• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제34권3호
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• pp.710-724
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• 2024

Flavobacterium can synthesize xanthophyll, particularly the pigment zeaxanthin, which has significant economic value in nutrition and pharmaceuticals. Recently, the use of carotenoid biosynthesis by bacteria and yeast fermentation technology has shown to be very efficient and offers significant advantages in large-scale production, cost-effectiveness, and safety. In the present study, JSWR-1 strain capable of producing xanthophyll pigment was isolated from a freshwater reservoir in Wanju-gun, Republic of Korea. Based on the morphological, physiological, and molecular characteristics, JSWR-1 classified as belonging to the Flavobacterium species. The bacterium is strictly aerobic, Gram-negative, rod-shaped, and psychrophilic. The completed genome sequence of the strain Flavobacterium sp. JSWR-1 is predicted to be a single circular 3,425,829-bp chromosome with a G+C content of 35.2% and 2,941 protein-coding genes. The optimization of carotenoid production was achieved by small-scale cultivation, resulting in zeaxanthin being identified as the predominant carotenoid pigment. The enhancement of zeaxanthin biosynthesis by applying different light-irradiation, variations in pH and temperature, and adding carbon and nitrogen supplies to the growth medium. A significant increase in intracellular zeaxanthin concentrations was also recorded during fed-batch fermentation achieving a maximum of 16.69 ± 0.71 mg/l, corresponding to a product yield of 4.05 ± 0.15 mg zeaxanthin per gram cell dry weight. Batch and fed-batch culture extracts exhibit significant antioxidant activity. The results demonstrated that the JSWR-1 strain can potentially serve as a source for zeaxanthin biosynthesis.

• 품질경영학회지
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• 제52권2호
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• pp.185-199
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• 2024

Purpose: The improvement of yield and quality in product manufacturing is crucial from the perspective of process management. Controlling key variables within the process is essential for enhancing the quality of the produced items. In this study, we aim to identify key variables influencing product defects and facilitate quality enhancement in CNC machining process using SHAP(SHapley Additive exPlanations) Methods: Firstly, we conduct model training using boosting algorithm-based models such as AdaBoost, GBM, XGBoost, LightGBM, and CatBoost. The CNC machining process data is divided into training data and test data at a ratio 9:1 for model training and test experiments. Subsequently, we select a model with excellent Accuracy and F1-score performance and apply SHAP to extract variables influencing defects in the CNC machining process. Results: By comparing the performances of different models, the selected CatBoost model demonstrated an Accuracy of 97% and an F1-score of 95%. Using Shapley Value, we extract key variables that positively of negatively impact the dependent variable(good/defective product). We identify variables with relatively low importance, suggesting variables that should be prioritized for management. Conclusion: The extraction of key variables using SHAP provides explanatory power distinct from traditional machine learning techniques. This study holds significance in identifying key variables that should be prioritized for management in CNC machining process. It is expected to contribute to enhancing the production quality of the CNC machining process.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제36권1호
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• pp.61-66
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• 2008

Flask 배양으로 기본 유청 배지MSM를 배지로 하고 첨가한 각 탄소원의 PS-7생산 효과를 살펴보면 fructose, glucose와 sucrose의 첨가가 PS-7의 생산을 다른 당에 비해 향상시킴을 알 수 있었다. 그러나 galactose의 경우 첨가량이 증가될수록 오히려 PS-7의 생산량이 감소되는 경향을 나타내었다. 여러 가지 배양 변수를 고려한 결과 glucose씨 첨가가 최적임을 확인하였다. 5L 발효조에 의한 PS-7 생산의 경우 유청과 glucose를 함께 첨가한 것이 유청과 glucose만을 배지의 탄소원으로 사용했을 때 보다 PS-7의 생산량이 월등히 향상되는 것을 알 수 있었으며, 유청 1%와 glucose 1%배지의 경우 PS-7생산량이 3 g/L를 생산하였다. 유청 1%와 glucose 2%배지의 경우 4 g/L의 PS-7의 생산하였으나 잔당량이 $30{\sim}40%$가 남아 생산효율(yield)면에서는 떨어짐을 알 수 있었다. 배지내 Glucose농도 변화에 따른 점성(viscosity)의 변화는 PS-7의 생산량의 변화와 비슷한 패턴을 보이지만 분자량 증대에 따른 점도의 증가는 훨씬 높게 나타났다. 본 실험의 결과 일반적으로 C/N ratio가 다당류인 PS-7생산에 중요한 역할을 하고 있으며, 유청 1%+glucose 1% 배지를 사용할 때 높은 점도와 수율의 PS-7을 얻을 수 있는 최적 배지임을 알 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제18권1호
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• pp.78-88
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• 1985

