 정자의 유전학적 불활성화 실시하였으며 최적 자외선 처리 조건은 4,800 $ergs/mm^2$로 나타났고, 이 때 Hertwig effect와 함께 97% 이상의 반수체 유도가 가능하였다. 반수체 대농갱이는 전형적인 반수체 증후군(haploid syndrome)을 보였으며, 반수체 대농갱이를 이배체로 복원시키기 위해 $4^{\circ}C$ 또는 $6^{\circ}C$에서 인공 수정 후 3, 5 및 7분 후에 30, 40 및 50분 간의 처리를 수행한 결과, 가장 높은 생존율(38.6%)과 이배체 복원률(87.9%)은 수정 5분 후 $4^{\circ}C$에서 40분간 처리 조건에서 관찰되었다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제12권7호
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• pp.1054-1062
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• 1999

The effects of dry roasting whole faba beans (WFB) and whole lupin seeds (WLS) at 110, 130 or $150{^{\circ}C}$ for 15, 30 or 45 min on rumen (RDCP%), estimated intestinal (IDCP%) and total tract disappearance of CP (TDCP%) and intestinal availability (IARUCP%) of rumen undegraded CP (RUCP%) were determined. The RDCP values were estimated by in sacco technique by incubating nylon bags for 8, 12 and 24 h in the rumen of dairy cows. The IDCP and IARUCP values were estimated using a sequence of ruminal incubation, in vitro incubation in acid-pepsin for 1 h and then in pancreatin for 24 h of three-step in vitro procedure technique. Dry roasting at 130 and $150^{\circ}C$ decreased RDCP with correspondingly increasing IDCP. The IDCP value generally increased from 12.3(raw) to 8.6, 14.8 and 39.6% (WFB) and from 28.3 (raw) to 33.7, 36.2 and 56.2% (WLS) at 8 h rumen incubation; from 2.9 (raw) to 2.9, 4.6 and 23.3% (WFB) and from 19.6 (raw) to 19.0, 24.0 and 46.6% (WLS) at 12 h rumen incubation; from 1.3 (raw) to 1.9, 1.7 and 11.0% (WFB) and from 4.4 (raw) to 4.2, 10.7 and 36.7% (WLS) at 12 h rumen incubation as the temperatures rose to 110, 130 and $150{^{\circ}C}$ respectively. The TDCP values were always high and increased by time in the rumen, the average values of which were 97.9, 96.6; 99.2, 96.9 and 99.6, 98.7% for WFB and WLS, respectively, at 8, 12 and 24 h rumen incubation. But within the same retention time, TDCP was generally unchanged. The average IARUCP increased from 87.3 (raw) to 87.4, 88.7 and 92.0% (WFB); from 87.6 (raw) to 88.9, 91.5 and 93.0% (WLS) at roasting temperatures of 110, 130 and $150{^{\circ}C}$, respectively. It was concluded that dry roasting can shift the digestion of CP from rumen to the lower gastrointestinal tract without depressing the digestion of RUCP. The best processing condition in this study was dry roasting at $150{^{\circ}C}$ for 45 min in terms of effects on the disappearances and availability of CP. Research data on intestinal availability of individual amino acids need to be further investigated.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제31권4호
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• pp.607-615
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• 2018

Objective: This study was conducted to isolate the cellulolytic microorganism from the rumen of Holstein steers and characterize endoglucanase gene (Cel5A) from the isolated microorganism. Methods: To isolate anaerobic microbes having endoglucanase, rumen fluid was obtained from Holstein steers fed roughage diet. The isolated anaerobic bacteria had 98% similarity with Eubacterium cellulosolvens (E. cellulosolvens) Ce2 (Accession number: AB163733). The Cel5A from isolated E. cellulolsovens sp. was cloned using the published genome sequence and expressed through the Escherichia coli BL21. Results: The maximum activity of recombinant Cel5A (rCel5A) was observed at $50^{\circ}C$ and pH 4.0. The enzyme was constant at the temperature range of $20^{\circ}C$ to $40^{\circ}C$ but also, at the pH range of 3 to 9. The metal ions including $Ca^{2+}$, $K^+$, $Ni^{2+}$,$Mg^{2+}$, and $Fe^{2+}$ increased the endoglucanase activity but the addition of $Mn^{2+}$, $Cu^{2+}$, and $Zn^{2+}$ decreased. The Km and Vmax value of rCel5A were 14.05 mg/mL and $45.66{\mu}mol/min/mg$. Turnover number, Kcat and catalytic efficiency, Kcat/Km values of rCel5A was $96.69(s^{-1})$ and 6.88 (mL/mg/s), respectively. Conclusion: Our results indicated that rCel5A of E. cellulosolvens isolated from Holstein steers had a broad pH range with high stability under various conditions, which might be one of the beneficial characteristics of this enzyme for possible industrial application.

