• 한국미생물·생명공학회지
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• 제36권3호
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• pp.182-188
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• 2008

내열성 Trehalose synthase를 생산하는 초고온성 균주 HJ6은 일본 Arima 온천수에서 분리하였다. 세포의 길이는 $2{\sim}4\;um$, 직경 0.4 um의 간균으로 생육최적 pH와 온도는 각각 6.5와 $80^{\circ}C$이였다. 분리된 균주의 16s rRNA 염기서열을 분석하고 계통학적으로 분류한 결과, HJ6 균주는 Thermus thermophilus에 속하는 것으로 동정되었다. PCR법을 이용하여 trehalose synthase(TS) 유전자를 클로닝하고 염기서열을 분석한 결과, ORF는 2,898개의 뉴클레오타이드로 구성되고 915개의 아미노산을 암호화하였다. 아마노산 서열을 바탕으로 상동성을 분석한 결과, Thermus caldophilus GK24 유래 TS와 99%, Meiothermus ruber 유래 TS와 83%의 identity를 나타내었다. 이 유전자를 온도감수성 프로모터를 포함하는 pJLA503 벡터를 이용하며 대장군에서 발현하고 정제하여 약 110 kDa 단백질을 얻을 수 있었다. 정제된 효소는 트레할로스 전환활성에 대한 최적 pH가 7.5이고, 최적온도는 $80^{\circ}C$이며, 활성의 반감기는 $90^{\circ}C$에서 40분으로 확인되어 높은 내열성을 가지는 것으로 확인되었다. 본 효소의 트레할로스 최대 전환율은 기질농도 500mM에서 55.7%를 나타내었고, 기질 농도가 증가함에 따라 더불어 증가하였기 때문에 본 효소의 트레할로스 전환율을 기질농도에 의존적인 것으로 생각되었다.

• 한국식품과학회지
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• 제23권4호
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• pp.442-446
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• 1991

Fuji 사과로부터 acetone 처리 및 CM-cellulose column chromatography를 통하여 3개의 peroxidase isozyme(peak I, II, III)을 분리하고 isoelectric focusing에 의하여 pI값이 각각 3.80, 8.82, 8.35임을 확인하였다. Peroxidase isozyme의 최적 pH는 guaiacol과 $H_{2}O_{2}$를 기질로 하였을 때 peak I이 pH5.0, peak II, III은 pH5.5 이었으며 최적온도는 peak I, II, III 모두 $40^{\circ}C$이었다. $70^{\circ}C$에서 각 isozyme의 D값은 660초, 1,320초, 600초로서 peak II isozyme이 가장 열에 안정하였다. 당(0.032 M)의 존재하에서는 sucrose와 lactose는 효소의 열안정성에 영향을 미치지 않았으나 fructose와 glucose는 열안정성을 현저하게 감소시켰다. 이는 환원당과 효소단백질의 상호작용에 기인한 것으로 생각된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제22권4호
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• pp.448-457
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• 1993

혈합육어 중 연근해 온대산 멸치의 내장과 고등어의 유문수, 그리고 원양 열대산 황다랭이 및 날개다랭이의 유문수를 각각 시료로 하여 trypsin을 분리 정제하였으며, 그 분자량과 아미노산 조성 및 효소의 반응 최적조건에 관하여 비교 분석하였다. 실험결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 멸치의 내장과 고등어, 황다랭이 및 날개다랭이의 유문수에서 각각 황산암모늄염석, benzamidine-Sepharose 6B 친화성 크로마토그래피, DEAE-Sephadex A-50 크로마토그래피, Sephadex G-75 겔 여과 크로마토그래피 등의 방법을 혼용하여 고등어로부터는 2종의 trypsin (고등어 trypsin A와 고등어 trypsin B로 명명함)을, 그리고 다른 어류로부터는 각각 1종의 trypsin을 분리 정제하였다. 2. 멸치 trypsin과 고등어 trypsin B는 고등어 trypsin A와 황다랭이 trypsin 및 날개다랭이 trypsin에 비하여 그 고유활성이 월등히 높았다. 3. 이들 혈합육어 trypsin의 분자량은 22kDa-26kDa 범위였다. 4. 이들 trypsin은 공통적으로 glycine, serine, aspartic acid를 많이 함유하고 있었으며, tryptophan, methionine, lysine, tyrosine의 함유량은 적었다. 5. BA-$\rho$-NA기질에 대한 반응 최적조건은 멸치 trypsin은 pH 8.0에서 45$^{\circ}C$, 고등어 trypsin A와 B는 pH 8.0에서 5$0^{\circ}C$, 그리고 황다랭이 trypsin은 PH 9.0에서 55$^{\circ}C$, 날개다랭이 trypsin은 pH 9.0에서 5$0^{\circ}C$였다. 6. 위에 든 실험 결과들은 혈합육 어류의 서식온도가 이들 어류의 trypsin의 반응 최적 온도와는 어느 정도 관계가 있을 것으로 추측되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.588-594
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• 2020