질소(窒素)의 형태(形態)가 상이(相異)한 몇가지 비종(肥種)이 수도(水稻)의 생육(生育) 및 수량(收量)에 미치는 영향(影響)을 구명(究明)코자 진주(眞珠)벼를 공시품종(供試品種)로 하여 4가지 질소형태(窒素形態)와 7종(種)의 비종(肥種)으로 질소(窒素) 시비량(施肥量)을 달리하여 Pot시험(試驗)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 토양중(土壤中) pH는 $NH_4-N$인 Ammonium Sulfate의 시용량(施用量)이 증대(增大)할수록 낮아졌으며 $NO_3-N$의 경우 부성분(副成分)이 없는 Nitric Acid구(區)는 시간이 경과함에 따라 pH가 높아졌으나 부성분(副成分)이 있는 $NO_3-N$ 비료(肥料)는 변화(變化)가 적었다. 2. 토양중(土壤中) $NH_4{^+}$ 함량(含量)은 N 15kg/10a구(區)에서는 비료형태(肥料形態)나 비종(肥種)에 관계없이 이앙후(移秧後) 14일(日)에 가장 낮았다. N 30kg/10a구(區)에서는 $NH_4-N$, Urea-N 등(等)은 17~24일(日)에 함량(含量)이 가장 낮았으나 $NO_3-N$는 31일(日)까지 계속 감소(減少)하였다. 3. 생육상황(生育狀況)은 질소시용량간(窒素施用量間)에 다소(多少) 차이(差異)가 있지만 간장(稈長), 고중(藁重) 등(等) 지상부(地上部)의 생육(生育)은 질소형태별(窒素形態別)로는 $NH_4-N$인 인산(燐酸)을 함유(含有)한 Ammonium Phosphate구(區)와 유황(硫黃)을 함유(含有)한 Ammonium Sulfate구(區), 그리고 Urea-N인 Urea구(區)에서 양호(良好)하였고 지하부(地下部) 뿌리의 생육(生育)은 $NO_3-N$인 질산구(窒酸區), Potassium Nitrate구(區) 및 Calcium Nitrate구(區)에서 양호(良好)하였다. 4. 수도(水稻)의 수량(收量)은 질소형태별(窒素形態別)로는 질소시용량간(窒素施用量間)에 다소(多少) 차이(差異)가 있으나 $NH_4-N$인 Ammonium Sulfate구(區), Ammonium Phosphates구(區)가 수량(收量)이 많았으며 $NO_3-N$인 Calcium Nitrate구(區) Potassium Nitrate구(區), Nitric Acid구(區)는 수량(收量)이 낮았다. 5. 식물체(植物體) 경엽중(莖葉中)에 N, P, Mg 및 Mn등(等) 무기성분(無機成分) 함량(含量)은 $NH_4-N$비료(肥料)에서 많았으며 Urea-N $NH_4-N+NO_3-N$의 순(順)로 적었다. 또한 $NO_3-N$ 비료(肥料)는 대체로 K, Ca 및 $SiO_2$ 등(等)의 무기성분(無機成分) 함량(含量)이 많았으나 N, P와 Mg, Mn, Fe 및 Mn등(等)의 함량(含量)이 적었다. 6. 식물체(植物體) 경엽중(莖葉中) 질소흡수(窒素吸收)의 증가(增加)는 인산흡수(燐酸吸收)를 증진(增進)시키는 상조작용(相助作用)이 있어 생육(生育) 및 수량증가(收量增加)에 기여하는 것으로 보였다. 반면(反面)에 $NO_3-N$ 비료(肥料) 중(中) K가 첨가(添加)된 비료구(肥料區)에서는 N, P, Ca 및 Mg, 그리고 Ca가 첨가(添加)된 비료구(肥料區)는 P, K 및 Mg 또한 $NO_3$-시용구(施用區)는 N, P, Mg흡수(吸收)를 감소(減少)시켰으며 N, P, Mg 및 Ca등(等)은 생육(生育) 및 수량증가(水量增加)에 크게 기여하는 것으로 보였다. 7. 수확기(收穫期) 벼 뿌리중 $SiO_2$, Zn, Fe 함량(含量)은 경엽(莖葉)에 비하여 많았고 N, P, Mg, Mn, Zn 및 Fe함량(含量)는 $NH_4-N$, Urea-N시용구(施用區)에서 많았고 K, Ca, $SiO_2$함량(含量)는 $NO_3-N$시용구(施用區)에서 많았다.

