• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권1호
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• pp.89-95
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• 2009

볏짚은 섬유소와 헤미셀루로우스의 함유량이 높아, 바이오에탄올 생산을 위한 잠재적 가치가 매우 높은 목질계 바이오매스 원료이다. 본 연구에서는 볏짚으로부터 바이오 에탄올 생산하기 위한 전처리 공정으로써 암모니아 재순환 침출 공정을 적용하였다. 특히 생성된 고형물의 조성과 효소 가수분해도에 전처리 공정의 온도와 반응시간 그리고 암모니아의 농도가 미치는 영향을 조사하였다. 실험을 행한 전처리 공정의 온도, 반응시간, 그리고 암모니아의 범위는 차례로 $150{\sim}190^{\circ}C$, 10~90 min 그리고 0~20 wt%이다. 전처리 공정을 통하여 약 84%의 리그닌과 20~80%의 헤미셀루로우스가 용해되었다. 또, 15 wt%의 암모니아 수용액을 이용하여 $170^{\circ}C$에서 90 min 동안 전처리한 고형 잔재물의 경우 15 FPU/g of glucan의 셀루라제 효소를 첨가하여 약 90%의 효소 가수분해도를 얻을 수 있었다. 셀루라제와 자일란나아제를 함께 사용하면 가수분해도가 현저하게 향상되였으며, 이는 헤미셀루로우스가 가수분해 과정에서 중요한 방해제 역할을 하고 있음을 보여주는 것이다. $150^{\circ}C$에서 20 min 동안 15%의 암모니아수로 전처리된 시료를 이용한 동시당화발효 실험과 동시당화공동발효 실험에서는 각각 13.8 g/L(초기 glucan을 기준으로 81%)와 15.2 g/L(초기 glucan과 xylan의 합을 기준으로 89%)의 에탄올이 생성되었다.

• 한국약용작물학회지
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• 제8권4호
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• pp.351-361
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• 2000

알콜 발효 증진을 위해 5L 배양조에서 혐기적으로 회분 배양 시 건지황 착즙액을 농도별로 첨가하며 알콜 발효 및 균체 생육을 측정한 결과 균체 생육 및 알콜 생산 수율 모두 착즙액 첨가량이 증가함에 따라 일반 발효에 비해 증가했으며, 30% (v/v) 첨가 시 11.8 (g/L)의 최대 균체양, 0.092 (%/hr)의 최대 알콜 생산성과 같은 최대치를 나타냈다. 하지만 40% 이상 첨가 시는 균체 생육 및 알콜 생산 두 경우 다 감소하는 경향을 보였으며 50% 에서는 심각한 생육 저해 현상이 나타났다. 또한 알콜 생산성 증진을 위해 30% 착즙액을 첨가해 유가식 배양을 실시 한 결과 회분 배양보다 월등히 높은 균체 생육 및 알콜 생산성을 보였다. 이 같은 생산성은 일반 알콜 발효에서 얻을 수 있는 수율보다 약 30-40% 이상 높은 것으로 건지황 착즙액이 알콜 발효에 직접적인 영향을 주는 것이 입증되었다. 이는 알콜 발효 시 건지황의 유용 성분의 활용과 함께 알콜 생산 수율 증진에도 이용이 가능한 지황의 이중적 활용도가 있음을 입증한 것으로 평가된다.

