• 한국수산과학회지
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• 제32권2호
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• pp.121-126
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• 1999

Chitin deacetylase 추출을 위한 M. rouxii균의 성장 및 분해활성효소의 생산을 위한 공급원 중, 탄소원으로는 glucose 및 fructose 등이 가장 우수한 것으로 나타났고, 질소원으로는 yeast extract 및 pepton이 3:2의 비율로 총 $2\%$ 정도의 농도가 가장 효과적이었다. 성장 최적 pH는 4.5, 배양온도는 $25^{\circ}C$ 부근이었고 약산성 및 7.5이상의 영역에서는 균체의 성장 및 분해활성 효소의 활성이 급격히 저하되었으며 $35^{\circ}C$ 이상의 온도영역에서는 거의 생육하지 못하였다. 정제효소의 최적활성 pH 영역은 pH 5.5 부근이었으며 pH 4.0이하와 pH 8.0 이상의 반응조건에서는 급격한 활성저하를 초래하였고 반응 온도 $35^{\circ}C\~40^{\circ}C$ 영역에서 최고의 활성을 나타내었다. pH안정성에 있어서 pH 4.5 이하 및 pH 7.5 이상의 영역에서는 상당히 불안정한 것으로 나타났으며 $CaCl_2$ 및 $ZnC1_2$ 첨가에 의하여 약 $10\~20\%$의 활성이 증가되었으나 $Li^{2+}$ 및 $Hg^{2+}$ 등에 의해서는 현저한 활성저하현상을 나타내었다. 정제효소는 SH-화합물인 L-cysteine 과 S-S결합 절단제인 2-mercaptoethanol에 의해서는 활성이 증대되었고, SH 차단제인 $\sigma$-phenanthroline, CMB 및 금속 chelate제인 EDTA와 iodoacetate에 의해서는 활성이 현저히 저하되었다. 그리고, 정제효소의 $K_m$은 $1.2\%$였으며, $V_{max}$는 59.5U/mg 이었고, 20, 40, 60, 80mesh의 크기로 제조되어 진 분말 chitin에 대한 정제효소와의 반응에서 반응생성물인 acetic acid는 검출되지 않았다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제31권2호
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• pp.263-270
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• 2002

본 연구에서는 casein 펩타이드 분획물이 정상 및 고지방식을 섭취한 흰쥐에서의 혈청 및 조직의 지질 농도에 미치는 섭취효과를 검토하고자 하였다. 정상 지방식이 (7% soybean oil & cholesterol-free; Expt I)를 섭취한 흰쥐는 정상 혈청 지질농도를 나타내는 것으로, 분배설량이 약간 증가하는 경향을 나타내긴 하였지만 이때 casein 펩타이드 분획물군의 혈청,간조직의 지질농도에 대한 효과는 유의적인 차이가 없었다. 하지만, 순환기계질환의 주요 인자인 HDL/LDL비는 친.소수성 펩타이드에서 유의적으로 높은 경향을 나타내었다. 고지방 콜레스테롤식이 (18% beef tallow & 1% cholesterol; Expt II)를 급여하였을 경우, 친.소수성 펩타이드 분획물군에서 분중으로의 총지질, 총콜레스테롤 및 중성지방의 배설량이 유의 적 (p<0.05)으로 또는 증가하는 경향을 나타내었다. 이런 결과, 고지방식이를 급여했을 때 친.소수성펩타이드 분획물군이 casein군에 비해 혈중 및 간조직 중의 지질 농도가 낮아지는 경향을 나타냈다. 또한 HDL/LDL비도 casein군에 비해 친.소수성 펩타이드 분획물군에서 높게 관찰되는 것으로, 이는 고 혈증 위험요소를 저하시키는 효과가 있는 것으로 사료되었다. 친.소수성 펩타이드 분획물(CL & CB)의 아미노산 조성 결과, 친.소수성 펩타이드 식이의 glycine과 methionine함량은 casein 식이의 조성과 거의 비슷한데, arginine과 lysine함량은 casein 식이의 조성과 상당히 달랐다. 또한 혈중 지질농도를 낮추는 것으로 보고되어지는 arginine/lysine 비와 glycine/methionine 비는 친.소수성 펩타이드 분획물 식이(CL & CB)에서 낮게 관찰되었다. 이러한 결과는 동물실험 결과와 같이 고찰해볼 때, 아미노산 조성이 혈중 및 조직 중의 지질저하 효과에 미치는 영향이 그다지 크지 않은 것으로 사료되었고, 앞으로 이에 대한 연구가 더욱 필요하였다. 친.소수성 casein 펩타이드 분획물의 지질 대사에 미치는 영향을 관찰하여 보았을 때, 고지혈증 및 고콜레스테롤혈증 흰쥐에서 혈중 및 간조직의 지질함량을 저하 시키는 효과가 있는 것으로 나타났다. 이에 가능한 기전으로는 분중으로의 지질 배설량을 증가시킨 것에 기인한 것으로 해석되었으며, 섭취기간이 길어질수록 효과가 확실해질 것으로 기대되었다. 또한 casein 펩타이드 분획물의 아미노산 조성비의 차이라기보다는 펩타이드 자체의 효과임이 시사되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제13권1호
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• pp.97-106
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• 1984