• 한국토양비료학회지
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• 제39권3호
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• pp.151-156
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• 2006

본 연구는 현행 추천되고 있는 논토양에서의 적정유효규산($SiO_2$) 목표치 $130mg\;kg^{-1}$이 최고수량 획득을 위해 설정된 조건으로 미질개선을 위한 유효규산의 적정관리농도와는 다소 차이가 있을 것으로 판단되어 미질개선에 적합한 유효규산 농도를 찾는데 그 목적을 두고 본 연구를 수행하였다. 이상의 결과를 요약하면 다음과 같다. 시험 후 토양의 화학적 특성을 보면 토양내 pH는 초기 토양보다 약간 상승하는 결과를 보였으며, 규산질비료의 시용량이 증가할수록 높아지는 경향을 보였다. 그리고 규산질비료의 시용량이 증가할수록 토양내 유효규산함량은 증가하는 경향을 보였고, 유효인산함량역시 유사한 경향을 보이며 증가하였다. 이는 토양내 과량의 가용성 규산에 의해 식물체내 인산의 흡수량이 저해되는 길항작용에 의해 토양내 유효인산함량이 증가한 것으로 판단된다. 초장과 경수는 규산질비료 처리구가 대조구에 비해 다소 우세한 경향을 보였다. 초장은 S-100 처리구가 가장 높은 결과를 나타냈으며 경수는 S-130 처리구가 주당 18.9개로 가장 높은 결과를 보였다. 수량구성요소에서는 규산질비료 처리구가 대조구보다 높은 결과로 조사되었다. 정조수량의 경우 관행구와 비교하여 8~13% 수량증대효과가 있었으며, 그 중 S-160 처리구가 $841.5kg\;10a^{-1}$로 가장 높은 결과를 보였다. 수당입수와 천립중은 S-160 처리구가 가장 높게 조사되었다. 이러한 결과에 의해 규산질비료는 수량 증대효과가 인정되는 것으로 판단된다. 쌀의 도정 특성 중 완전립 비율은 규산질비료 시용량이 증가할수록 증가하는 경향을 보여주었으며, S-210 처리구의 정조 완전립 비율은 관행구에 비해 8.4%의 향상을 보였다. 쇄립비는 시용량이 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. 백미의 화학성 분석결과 아밀로스 함량은 규산질비료의 시용량이 증가할수록 감소하는 경향을 보였으며, S-160 처리구에서 18.7%로 가장 낮게 조사되었다. 단백질 함량은 규산질비료 처리구가 대조구와 비교하여 더 낮은 결과를 보였으며, S-130 처리구가 최저 7.5%로 조사되었다. Mg/K비는 규산질비료 시용량 증가와 함께 높아지는 경향을 보였으며, 특히 S-160 처리구가 가장 높은 결과를 보여 주었다. 또한 식미치도 규산질비료 시용량이 증가할수록 증가하는 경향을 보였다. 이를 통해 규산 시용이 미질개선에 효과가 인정되며, S-160 처리구에서 미질개선효과가 가장 좋은 것으로 해석된다. 그러므로 수도 생육 및 미질개선의 효과를 위한 규산의 적정관리 농도는 S-160 처리구의 초기 유효규산 농도인 약 $200mg\;kg^{-1}$ 이내로 설정하여 관리하는 것이 가장 바람직할 것으로 판단된다.