• KSBB Journal
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• 제21권2호
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• pp.79-84
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• 2006

본 연구에서는 Corynebacterium glutamicum I 균주에 salt tolerance를 도입하여 L-lysine 생산량을 증가시키고자 하였다. I 균주를 이용하여 mutagenesis를 수행한 후 모균주가 생장하는 못하는 9%의 NaCl이 포함된 배지에서 빠르게 생장하는 C14-49-3-15-7-3-20 균주를 선별하였다. flask 배양으로 L-lysine 생산을 조사한 결과 모균주 I의 경우 L-lysine 농도가 53.3 g/L, 수율이 51.6%인 반면 변이주 C14-49-3-15-7-3-20의 경우에는 L-lysine 농도 61.2 g/L, 수율 61.0%로 나타났다. 그리고 5 L 발효조에서 유가식 배양법으로 배양하여 L-lysine 생산량을 조사하였다. 그 결과 모균주는 113.0 g/L의 L-lysine을 생산하였고 수율은 41.8%이었다. 하지만 변이주의 경우에는 $33^{\circ}C$로 유지하여 배양한 후 PCV가 7.5%가 되는 시점에 배양 온도를 $35^{\circ}C$로 올려주고 배양하였을 때 L-lysine 생산량이 130.6 g/L, 수율이 48.6%로 모균주보다 많은 양의 L-lysine을 생산하였다. L-lysine 생산과 균주의 생장에 대한 osmotic pressure의 영향을 조사하기 위해 변이주 C14-49-3-15-7-3-20을 고농도의 NaCl과 당이 포함되어 있는 배지에 각각 배양하여 균체 생장 및 L-lysine 생산량을 조사하였다. 그 결과 모균주는 균체 생장이 느리고 생산량도 낮은 반면 변이주 C14-49-3-15-7-3-20의 경우에는 균체 생장 정도가 높고 생산량도 모균주보다 높았다. 그리고 2%의 NaCl이 포함되어 있는 배지에 osmoprotectant 를 첨가하였을 경우 모균주는 균체 생장 및 L-lysine 생산량이 높아졌다. 하지만 C14-49-3-15-7-3-20 균주의 경우에는 proline의 영향을 받지 않았다. 이러한 결과로 Corynebacterium glutamicum 균주에 salt tolerance를 도입하면 L-lysine 생산성을 크게 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권4호
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• pp.311-318
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• 2022

살리실산은 식물의 생장 및 발달, 항산화 방어기작, 광합성 작용 그리고 생물적 및 비생물적 스트레스 조건에서 다양한 생리적 기능을 조절하는 물질로 알려져 있다. 본 연구에서는 고온·건조 스트레스 조건에서 살리실산 경엽처리가 고추의 생육, 광합성 특성 및 항산화효소 활성에 미치는 영향을 구명하고자 하였다. 광합성 특성 측정결과 광합성 속도, 기공전도도 및 증산 속도가 증가하였고, 3회차 처리에서 가장 높았다. 세포내 MDA와 H₂O₂ 함량은 살리실산 3회차 처리에서 현저하게 감소하는 경향을 보였다. APX, CAT, POD 및 SOD 활성이 현저하게 증가하였으며, 무처리 대비 최대 247, 318, 55 및 54% 증가하였다. 고추의 생육 특성은 무처리구와 유의한 차이를 보이지 않았으나, 상품 수량은 15% 정도 증가하였다. 이러한 결과들을 종합해 볼 때, 살리실산의 경엽처리는 고추의 광합성 특성과 항산화효소 활성을 증진시켜 고온·건조 스트레스에 의한 피해 경감에 긍정적 효과를 유발함을 확인하였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제49권4호
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• pp.307-315
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• 2022