• 원예과학기술지
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• 제31권6호
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• pp.732-739
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• 2013

본 연구는 국내산 만생종 자두 품종인 '추희'의 저장성을 향상시키고 저온장해 현상을 감소시키고자 자체 개발된 이동식 CA 장치를 이용하여 최적의 산소 및 이산화탄소 조성을 구명하고자 수행되었다. 상업적 수확시기에 일괄 수확된 자두를 $1^{\circ}C$에서 3% 산소 + 1, 3, 5, 7% 이산화탄소 농도로 조성된 CA chamber에 각각 저장하면서 저장기간별 품질변화, 호흡 및 에틸렌 발생, 저온장해와 부패율 발생을 조사하였다. CA 저장은 일반 저온 저장구에 비해 과실의 호흡량과 에틸렌 발생량은 감소시켜 과실의 품질저하 속도를 늦추었으며 관능평가 결과도 좋게 나타났다. 특히 저온장해 발생률은 CA 처리구에서 일반 저온 저장구에 비해 낮게 나타났다. 하지만 7% 이상의 이산화탄소 농도는 오히려 자두 '추희'의 저온장해 및 부패율을 높이는 결과를 초래하였다. CA 조성 중 3% 산소 + 5% 이산화탄소 조건이 과피 색도와 경도를 유지하고 과육 스폰지화와 내부갈변 등 저온장해 발생을 지연시키는 데 가장 효과적이었다. 본 연구결과 자두 '추희'의 최적 CA 조건은 3% 산소 + 5% 이산화탄소로 $1^{\circ}C$에서 약 50-60일 동안 저장이 가능하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제46권7호
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• pp.745-754
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• 2013

수돗물의 생산 및 공급과정에 소요되는 에너지에 대한 체계적인 분석 및 평가는 최근의 전력부족 사태와 온실가스 감축의 필요성에 따라 관심이 증가되고 있다. 본 연구에서는 기존의 연구에서 제시한 결과에 대한 검토를 통하여 실용적으로 적용 가능한 에너지 분석기법 및 평가기법을 제시하였다. 본 연구에서는 EPANET2의 수리해석 결과를 이용하여 에너지를 평가할 수 있는 모형을 MATLAB 플랫폼 기반 하에서 개발하였다. 제안된 기법은 상수관망의 입지, 관로의 상태, 누수정도 등에 따라 시설물이 내재적으로 가지는 에너지관리 효율과 운영 효율을 분리하여 평가할 수 있는 성능평가 지표를 제시하였다. 개발모형은 시험관망과 실제관망에 대하여 각각의 상수관망 구성요소에 대한 에너지 분석 및 평가결과를 제시함으로써 적용성 평가를 실시하였다. 본 연구의 결과는 상수관망 에너지관리의 최적화를 도모함으로써 피크시간대의 전력수요 관리 및 에너지 절감형 상수도 시스템 계획 및 운영에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 공업화학
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• 제23권3호
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• pp.326-332
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• 2012