이 연구에서는 철근콘크리트 건축물의 슬래브에 대해 화재 후 잔존 구조성능을 상온 시 내구성 진단과는 다르게, 고온특성을 보다 정확히 평가하기 위하여 전기로를 이용 800 ℃까지의 가열실험을 수행하였고 가열 전 후의 잔존 구조성능을 반발경도법과 초음파속도법 등의 비파괴 검사와 아울러 진동실험으로 구한 고유진동수로 처짐계산에 사용되는 강성을 평가하는 기법을 제안하였다. 반발경도를 이용한 압축강도 평가에서는 두꺼운 두께와 물/시멘트비(W/C)가 큰 실험체의 잔존 압축강도가 크게 나타났다. 콘크리트를 투과하는 초음파속도로 상온 대비 고온수열 콘크리트의 균질도를 평가하였으며 W/C와 부재 두께의 차이는 초음파 속도법의 결과에 큰 차이가 없는 것으로 판단되었다. 화재 피해 슬래브의 처짐 증가에 영향을 미치는 강성을 평가하기 위한 기법으로, 진동실험에 의해 고유진동수를 측정하고 이를 강성과의 관계식에 대입하였으며, 이를 슬래브 실험체에 적용해 본 결과 매우 합리적인 평가기법이 될 수 있음을 보여주었다. 또한, 고온 수열 후 부재의 잔존강도를 평가하기 위해 가열중과 가열 후 가력실험을 수행한 결과 800 ℃ 내력은 상온의 부재 내력에 비해 22%의 감소를 나타내었다.

• 한국안광학회지
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• 제13권1호
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• pp.27-30
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• 2008

목적: 본 논문은 저온에서 $V_2O_5$의 cathode의 합성이 가능하다는 것이다. 방법: 간편한 진공 열증착법을 이용하여, 현미경용 소다 라임 실리카 슬라이드 기판위에 가시영역에서 투명하고 결정학적으로 비정질인 $V_2O_5$ 박막을 제조하였다. 100, 150 및 200$^{\circ}C$로 10분간 열처리가 완료된 박막의 표면미세구조와 파단면을 전계방사 주사형 전자현미경으로 분석하였다. 박막의 가시영역에서의 투과율과 표면 거칠기를 ultra violet-visible spectrophotometer와 Scanning probe microscope로 각각 분석하였다. 결과: 열처리 온도가 100$^{\circ}C$에서 150 및 200$^{\circ}C$로 증가함에 따라, 박막의 투과율은 감소하는 경향을 보였다. 박막의 광학적 특성은 표면미세구조적 결과를 바탕으로 토론될 것이다. 결론: 100$^{\circ}C$인 경우 광학적 투과율이 우수하고, 박막의 표면특성이 균질한 비정질 $V_2O_5$ 박막을 제조할 수 있었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제40권9호
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• pp.1321-1327
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• 2011

전화당(invert sugar)을 생산하기 위하여 포도주로부터 분리한 효모가 생산하는 invertase의 특성을 조사한 결과는 다음과 같다. 포도주로부터 분리한 효모는 지방산 분석을 통하여 Saccharomyces cerevisiae JS59로 잠정 동정되었다. 본 균주가 생성하는 invertase를 ammonium sulfate 침전, DEAE-Sephadex A-50, Sephadex G-200 column chromatography 법으로 정제하였을 때 단일성을 보였으며, specific activity가 7620.9 unit/mg, 최종 회수율은 13.9로 약 14배 정제된 효소를 얻었다. 본 효소의 $K_m$ 값은 11.5 mM이었다. SDS-PAGE로부터 분자량은 38.5 kDa으로 나타났다. 정제된 invertase의 최적 pH는 5였고, pH 4에서도 94%의 높은 효소활성을 나타냈으며 4에서 6까지의 pH영역에서 안정하였고, $55^{\circ}C$에서 최적 활성을 나타내었으며 $50^{\circ}C$까지는 안정하였다. $Ag^{2+}$와 $Hg^{2+}$에 의해서 저해를 받았고, $Co^{2+}$, $Mn^{2+}$에 의해서는 효소활성이 증가되었으며, 기질과 효소 반응물을 thin layer chromatography로 분석한 결과, 본 효소는 기질인 sucrose를 완전히 분해하여 환원당을 생성함이 확인되었다.