남대양(南大洋)에 다량 서식하고 있는 중요한 단백질자원(蛋白質資源)인 크릴을 보다 유효하게 식량(食糧)으로 이용하기 위한 방안의 하나로 크릴을 원료로 하여 그 자체에 존재하는 활성이 높은 자가소화효소(自家消化酵素)나 단백질분해효소(蛋白質分解酵素)로써 크릴간장 제조(製造)를 시도(試圖)하였다. 마쇄한 크릴에 동량(同量)의 물을 첨가하여 가수분해(加水分解)시킬 때의 최적가수분해조건(最適加水分解條件) 및 저장안정성(貯藏安定性)을 검토(檢討)하고 아울려 제품의 정미성분(呈味成分)을 분석(分析)하였다. 자가소화(自家消化)에 의한 경우와 bromelain, complex enzyme을 첨가한 시료(試料) 모두 $52.5^{\circ}C$에서 최대활성을 나타내었고, 분해시간(分解時間)은 3시간(時間)이 적합하였으며, 효소농도(醴素濃度)는 bromelain의 경우 0.5 %, complex enzyme은 5%가 가장 좋았다. 그리고 pH는 자가소화(自家消化)나 complex enzyme을 첨가하여 분해(分解)하였을 경우는 7.0${\sim}$7.5, bromelain을 첨가하여 분해(分解)하였을 때는 6.5부근에서 가장 활성이 높았다. 이와 같은 최적가수부해조건(最適加水分解條件)에서 크릴을 자가소화(自家消化)시킨 후 $100^{\circ}C$, 20 분간(分間) 불활성화한 다음 여과한 가수분해물(加水分解物)에 식염(食鹽)(10 %)과 벤조산(0.06%)이나 알코올(3 %)을 첨가하여 멸균한 유리병에 밀봉(貯減)한 결과 $37^{\circ}C$에서 한달간 저장(貯藏)하여도 화학적, 미생물적 및 관능적으로 안정하였다. 또한 관능적인 맛으로 보아 식염(食鹽) 10 % 중 5 % 정도까지는 나트륨염(鹽) 대신 칼륨염(鹽)을 대체 첨가할 수 있었다. 크릴간장의 단백질가수분해율(蛋白質加水分解率)은 자가소화법(自家消火法)인 경우 83.2%, bromelain 첨가구는 89.7%, complex enzyme 첨가구는 92.7 %이었다. 자가소화법(自家消化法), bromelain 또는 complex enzyme첨가에 의해 제조(製造) 된 크릴간장의 유리(遊離)아미노산(酸) 중 함량이 많은 것은 lysine, arginine, leucine, proline, alanine 및 valine으로서 전 유리(遊離)아미노산(酸)에 대해 각각 58.8 %, 56.0 %, 55.3 %를 차지하였다. 그리고 전엑스분망(分望) 소(素)에 대하여 유리(遊離)아미노산(酸)이 차지하는 비율은 각각 67.4 %,69.4%, 69.8 %이었다. 핵산관련물질(核酸關聯物質) 중 함량이 가장 많은 것은 hypoxanthine이었고, 다음이 5’-IMP였다. TMAO, betaine, 총 creatinine은 함량이 적었다. 관능검사결과(官能檢査結果) 자가소화(自家消化)시킨 크릴간장은 효소(酵素)처리한 것이나 재래식 콩간장에 비하여 품질 면에서 손색이 없고 저장성(貯藏性)이 좋은 크릴간장을 제조(製造)할 수 있다는 결론을 얻었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제22권2호
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• pp.109-122
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• 1979