다양한 전처리 방법 중에서 묽은 황산법으로 전처리한 폐옥수수대가 효소적 당화 공정을 거쳤을 때 가장 높은 포도당 수율을 보였다. 이 효소적 당화공정을 통계적으로 분석한 결과 효소량, 고액비, 반응시간 모두 당화효율과 비례적인 관계를 보였으며 그 중에서 효소량이 가장 큰 영향을 주는 인자로 파악되었으며 최적 조건에서 76.1%의 당화 효율을 보일 것으로 예측되었다. 분리당화 발효공정에서, Saccharomyces cerevisiae는 효소 당화를 거쳐 얻은 포도당의 80%이상을 에탄올 수율 37%, 생산성 0.42 $g/L{\cdot}hr$로 바이오에탄올을 생산하였다. 동시당화 발효공정에서는 전처리된 시료가 가진 글루칸 59.5%가 0.20 $g/L{\cdot}hr$의 생산성으로 에탄올로 전환되었다. 두 공정을 통해서 얻을 수 있는 폐옥수수대 1 kg 당 바이오에탄올 양은 88 g 정도로 거의 같은 것으로 나타났다. 분리당화 발효공정과 동시당화 발효공정을 통해 강원도 폐옥수수대로부터 생산할 수 있는 바이오에탄올은 수거율 50% 기준으로 약 190만 리터로 예측되었다.

• 미생물학회지
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• 제46권3호
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• pp.308-312
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• 2010

대표적인 중호열성 방사선저항성 미생물인 Deinococcus geothermalis에는 다른 Deinococcus 속과 비교해 당대사 작용에 관여하는 유전자가 풍부하게 존재하는 특징이 있다. 본 연구에서는 D. geothermalis를 이용하여 xylan의 최적 분해조건을 확인하였고, beechwood xylan, birchwood xylan 및 oat spelt xylan의 최종 분해산물을 HPLC를 이용하여 분석하였다. 기질의 종류에 따른 당화율을 비교한 결과 beechwood xylan, birchwood xylan 그리고 oat spelt xylan 순서로 당화율이 높게 나타났다. D. geothermalis를 이용한 xylan의 최적 분해조건인 $40^{\circ}C$, pH 8.0 그리고 마그네슘 이온을 첨가하였을 때 당화율이 7.5배 증가하였다. Beechwood xylan과 birchwood xylan의 최종 분해산물은 xylose, xylobios, xylotriose, xylotetraose, xylopentaose, 그리고 xylohexalose였으며, xylose의 함량이 가장 높았다. 또한 oat seplt xylan의 최종 분해산물은 xylose, xylopentaose 그리고 xylohexalose가 생성되었다. Xylan의 효율적인 당화를 위하여 전처리 방법으로서 방사선조사를 하였고, 방사선조사 후 D. geothermalis에 의한 beechwood xylan, birchwood xylan 그리고 oat spelt xylan의 당화율이 증가하였다. 본 연구를 통하여 D. geothermalis 및 방사선을 이용한 전처리 방법이 xylooligosaccharides를 생산하는데 유용함을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제18권1호
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• pp.136-142
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• 2008

Rhodotorula glutinis epoxide hydrolase (EH) 유전자를 pPICZ vector에 이중발현 cassette로 재조합하여 발현시킨 재조합균주 Pichia pastoris를 제작하였으며 라세믹 styrene oxide 혼합물로부터 고순도 광학활성 (S)-styrene oxide를 제조하는데 사용하였다. 본 연구에서 사용된 R. glutinis EH 유전자는 전보에서 사용한 pPICZ B/RgEH plasmid DNA를 주형으로 하여 얻었으며 PCR 방법으로 BglII 제한자리를 돌연변이 시키고 AOX1 promoter $(P_{AOX1})$-RgEH 유전자-전사종결서열($TT_{AOX1}$)을 이중으로 가진 이중발현 cassette를 만들어 P. pastoris의 염색체 DNA에 삽입시켰다. 반응온도를 $30^{\circ}C$로 하였을 때, RgEH를 이중발현 cassette로 발현시킨 재조합균주 P. pastoris의 (R)-styrene oxide에 대한 $V_{max}$ 값은 $2.2{\mu}mol\;min^{-1} (mg\;dcw)^{-1}$으로 단일발현 cassette로 발현시킨 P. pastoris의 $0.4{\mu}mol\;min^{-1}(mg\;dcw)^{-1}$에 비하여 6배 향상되었다. 광학순도가 높은 (S)-styrene oxide를 제조하는 최적조건을 찾기 위하여 입체선택적 가수분해 속도 및 수율에 미치는 detergent 및 온도의 효과를 실험하였으며, Tween 20을 0.5% 첨가하고 $10^{\circ}C$로 반응시킨 경우 10분 반응을 통해 99.9% ee 이상의 고순도 (S)-styrene oxide를 43.4% 얻을 수 있었다.