• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제21권6호
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• pp.646-651
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• 2011

Cultures of Saccharomyces cerevisiae were treated with pulsed electric fields to improve accumulation of zinc in the biomass. Under optimized conditions, that is, on 15 min exposure of the 20 h grown culture to PEFs of 1500 V and 10 ${\mu}s$ pulse width, accumulation of zinc in the yeast biomass reached a maximum of 15.57 mg/g d.m. Under optimum zinc concentration (100 ${\mu}g$/ml nutrient medium), its accumulation in the cells was higher by 63% in comparison with the control (without PEFs). That accumulation significantly correlated against zinc concentration in the medium. Neither multiple exposure of the cultures to PEFs nor intermittent supplementation of the cultures with zinc increased the zinc accumulation. The intermittent supplementation of the cultures with zinc and multiple exposures on PEFs could even reduce the accumulation efficiency, respectively, by 57% and 47%.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 E
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• pp.1678-1680
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• 1997

The pulsed power with the high voltage and current can be used to the fields of high speed pulses of energy in different forms such as electric current and voltage, electron beam, ion beam, x-rays, gamma rays, heat, magnetics fields, sound and shock waves. This paper is directed mainly at electrical engineers working on production and practical application of high speed pulsed power with high voltage and current.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.16-23
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• 2018

하 폐수 슬러지 발생량의 꾸준한 증가로 인해 폐 슬러지의 효율적인 처리 기술개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 PEF (Pulsed Electric Fields) 기술을 활용하여 슬러지의 가용화를 통한 감량화 가능성을 평가하였다. PEF에 사용되는 스테인레스 재질의 전극에 테프론과 에폭시로 코팅한 후 활성슬러지 혼합액에 전계 펄스를 인가하여 전극 코팅에 따른 가용화 효율을 평가하였다. 또한 인가된 전압의 세기를 6, 12, 15 kV로 변화시켜 가며 가용화 정도를 평가하였다. 에폭시 코팅 전극에서는 MLSS, 용존성-COD, -TN, -TP를 분석한 결과 슬러지의 가용화가 발생하지 않은 것으로 나타났다. 그러나 테프론으로 코팅한 전극에서는 MLSS는 최대 9 % 감소하였고 MLVSS 역시 최대 10 % 감소하였다. 또한 용존성-COD는 최대 496 % 증가하였다. 인가전압 6 kV 하에서는 가용화가 거의 발생하지 않았으나, 12 kV와 15 kV의 전압에서는 슬러지 가용화가 발생한 것으로 나타났다. 또한 슬러지 가용화가 발생한 12 kV와 15 kV의 전압에서는 코로나가 발생한 것으로 보아 슬러지 가용화는 코로나에 의해 유도되었으며, 코로나가 발생하는 임계전압이 존재하는 것으로 판단되었다. 결론적으로 PEF의 인가전압과 적절한 코팅제를 선택하여 코로나 발생을 제어함으로써 슬러지의 가용화를 유도할 수 있음을 확인하였다.

• 한국환경과학회지
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• 제17권7호
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• pp.817-826
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• 2008

Using high voltage electric fields induced by high voltage AC (10-12 kV/cm, 20 kHz) and pulsed (20-30 kV/cm, 40 Hz) electric field generator as a semipermanent and environment-friendly disinfecting apparatus, the disinfection effect of coliform group in the effluent of sewage plant was investigated. The effects of electric field strength, treatment time, discharge area of a discharge tube, water quality factors (electric conductivity, pH and SS) on its death rate were examined. The death rate of coliform group was increased with increasing electric field strength and treatment time. For AC and pulsed electric field generator, the critical electric field strength was 6 kV/cm and 2 kV/cm, respectively, and the critical treatment time was 5 min and 2 min, respectively, regardless of electric field strength. Comparing the death rate of coliform group by AC and pulsed electric fields used in this study, its death rate was higher for the latter than the former, but did not increase linearly with increasing electric field strength. The results obtained for the effects of discharge area, electric conductivity, pH and SS on the death rate of coliform group using AC electric field (12 kV/cm, 20 kHz) were as follows: its death rate showed the trend to increase linearly with increasing discharge area; for the effect of electric conductivity, its death rate was increased with increasing electric conductivity, regardless of ionic species, increased with increasing cationic valency, but was similar between the same cationic valency; the pH $5{\sim}9$ used in this study did not affect its death rate; its death rate was decreased with increasing SS concentration.

• 한국식품과학회지
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• 제47권1호
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• pp.87-94
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• 2015

비가열 살균 기술 중 본격적인 상업적 실용화를 눈앞에 두고 있는 고전압 펄스 전기장에 의한 미생물의 사멸 기작에 대해 살펴보았다. 세포 현탁액을 고전압 펄스 전기장 처리하였을 경우 처리 시간이나 전기장의 세기가 증가할수록 세포 외액으로 세포내 물질의 유출이 증가하였으며, 세포막 투과성의 변화로 인하여 $K^+$, $Na^+$등이 이온 성분의 유출도 나타났다. 염색시약에 의한 세포의 염색에서 처리시간이 증가함에 따라 염색되는 세포의 수가 증가하였으며, 전자현미경에 의한 세포의 관찰 결과 고전압 펄스 전기장 처리를 받은 세포의 경우 처리 받지 않은 것에 비해 표면이 거칠고 굴곡이 있었으며, 세포막이 터져 세포내 물질이 외부로 유출되고 형태가 일그러진 것이 관찰되었다. 항생물질 첨가에 따른 회복 실험에서 고전압 펄스 전기장 처리에 의해 세포의 단백질 합성 체계에 손상을 입었으며, chromosomal DNA의 분리를 통한 DNA의 손상여부 관찰 결과 약 27.3%의 DNA의 손상이 발생했음을 알 수 있었다. 따라서 고전압 펄스 전기장 처리가 세포벽이나 세포막의 손상뿐만 아니라 대사 체계와 DNA에도 손상을 주는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제19권5호
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• pp.665-671
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• 2012