개똥쑥은 말라리아 등 다양한 질병의 치료물질인 artemisinin 제공하나, 식물체 내 농도가 낮고, 생산이 불안정하여 국제적 수요에 대응하지 못하고 있다. 재배환경을 인공적으로 제어하는 식물공장 시스템은 계절이나 장소에 제한 없이 약용식물의 공장식 생산체계가 가능하다(Kim 2010). 본 연구에서는 식물공장에서 개똥쑥의 artemisinin의 대량생산이 가능한 최적의 조건을 찾기 위하여 파종부터 수확까지 적색광(R)과 청색광(B)을 혼합한 3종류의 LED (R : B = 6 : 4, 7 : 3, 8 : 2)에서 생장 및 물질생산에 적합한 광조건을 탐색하였다. 개똥쑥의 수확 전, 1,395 ㎼/cm²의 UV-B, 4℃의 저온, 그리고 건조 처리로 식물에 hormesis를 유도하여 artemisinin의 생산 증가를 확인하였다. Artemisinin 생합성에 관여하는 효소들 중에서 ADS, CYP, ALDH1의 발현량을 qPCR로 측정하였고, artemisinin 정량을 통해 전사체와 대사물질의 연관성을 확인하고, artemisinin 생산에 적합한 재배 광조건과 hormesis 처리 조건을 탐색하였다. 3종의 LED 비율 중 8 : 2에서 높은 생체중 및 건물중을 생산했으며, hormesis를 유도하기 위한 3종의 물리 처리에서 이를 통해 7 : 3 식물을 수확전 6시간 건조처리했을 때 artemisinin 함량이 약 2배 증가하였다.

• Molecules and Cells
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• 제37권10호
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• pp.727-733
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• 2014

Spinosyns A and D are potent ingredient for insect control with exceptional safety to non-target organisms. It consists of a 21-carbon tetracyclic lactone with forosamine and tri-Omethylated rhamnose which are derived from S-adenosyl-methionine. Although previous studies have revealed the involvement of metK1 (S-adenosylmethionine synthetase), rmbA (glucose-1-phosphate thymidylyltransferase), and rmbB (TDP-D-glucose-4, 6-dehydratase) in the biosynthesis of spinosad, expression of these genes into rational screened Saccharopolyspora spinosa (S. spinosa MUV) has not been elucidated till date. In the present study, S. spinosa MUV was developed to utilize for metabolic engineering. The yield of spinosyns A and D in S. spinosa MUV was $244mgL^{-1}$ and $129mgL^{-1}$, which was 4.88-fold and 4.77-fold higher than that in the wild-type ($50mgL^{-1}$ and $27mgL^{-1}$), respectively. To achieve the better production; positive regulator metK1-sp, rmbA and rmbB genes from Streptomyces peucetius, were expressed and co-expressed in S. spinosa MUV under the control of strong $ermE^*$ promoter, using an integration vector pSET152 and expression vector pIBR25, respectively. Here-with, the genetically engineered strain of S. spinosa MUV, produce spinosyns A and D up to $372/217mgL^{-1}$ that is 7.44/8.03-fold greater than that of wild type. This result demonstrates the use of metabolic engineering on rationally developed high producing natural variants for the production.

• 한국약용작물학회지
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• 제22권3호
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• pp.223-230
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• 2014

This study was performed to enhance contents of low molecular ginsenoside using steaming and fermentation process in low quality fresh ginseng. For increase in contents of Rg2, Rg3, Rh2 and CK in low quality fresh ginseng, a steaming process was applied at $90^{\circ}C$ for 12 hr which was followed by fermentation process at Lactobacillus rhamnosus HK-9 incubated at $36^{\circ}C$ for 72 h. The contents of ginsenoside Rg1, Rb1, Rc, Re and Rd were decreased with the steaming associated with fermentation process but ginsenoside Rg2, Rg3, Rh2 and CK increased after process. It was found that under the steaming associated with fermentation process, low molecule ginsenosides such as Rg2, Rg3, Rh2 and CK were increased as 3.231 mg/g, 2.585 mg/g and 1.955 m/g and 2.478 mg/g, respectively. In addition, concentration of benzo[${\alpha}$]pyrene in extracts of the low quality fresh ginseng treated by the complex process was 0.11 ppm but it was 0.22 ppm when it was treated with the steaming process. This result could be caused by that the most efficiently breakdown of 1,2-glucoside and 1,4-glucoside linkage to backbone of ginsenosides by steaming associated with fermentation process. This results indicate that steaming process and fermenration process can increase in contents of Rg2, Rg3, Rh2 and CK in low quality fresh ginseng.