잔류성(殘留性) 살충제(殺忠劑)인 BHC의 합리적(合理的) 사용방법(使用方法)을 찾기 위하여 용매추출법(溶媒抽出法)에 의한 ${\gamma}$-isomer를 분리(分離) 및 농축(濃縮)하였다. 그리고 불활성(不活性) 이성질체(異性質體)로 부터 1,2,4-trichlorobenzene, 2,4,5-trichloronitrobenzene, 2,4,5-trichloroaniline을 거쳐 3-(2,4,5-trichlorophenyl)-1-methyl urea를 합성(合成)하였으며 몇가지 작물(作物)에 대한 발아(發芽) 및 생육억제효과(生育抑制效果)를 조사하였다. 실험결과(實驗結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. methanol-물 용매계(溶媒系)에서 BHC 원제(原劑)를 재결정(再結晶)하였고, ${\gamma}$-이성질체의 회수율(回收率) 95%에서 ${\gamma}$-이성질체의 조성(組成)이 49.5%로 강화(强化)된 BHC 결정(結晶)을 얻었다. 2. BHC 원제(原劑)를 85%의 methanol성(性) 수용액(水溶液)으로 추출(抽出)한 다음, chloroform이 분배(分配)시켜 재결정시켰을 때는 ${\gamma}$-이성질체의 회수율 90.5%에서 ${\gamma}$-이성질체의 조성(組成)이 89.6%로 농축된 BHC 결정을 얻을수 있었다. 3. BHC 원제로 부터 1,2,4-trichlorobenzene의 합성시(合成時), 합성수율(合成收率)은 alkali 농도(溫度)에 크게 좌우되며, 사용(使用)된 alkali의 종류에도 다소 영향을 받는다. 4. BHC 원제의 alkali 가수분해시(加水分解時) 계면활성제(界面活性劑)의 첨가(添加)는 1,2,4-trichlorobenzene의 수율(收率)을 높혔다. 특히 사급(四級)암모늄염은 1,2,4-trichlorobenzene의 수량(收量)을 크게 증가(增加)시켰다. 5. 1,2,4-trichlorobenzene으로 부터 2,4,5-trichloronitrobenzene의 합성시(合成時) nitro 화시약(化試藥)으로서 $HNO_3-H_2SO_4$를 사용하였을때 94.4%라는 높은 수율(收率)을 보였다. 6. 2,4,5-trichloronitrobenzene을 철(鐵)과 염산(鹽酸)으로 환원(還元)시켰을때, 생성(生成)된 2,4,5-trichloroaniline의 수율(收率)은 91.4%이였다. 7. BHC 원제(原劑)를 기준(基準)으로한 3-(2,4,5-trichlorophenyl)-1-methyl urea의 전수율(全收率)은 60.8%이었다. 8. 6종(種)의 작물에 대한 3-(2,4,5-trichlorophenot)-1-methyl urea의 발아(發芽) 및 생육억제효과(生育抑制效果)는 대조(對照)로 사용한 urea계(系) 제초제(除草劑)인 linuron, diuron 보다 강(强)하였으며, 또 본(本) 화합물(化合物)에 대한 감수성(感受性)은 작물의 종류(種類)와 부위(部位)에 따라 차이(差異)가 있었다.