사과의 착즙 특성에 고전압 펄스 전기장 전처리가 미치는 영향을 조사하기 위하여, 사과를 다양한 PEF 조건하에서 처리하여 착즙수율과 주스의 품질특성을 조사하였다. 주스의 착즙수율은 PEF 처리구가 무처리구에 비하여 유의적으로 높은 수준을 나타내었다. 압착주스의 총 페놀함량 및 항산화활성은 무처리구에 비하여 유의적인 증가를 나타내었으나, 가용성 고형분 및 환원당 함량은 처리구와 무처리구의 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 고전압 펄스 전기장 전처리는 사과 주스의 영양적인 가치와 착즙 효율을 증대시킬 수 있는 방법으로 보여지며 다양한 연구를 통하여 적정 처리 조건의 도출이 필요할 것으로 확인되었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.818-824
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• 2008

The Separated Pulsed Laser Deposition (SPLD) technique uses two chambers that are separated by a conic metallic wall with a central orifice. The pressures of ablation chamber and deposition chamber were controlled by the differential vacuum system. We deposited zinc oxide (ZnO) thin films by SPLD method to obtain high quality thin films. When the bias voltage of +500 V was applied between a substrate and an orifice, the ZnO thin film was deposited efficiently. The deposited ZnO thin film at ablation chamber gas pressure of Ar 5 mTorr showed the sharpest ultraviolet absorption edge indicatory the band gap of about 3.1 eV. ZnO thin films were deposited using effect of electric and magnetic fields in the SPLD method. E${\times}$B drift happened by an electric fields and a magnetic fields, activated plasma plume, as a result the film surface became very smooth. When the bias voltage of +500 V and magnet of 0,1 T were applied the ZnO thin films surface state showed high quality. Grain size was 41.99 nm and RMS was 0.84 nm.

• 한국식품과학회지
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• 제29권6호
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• pp.1175-1183
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• 1997

발효식품의 산패 주원인인 Lactobacillus plantarum을 비열 살균 기술인 고전압 펄스전기장(High Voltage Pulsed Electric Fields, PEF) 처리에 의하여 불활성 시키고자 연속재순환 처리가 가능한 장치를 이용하여 L. plantarum의 불활성에 미치는 전기장 세기, 주파수, 처리시간, 온도 등에 관하여 연구하였다. L. plantarum의 불활성화에 필요한 최소 전기장세기인 임계전기장 세기$(E_c)$는 13.6 kV/cm, 최소처리시간$(T_c)$은 $16.1\;{\mu}s$이었다. 전기장 세기 80 kV/cm에서 생균수의 불활성화율은 주파수 작을수록, 즉 펄스수가 작을수록 증가하여 300 Hz, $2000\;{\mu}s$처리하여 2.5 log의 생균수 감소를 가져왔다. 또한 총처리시간인 재순환 사이클수가 증가할수록 생존율은 감소하였으며, 동일한 사이클수에서는 주파수가 증가할수록 불활성화율이 증가하였다. 즉 동일한 살균시간에서도 펄스전기장에 매우 짧은시간 연속적으로 노출되는 것보다 적절한 시간간격이 필요한 것으로 판단되었다. 처리온도의 경우에는 온도가 증가할수록 L. plantarum의 사멸속도가 증가하여 $50^{\circ}C$에서 80 kV/cm, $1000\;{\mu}s$처리하여 5.6 log의 균체량 감소를 가져왔다.

• Food Science and Biotechnology
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• 제16권6호
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• pp.1082-1084
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• 2007

Ultra-high temperature (UHT) processed full fat milk inoculated with Escherichia coli, Pseudomonas fluorescens, and Bacillus stearothermophilus was exposed to 30-60 kV/cm square wave pulsed electric field (PEF) with $1\;{\mu}sec$ pulse width, and $26-210\;{\mu}sec$ treatment time in a continuous PEF treatment system. Eight log reduction was obtained for E. coli and P. fluorescens and 3 logs reduced for B. stearothermophilus under PEF treatment conditions of $210\;{\mu}sec$ treatment time, 60 kV/cm pulse intensity at $50^{\circ}$. There was no significant change in pH and titration acidity of milk after PEF treatment. The electrical energy required to achieve 8 log reduction for E. coli and P. fluorescens was estimated to be about 0.74 kJ/L.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제14권2호
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• pp.165-169
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• 2007

천연 식용 색소원으로서 최근 주목받고 있는 자색 고구마로부터의 색소 추출에 대한고전압펄스전기장의 영향을 조사하였다. 자색 고구마 색소는 일정한 주파수와 처리시간 하에서 전기장의 세기를 변화시켜 추출하였을 경우 전기장의 크기가 증가함에 따라 색소의 추출량도 점차 많아지고 있음을 나타내었으며 최적 전압은 35kV/cm임을 알 수 있었다. 동일한 전기장의 세기와 처리시간을 주고 주파수만을 변화시키면서 추출을 했을 경우 낮은 주파수에서 500Hz까지는 추출량이 큰 폭의 증가를 보였으나, 500 Hz 이상에서는 spark발생에 의한 색소의 파괴로 약간씩의 감소를 나타내었다. 전기장의 세기나 주파수가 추출에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났지만 일정한 전기장과 주파수 하에서 처리 시간은 색소의 추출양에 큰 영향을 미치지 못하는 것으로 나타났다.