• Earthquakes and Structures
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• 제5권6호
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• pp.703-731
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• 2013

In order to verify the applicability of buckling restrained braces (BRB's) and fiber reinforced polymer (FRP) sheets to the seismic strengthening of a low-rise RC building having the irregularities of a soft/weak story and torsion at the ground story, a series of earthquake simulation tests were conducted on a 1:5 scale RC building model before, and after, the strengthening, and these test results are compared and analyzed, to check the effectiveness of the strengthening. Based on the investigations, the following conclusions are made: (1) The BRB's revealed significant slips at the joint with the existing RC beam, up-lifts of columns from RC foundations and displacements due to the flexibility of foundations, and final failure due to the buckling and fracture of base joint angles. The lateral stiffness appeared to be, thereby, as low as one seventh of the intended value, which led to a large yield displacement and, therefore, the BRB's could not dissipate seismic input energy as desired within the range of anticipated displacements. (2) Although the strengthened model did not behave as desired, great enhancement in earthquake resistance was achieved through an approximate 50% increase in the lateral resistance of the wall, due to the axial constraint by the peripheral BRB frames. Finally, (3) whereas in the original model, base torsion was resisted by both the inner core walls and the peripheral frames, the strengthened model resisted most of the base torsion with the peripheral frames, after yielding of the inner core walls, and represented dual values of torsion stiffness, depending on the yielding of core walls.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권10호
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• pp.4418-4425
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• 2012

현재의 국내 군수 환경은 운용단계에 있는 무기체계에 대해 PBL 개념의 적용이 확대되고 있는 추세이다. 본 연구에서는 전수명주기에 걸쳐 PBL 적용 프로세스와 ILS 요소 개발을 모델링 해 봄으로써 PBL 적용 프로세스의 개선안을 도출하려고 한다. 특히 개발초기 단계부터 PBL 적용 프로세스를 모델링 해 봄으로써 개선을 도모하였다. 또한, ILS 개발 시점부터 PBL 개념이 반영되도록 ILS 요소 개발과의 상관관계를 설정함으로써 운용단계에 있는 체계가 아닌 개발단계부터 ILS 개발절차에 PBL을 고려하는 개선방안을 제공한다. 기존에 국내에서 적용 중인 PBL 개념이 ILS의 보급체계와의 연계성에만 국한된 개념이라면 이를 확장해서 개발체계 전체의 가용도, 신뢰도, 군수지원 비용 등을 고려한 개선된 PBL 적용이 가능하다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제5권4호
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• pp.665-671
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• 1992

To investigate the effects of immunization against somatostatin (SRIF) on growth rate, feed efficiency and carcass quality; forth-eight Yorkshire gilts ($age=37.5{\pm}4.3d,\;wt=8.2{\pm}1.6kg$) were randomly assigned to one of the following three treatments (1) control, (2) bovine serum albumin (BSA) and (3) SRIF. Cyclic SRIF was conjugated to BSA as the antigen containing 1 mg of SRIF diluted in 3 ml of saline. The conjugate was injected subsutaneously together with bacterial cell protein (BP) adjuvant on both sides of the neck of each gilt as the initial injection with three subsequent booster injections. Throughout the experiment all pigs were fed ad libitum a corn-soy diet containing 20% protein. Body weight and feed intake were measured on a weekly basis. All pigs in the experiment were slaughtered when they approached 101 kg body weight on the weekly weigh day. After slaughter, carcass parameters were analyzed to assess carcass quality. Results revealed that there were no differences among SRIF, BSA and control treatments for average daily gain, feed efficiency and feed intake during the first 5 wk of the experiment and from 6 wk to slaughter. The results for carcass analysis indicated that active immunization against SRIF had no effect on fat content, lean yield, water content and Canadian carcass index These data, collectively, suggest that the protocol employed in the present investigation for active immunization against SRIF is not an effective method for the enhancement of pig growth and improvement of feed efficiency and carcass quality.