• 생명과학회지
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• 제28권11호
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• pp.1347-1353
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• 2018

본 연구는 한국전통약용식물(구기자, 오미자 잎)의 발효물로부터 분리한 Bacillus coagulanse NRR1207의 발효 특성을 파악하고 Bacillus coagulans NRR1207의 ${\alpha}$-galactosidase의 활성과 이를 통한 대두박의 비소화성분의 분해를 확인하였다. Bacillus coagulans NRR1207이 생산하는 효소 중 ${\alpha}$-galactosidase, ${\beta}$-galactosidase, ${\alpha}$-glucosidase가 가장 높은 40 nmol 이상의 활성을 나타내었다. Bacillus coagulans NRR1207의 발효 특성은 10% skim milk에서 배양했을 때, pH는 급속히 감소했고 적정 산도는 1.9%까지 증가했고 생균수도 발효 24시간에 8.8 log CFU/ml로 증가했다. 유당은 배양 72시간째 완전히 고갈되었고 유산 생산 능력도 탁월했다. Bacillus coagulans NRR1207을 대두박에 접종 후 배양시간에 따른 생균수의 변화는 배양 시작 시 7.6 log CFU/ml, 배양 16시간에 최고에 도달하여 9.0 log CFU/ml이었고 배양 72시간에 8.3 log CFU/ml로 Bacillus coagulans NRR1207이 왕성하게 잘 성장하였다. 대두박의 비소화성분 분해는 Bacillus coagulans NRR1207 접종 후 발효 24, 48, 72시간이 경과하면서 이 균이 생산한 ${\alpha}$-galactosidase에 의해 비소화성분인 stachyose와 raffinose가 대부분 분해되고 galactose가 생성되었다. 따라서 Bacillus coagulans NRR1207은 대두박의 비소화성분을 분해하는 생균제(Probiotics)로써 이용하여 식품 및 가축 사료 이용성 증대에 활용이 가능할 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제28권11호
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• pp.1339-1346
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• 2018

국내 식용버섯 생산은 인공배지에 의존하고 있으며, 버섯 수확후의 폐 배지는 년간 200만톤 이상이 부생되고 있다. SMS에는 다량의 버섯 균사체와 자실체가 포함되어 있으며, 상당량의 영양성분 및 생리활성물질이 잔존하고 있으나, 현재 특별한 용도없이 폐기되고 있는 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 표고버섯 SMS의 고부가가치화를 위해 무접종 살균배지, 1차 SMS 및 3차 SMS의 이화학적, 영양적 및 효소적 특성을 평가하였다. 그 결과, 3차 SMS에서는 대부분의 목질부가 표고버섯 균사체에 의해 분해되어, 미접종 살균배지 및 1차 SMS보다 높은 함량의 조단백, 조지질, 회분 함량을 나타내어 우수한 영양성을 나타내었으며, 미접종 살균배지보다 칼슘은 2.95배, 마그네슘 및 나트륨은 2.35배, 인은 2.1배 이상 높게 나타났다. 유해 중금속인 비소와 카드늄은 검출되지 않았다. 또한 3차 SMS의 경우 pH, brix와 산도는 각각 4.6, 20.0 및 1.4로 나타나, 1차 SMS 보다 가용성 물질 및 유기산의 증가가 월등함을 확인하였다. 무접종 배지와 수확횟수에 따른 SMS 분말 및 추출물의 색차는 유의적으로 변화되어 쉽게 구분가능하였다. 한편 APIZYM kit을 이용한 SMS의 효소 활성 평가결과, 평가한 19종의 효소 모두 우수한 활성을 나타내었으며, 특히 esterase (C4), leucine arylamidase, valine arylamidase, cystine arylamidase, trypsin, ${\alpha}$-chymotrypsin, acid phosphatase, naphtol-AS-BI-phosphohydrolase, ${\alpha}$-galactosidase, ${\beta}$-galactosidase, ${\beta}$-glucuronidase, ${\alpha}$-glucosidase, ${\beta}$-glucosidase, N-acetyl-${\beta}$-glucosaminidase, ${\alpha}$-mannosidase 및 ${\alpha}$-fucosidase는 매우 강력한 활성을 나타내었다. 본 연구결과는 표고버섯 SMS를 이용한 축산, 수산 사료 개발 및 환경정화, 고분자 분해 산업, 생물 전환 산업에 효율적으로 이용 가능함을 제시하고 있다.