• 대한화학회지
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• 제62권4호
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• pp.288-298
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• 2018

이 연구에서는 과학교사 11명을 대상으로 서로 다른 질량을 가진 분자들로 이루어진 대기의 균질권에 대한 사고를 알아보기 위하여 사전 사후 검사지를 개발하고 조사하였다. 사전 검사 결과, 교사들은 크게 2가지 유형의 사고로 분류되었으며, 대기를 균일 용액처럼 생각하여 조성비가 균일하다는 사고와 입자의 질량이 다름을 고려하여 대기의 조성비가 비균질하다는 사고가 나타났다. 각각의 사고는 다시 중력의 크기를 크게 고려한 경우와 작게 고려한 경우, 그 중간 정도로 고려한 경우 등 3가지 유형으로 재분류 되어서 총 6가지 유형의 사고를 찾아볼 수 있었다. 이러한 다양한 사전 개념을 제시하고 교사들에게 학문간 교차개념의 중요성을 소개한 후에 화학에서의 원자량과 온도에 따른 분자 운동, 공기라는 용액의 균질성, 물리에서 다루는 질량과 중력, 그리고 거리의 관계, 지구과학에서 다루는 대기의 분포 및 대류 현상 등의 개념을 연계하여 사고하도록 제안하였다. 교사들 간의 토론 후에 사후 개념을 조사한 결과 사전 개념에서 벗어나 중력, 질량, 온도, 고도 등을 고려하여 대기의 조성에 대한 통합적 시각을 가지는 사고로 변화하였다. 이러한 변화를 통해 다양한 학문에서 다루는 교차개념의 중요성에 대해 확인할 수 있었으며, 통합과학에서 앞으로 이러한 유형의 사고를 교사들이 학생들에게 제공함으로써 일관된 세계관을 형성하고 지적 도구로 탐구적 사고를 실행할 수 있도록 도울 필요가 있다고 이 연구에서는 제안하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권3호
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• pp.584-592
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• 2004

A thermostable $\beta$-glycosidase gene, tfi $\beta$-gly, was cloned from the genomic library of Thermus filiformis Wai33 A1. ifi $\beta$-gly consists of 1,296 bp nucleotide sequence and encodes a polypeptide of 431 amino acids. It shares a strong amino acid sequence similarity with the $\beta$-glycosidases from other Thermus spp. belonging to the glycosyl hydrolase family 1. In the present study, the enzyme was overexpressed in Escherichia coli BL21 (DE3) using the pET21b(+) vector system. The recombinant enzyme was purified to homogeneity by heat treatment and a $Ni^{2+}$-affinity chromatography. Polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) showed that the recombinant Tfi $\beta$-glycosidase was a monomeric form with molecular mass of 49 kDa. The temperature and pH range for optimal activity of the purified enzyme were 80- $90^{\circ}C$ and 5.0-6.0, respectively. Ninety-three percent of the enzyme activity was remained at $70^{\circ}C$ after 12 h, and its half-life at $80^{\circ}C$ was 6 h, indicating that Tfi $\beta$-glycosidase is highly thermostable. Based on its K_m$, or $K_{cat}K_m$, ratio, Tfi $\beta$-glycosidase appeared to have higher affinity for $\beta$-D-glucoside than for $\beta$-D-galactoside, however, $K_{cat} for \beta$-D-galactoside was much higher than that for $\beta$-D-glucoside. The activity for lactose hydrolysis was proportionally increased at $70^{\circ}C$ and pH 7.0 without substrate inhibition until reaching 250 mM lactose concentration. The specific activity of Tfi TEX>$\beta$-glycosidase on 138 mM lactose at $70{^\circ}C$ and pH 7.0 was 134.9 U/mg. Consequently, this newly cloned enzyme appears to have a valuable advantage of conducting biotechnological processes at elevated temperature during milk pasteurization in the production of low-lactose milk.