• 한국축산식품학회지
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• 제32권5호
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• pp.644-651
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• 2012

MRP유래 육류 향미제의 향미 증강을 위하여 리보오스와 저 Glu 소맥글루텐 산 가수분해물을 기본 기질로 한 향미 조성물에 온도와 압력 조건별로 추출한 lard SC-$CO_2$ 분획을 첨가하여 향미제를 제조하였다. 이렇게 제조된 육류 향미제의 SMart nose를 이용한 향기패턴과 관능적 특성을 비교분석하여 향 특성이 우수한 육류 향미제를 개발하고자 하였다. Lard SC-$CO_2$분획 추출시 $40^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 추출 수율이 증가하지 않았으며, 추출온도를 $40^{\circ}C$로 고정하여 30-60 MPa의 압력에서 추출하였을 때 40 MPa 이상에서 추출효율이 크게 증가하였다. 추출된 lard SC-$CO_2$ 분획들의 SMart nose를 이용한 향기패턴 분석을 실시한 결과, $40^{\circ}C$에서 원료 lard와 30 MPa에서 추출한 lard SC-$CO_2$ 분획의 향기패턴은 40 MPa 이상의 압력에서 추출한 분획들과 구별되었으나 40 MPa 이상의 압력에서 추출한 분획들은 서로 유사한 향기패턴을 나타내었다. 그러나 40 MPa 이상 압력 추출 lard SC-$CO_2$ 분획은 다른 flavor전구체와 반응시켰을 때 다른 전구체들과의 상호반응을 통해 뚜렷한 향기패턴의 차이를 나타내었다. 관능검사 결과 MRP based 육류향미제의 전체적 기호도는 $40^{\circ}C$, 50 MPa에서 추출한 lard SC-$CO_2$ 분획을 첨가한 MRP based meat flavor과 $40^{\circ}C$, 60 MPa에서 추출한 lard SC-$CO_2$ 분획첨가 MRP based meat flavor가 가장 높게 나타났다. 따라서 육류 향 증강 MRP based meat flavor의 전구체로 lard를 초임계 추출하기 위한 최적 조건은 $40^{\circ}C$에서 압력을 50 및 60 MPa로 이 조건에서 추출시 높은 경제성과 관능적 우수성이 확보된 육류 향미제 생산이 가능하다고 판단된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제26권2호
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• pp.303-309
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• 2013

본 연구는 바이러스 무병묘의 대량 증식을 위한 기초 자료를 얻고자 포도 '자랑' 품종의 신초와 뿌리의 형성 및 생장에 미치는 배지조성물질과 생장조절제의 영향을 구명하고자 수행되었다. 배지의 무기염 농도가 낮을수록 신초의 형성은 많아지는 경향으로, 특히 1/2MS배지에서 신초의 형성 및 생장이 가장 양호하였다. 부정근의 형성은 무기염의 농도가 높아질수록 양호하여 2MS배지에서 부정근의 수가 2.1개로 가장 많았다. Sucrose의 경우, 신초의 형성은 1%, 부정근의 형성은 3%, 생장은 1% 농도구에서 가장 좋았다. 활성탄의 0.05% 첨가에 의해 신초의 생장은 양호했으며, 특히, 부정근의 형성 및 생장에 효과적이었다. '자랑'의 대량 증식을 위한 배지의 pH는 6.8이 가장 적합하여 신초의 마디수와 길이가 각각 3.9개와 1.3 cm로 가장 좋았다. 기내 대량증식에 미치는 생장조절제의 영향으로 BA 1.0 mg/L에서 신초의 생장이 가장 왕성하였으며, NAA 1.0 mg/L에서 절편체당 16.9개의 신초가 형성되어 양호한 결과를 얻었다.