• 핵의학기술
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• 제22권2호
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• pp.74-78
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• 2018

본 연구는 그리냐르 시약과 $[^{11}C]$$CO_2$ 가스의 반응온도를 최적화하여 $[^{11}C]$아세트산의 방사화학적 수율을 향상시킬 수 있는 방법을 개발하고자 하였다. 본 연구에서는 $TRACERlab^{TM}$ $FX_{C-Pro}$ 자동합성장치에 기체포집 반응법과 고체상 추출 카트리지 분리정제법을 적용하여 $[^{11}C]$아세트산을 합성하였다. 그리냐르 시약으로 3.0 M $CH_3MgCl$를 사용하였으며, 표지반응 시 무수 tetrahydrofuran을 사용하여 0.5 M $CH_3MgCl$로 희석하여 사용하였다. 사이클로트론에서 생산된 $[^{11}C]$$CO_2$ 가스를 포집 후 반응용기에 담겨있는 그리냐르 시약에 불어넣을 때 반응용기를 액체질소로 냉각하여 $0^{\circ}C$, $-10^{\circ}C$, $-55^{\circ}C$가 각각 되게 한 후 표지반응을 진행하였다. 표지 반응 후 1 mM 아세트산 용액을 넣어 반응액을 희석한 후 고체상 추출 카트리지 IC-H와 IC-Ag를 차례로 통과시켜 불순물을 제거하고, 최종산물인 $[^{11}C]$아세트산은 SAX 카트리지에 통과시켜 흡착시킨 후 주사용수를 통과시켜 유기용매 및 불순물을 제거한 후 생리식염수로 용출하였다. 용출된 $[^{11}C]$ 아세트산은 $0.22-{\mu}m$ 멸균필터를 사용하여 멸균 후 HPLC로 방사화학적 순도를 측정하였다. 사이클로트론의 빔 전류를 $50{\mu}A$로 고정하고 빔 조사를 20분간 하여 생산된 $[^{11}C]$$CO_2$ 가스를 그리냐르 시약과 반응시킬 때 온도가 $0^{\circ}C$일 때 $15.2{\pm}1.6GBq$ (n=5)의 $[^{11}C]$아세트산이 합성되었고, 표지반응온도가 $-10^{\circ}C$일 때는 $18.7{\pm}2.1GBq$ (n=19)가 합성되었으며, $-55^{\circ}C$일 때는 $7.7{\pm}1.7GBq$ (n=19)가 합성되었다. 방사화학적 수율이 가장 높았던 $-10^{\circ}C$에서 빔 조사시간에 따른 $[^{11}C]$ 아세트산의 합성수율을 비교하였을 때 10분간 빔을 조사할 때보다 20분간 조사할 경우 약 1.9배 생산량이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해 $[^{11}C]$$CO_2$ 가스와 그리냐르 시약을 $-10^{\circ}C$에서 반응 할 경우 방사화학적 수율을 크게 개선할 수 있어 향후 임상에서 통상적으로 생산 시 유용한 표지조건으로 활용될 수 있을 것이라 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제29권5호
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• pp.545-554
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• 2019

칡의 화합물은 동양 전통 의학에서 매우 중요한 콩과 식물로서 다량의 이소플라본을 함유한다고 보고되었다. 그러나, 칡의 주요 함유 이소플라본은 생물학적으로 이용가능성이 낮기 때문에, 생물학적 이용가능성을 증대시키기 위해서는 가수분해나 ${\beta}$-glucosidase를 사용하여 생물전환을 통해 이용 효율성을 증대시킬 수 있다. 본 연구는 김치로 부터 분리된 Lactobacillus rhamnosus BHN-76를 이용해 발효한 칡 추출물의 항산화 효과를 조사하였다. L. rhamnosus BHN-76 발효는 $37^{\circ}C$에서 3일간 발효하였으며, 발효하지 않은 칡 추출물에 비해 L. rhamnosus BHN-76 발효 칡 추출물에서 총 폴리페놀 함량은 약 134%, 총 플라보노이드 함량은 약 110% 증가된 것을 확인하였다. 또한, SOD 유사활성능, DPPH radical 소거 활성능과 ABTS radical 소거활성능은 각각 약 213%, 190%와 107% 항산화능이 증가하는 것을 확인하였다. 이 결과를 통해 L. rhamnosus BHN-76을 이용한 칡의 발효가 가능하며, 유산균 발효가 칡의 항산화능 증대에 효과적인 것을 확인하였으며 본 연구를 기반으로 한 기능성 식품 또는 화장품 소재로의 개발 및 응용이 가능할 것으로 기대된다.