• 생태와환경
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• 제50권2호
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• pp.216-237
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• 2017

온천의 온배수는 오래 전부터 전 세계를 통해 지질학, 육수학 및 수생태학에서 온도구배와 담수조류의 관계에서 많은 관심을 갖게 한 분야이었다. 반면에, 우리나라는 인공온천이 전국적으로 개발되었으나 아직까지 이에 대한 연구가 미진한 실정에 있다. 본 연구는 2015년 12월부터 2016년 9월까지 경기도 포천에 위치한 계류(부소천)의 최상류 구간 4개 지점(BSU (상류), HSW (온천폐수 방류구), BSD1~2 (하류))에서 부착조류 생태에 온배수의 시공간적 영향을 파악하고자 매월 조사하였다. 조사기간 동안 온배수의 수온 영향권은 <1.0 km이었고, 동시에 N P 영양염의 주요 공급원으로 작용하였다. 그 영향은 저온 갈수기(12월~3월)에 우세하였고, 고온 풍수기 (7월~9월)에 약세를 보여 다소 계절적인 특성을 반영하였다. 이러한 환경에서 부착조류 군집은 총 59속 143종으로 구성되었다. 이 중에서 규조류가 21속 83종 (58.0%), 남조류가 9속 21종(14.7%) 및 녹조류가 25속 32종(22.4%)을 차지하였다. 또한, 상대도수가 >10%인 분류군은 총 24속 31종이었으며, 시공간적 분포는 수온 ($5^{\circ}C$와 $15^{\circ}C$) 및 유속 ($0.2m\;s^{-1}$와 $0.8m\;s^{-1}$)과 밀접한 관련성을 가졌다. 그리고 연중 높은 수온을 유지하는 기초 환경에서 수중의 $PO_4$에 친화력이 크거나, $NO_3-PO_4$가 풍부한 하천 서식처를 선호하는 분류군이 우점하였다. 결과적으로, 부소천은 온배수에 의해 연중 과영양 및 과열 오염이 지속되어 국내에서 조사된 선행 부착조류 생태연구의 결과와 비교할 때 오염이 심한 상태로 평가되었고, 상 하류 간에 계절적으로 동질성 (하계~추계)과 이질성(동계~춘계)이 반복되는 역동적인 생태계로 볼 수 있었다.

• 펄프종이기술
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• 제48권2호
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• pp.34-45
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• 2016

Global warming and climate change have been caused by combustion of fossil fuels. The greenhouse gases contributed to the rise of temperature between $0.6^{\circ}C$ and $0.9^{\circ}C$ over the past century. Presently, fossil fuels account for about 88% of the commercial energy sources used. In developing countries, fossil fuels are a very attractive energy source because they are available and relatively inexpensive. The environmental problems with fossil fuels have been aggravating stress from already existing factors including acid deposition, urban air pollution, and climate change. In order to control greenhouse gas emissions, particularly CO2, fossil fuels must be replaced by eco-friendly fuels such as biomass. The use of renewable energy sources is becoming increasingly necessary. The biomass resources are the most common form of renewable energy. The conversion of biomass into energy can be achieved in a number of ways. The most common form of converted biomass is pellet fuels as biofuels made from compressed organic matter or biomass. Pellets from lignocellulosic biomass has compared to conventional fuels with a relatively low bulk and energy density and a low degree of homogeneity. Thermal pretreatment technology like torrefaction is applied to improve fuel efficiency of lignocellulosic biomass, i.e., less moisture and oxygen in the product, preferrable grinding properties, storage properties, etc.. During torrefacton, lignocelluosic biomass such as palm kernell shell (PKS) and empty fruit bunch (EFB) was roasted under an oxygen-depleted enviroment at temperature between 200 and $300^{\circ}C$. Low degree of thermal treatment led to the removal of moisture and low molecular volatile matters with low O/C and H/C elemental ratios. The mechanical characteristics of torrefied biomass have also been altered to a brittle and partly hydrophobic materials. Unfortunately, it was much harder to form pellets from torrefied PKS and EFB due to thermal degradation of lignin as a natural binder during torrefaction compared to non-torrefied ones. For easy pelletization of biomass with torrefaction, pellets from PKS and EFB were manufactured before torrefaction, and thereafter they were torrefied at different temperature. Even after torrefaction of pellets from PKS and EFB, their appearance was well preserved with better fuel efficiency than non-torrefied ones. The physical properties of the torrefied pellets largely depended on the torrefaction condition such as reaction time and reaction temperature. Temperature over $250^{\circ}C$ during torrefaction gave a significant impact on the fuel properties of the pellets. In particular, torrefied EFB pellets displayed much faster development of the fuel properties than did torrefied PKS pellets. During torrefaction, extensive carbonization with the increase of fixed carbons, the behavior of thermal degradation of torrefied biomass became significantly different according to the increase of torrefaction temperature. In conclusion, pelletization of PKS and EFB before torrefaction made it much easier to proceed with torrefaction of pellets from PKS and EFB, leading to excellent eco-friendly fuels.