• 폴리머
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• 제39권3호
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• pp.453-460
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• 2015

초임계 유체 기술을 이용한 폴리락티드 스테레오 콤플렉스 제조는 폴리락티드의 열적 및 기계적 물성을 향상시키는 좋은 방법이다. 이 연구에서는 초임계 유체인 디메틸에테르를 이용하여 고분자량 폴리락티드를 높은 수율로 100% 스테레오 콤플렉스화를 시켰다. 폴리락티드에 대한 디메틸에테르의 높은 용해성은 이 공정의 핵심요소로 250 bar, $70^{\circ}C$, 1.5시간에 반응이 종료되었다. 폴리락티드의 스테레오 콤플렉스 연구는 압력, 온도, 시간, 농도 및 분자량을 변화시키며 진행하였다. 스테레오 콤플렉스화는 온도와 압력이 증가할 때 높아졌다. 분자량 20만 이상인 PLLA와 PDLA는 6%의 디메틸에테르에서 100% 스테레오 콤플렉스화가 이루어졌다. 스테레오 콤플렉스화 정도는 DSC 및 XRD를 통해 이루어졌다. 또한 DSC 및 TGA 분석을 통해 융점이 $50^{\circ}C$ 이상 높아진 폴리락티드가 얻어졌음을 확인하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제21권6호
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• pp.637-645
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• 2011

Production of recombinant proteins by excretory expression has many advantages over intracellular expression in Escherichia coli. Hyperexpression of a secretory exoglucanase, Exg, of Cellulomonas fimi was previously shown to saturate the SecYEG pathway and result in dramatic cell death of E. coli. In this study, we demonstrated that overexpression of the PspA in the JM101(pM1VegGcexL-pspA) strain enhanced excretion of Exg to 1.65 U/ml using shake-flask cultivation, which was 80% higher than the highest yield previously obtained from the optimized JM101(pM1VegGcexL) strain. A much higher excreted Exg activity of 4.5 U/ml was further achieved with high cell density cultivation using rich media. Furthermore, we showed that the PspA overexpression strain enjoyed an elevated critical value (CV), which was defined as the largest quotient between the intracellular unprocessed precursor and its secreted mature counterpart that was still tolerable by the host cells prior to the onset of cell death, improving from the previously determined CV of 20/80 to the currently achieved CV of 45/55 for Exg. The results suggested that the PspA overexpression strain might tolerate a higher level of precursor Exg making use of the SecYEG pathway for secretion. The reduced lethal effect might be attributable to the overexpressed PspA, which was postulated to be able to reduce membrane depolarization and damage. Our findings introduce a novel strategy of the combined application of metabolic engineering and construct optimization to the attainment of the best possible E. coli producers for secretory/excretory production of recombinant proteins, using Exg as the model protein.

• 대한교통학회지
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• 제30권1호
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• pp.19-30
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• 2012

하루 동안 발생하는 교통수요는 대부분 특정 시간대에 집중됨으로써 수요 및 편익 산정에 어려움을 초래한다. 따라서 보다 신뢰성 높은 결과를 산출하기 위해서는 시간대별 특성을 고려할 필요가 있다. 이를 위한 첨두/비첨두의 1시간 통행량으로 환산하는 방법으로는 직관적 방법, 경험적 방법, 통계적 방법 등이 있다. 본 연구에서는 통계적 방법의 일환인 혼합군집분석 기법을 적용하여 첨두/비첨두/심야시간에 대한 지속시간과 집중률을 산정한다. 한국건설기술연구원이 제공하는 2009년 전국 24시간 수시교통량 자료를 이용하였으며, 차종별 특성을 살펴보기 위해 승용차, 트럭, 전차종 등으로 나누어 분석을 실시하였다. 분석결과의 검증을 위해 한국도로공사의 TCS 통행시간 자료를 이용하였다. 검증결과 본 연구결과가 타 연구에 비해 비첨두/심야 시간에는 오차율이 낮으며, 첨두시에는 통행거리가 멀어질수록 오차율이 높아지는 결과를 보였다. 본 연구결과는 임의성을 배제할 수 있으며, 첨두율 추정치에 대한 신뢰성 검증을 수행할 수 있어 보다 안정적인 방법론이라 평가할 수 있을 것이다. 본 연구의 결과가 향후 교통수요 분석의 신뢰성 향상에 일조할 수 있기를 기대한다.