• 유기물자원화
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• 제31권3호
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• pp.15-25
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• 2023

본 연구에서는 반도체 패키지 다이싱 공정에서 발생하는 실리콘 슬러지를 재활용하여 실리카 나노입자를 제조하였으며 이를 전기감응형 스마트유체의 분산 물질로 적용하였다. 상세히는, 실리콘 슬러지에 산처리를 통해 금속불순물을 제거한 고순도의 실리콘 분말을 얻고, 수열합성법을 통해 실리카 나노입자를 합성하였다. 실리카 나노입자의 크기를 조절하기 위해 수열합성법의 반응시간을 8, 15, 20, 30시간으로 진행하였으며, 반응시간이 증가할수록 실리카 나노입자의 크기가 증가하였다. 수열합성의 반응시간이 길어질수록 실리콘의 가수화 및 탈수 반응이 증가하며 입자의 크기를 증가시킨다. 실리콘 슬러지에서 제조한 실리카 나노입자를 실리콘 오일에 분산하여 전기감응형 스마트유체로 응용하였다. 그 결과, 30시간의 수열합성으로 제조된 실리카 나노입자가 동일한 전기장 하에서 21.4Pa의 가장 높은 전단응력을 나타내었다. 이는 큰 실리카 나노입자의 사이에 작은 입자들이 배치되는 보강효과 효과를 통해 단단한 사슬구조의 형성 때문이다. 본 연구를 통해 반도체 다이싱 공정에서 발생하는 실리콘 슬러지를 성공적으로 재활용하여 실리카 나노입자를 제조하였고, 이를 전기감응형 스마트유체에 적용함으로써 산업현장에서 친환경성을 강조하는 ESG 경영의 일환으로 적용될 수 있음을 확인하였다.

• 유기물자원화
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• 제31권1호
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• pp.15-26
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• 2023

혐기소화에 의한 메탄생산은 유기물이 가수분해, 산생성 단계를 거쳐 아세트산생성균과 메탄생성균 간의 영양공생 (syntrophy)에 의해 일어난다. 본 연구에서는 종간 영양공생 기작인 종간직접전자전달 (DIET, Direct Interspecies Electron Transfer) 과정을 촉진시키기 위하여 전도체인 마그네타이트 (Fe₃O₄) 첨가가 음폐수의 메탄생산에 미치는 영향을 파악하고자 하였다. 이를 위해, 본 연구에서는 회분식 혐기반응기를 이용하여 마그네타이트 투입량에 따른 음폐수의 메탄퍼텐셜 (B_u)과 최대메탄생산속도 [R_m(t₀)]를 분석하였다. 마그네타이트 무처리구의 메탄퍼텐셜은 0.496 Nm³/kg-VS_added이었으며, 21.06일에 38.24 mL/day의 최대메탄생산속도를 보였다. 마그네타이트 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 70, 100mM 처리구의 메탄퍼텐셜은 각각 0.502, 0.498, 0.512, 0.510, 0.518, 0.523, 0.524, 0.540, 0.549 Nm³/kg-VS_added이었으며, 마그네타이트 투입량 증가에 따라 유의성 있는 메탄퍼텐셜의 증가 경향을 보였다. 최대메탄생산속도는 무처리구와 비교하여 마그네타이트 처리구에서 증가하였으며 15mM 처리구에서 36.95%까지 증가하였다. 또한, 마그네타이트 투입농도가 증가함에 따라 최대메탄생산속도에 도달하는 기간(t₀)은 무처리 21.06일에서 마그네타이트 100mM 처리 14.67일로 크게 단축되었다. 따라서, 마그네타이트 투입에 따른 음폐수의 메탄퍼텐셜과 최대메탄생산속도가 크게 향상되었다.