• 청정기술
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• 제18권3호
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• pp.229-249
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• 2012

산업 발달로 화석 연료 사용이 급증하고 이에 따른 지구 온난화 문제와 자원 고갈 문제가 대두되어 지속 성장을 위협하고 있다. 따라서 지속 성장을 위해서 두 문제를 모두 해결하여야 한다. 현재 이산화탄소의 처리 방법으로 인식되고 있는 이산화탄소 포집 및 저장 기술(carbon capture and sequestration, CCS)의 환경 논란으로 인해 사후 처리 기술의 필요성이 커지고 있다. 이에 해결책중 하나로 부각되고 있는 이산화탄소 포집 및 재활용 기술(carbon capture and utilization, CCU)에 대해서 알아보았다. 이산화탄소 전환 기술은 이산화탄소 배출량 감소에 따른 지구 온난화 문제의 해결 뿐 아니라 탄소원의 재활용이란 측면에서 자원고갈 문제의 해결책으로 제시될 수 있겠다. 이산화탄소 전환 기술은 기상 전환과 액상 전환으로 나눌 수 있으며 기상 전환의 경우 필요 에너지 공급원과 온화한 반응조건에서 전환이 이뤄져야 하고 저에너지 소비 생성물 분리 정제 기술의 개발이 필요하다. 액상 전환의 경우, 반응 속도를 높일 수 있는 촉매 및 광감응제 개발과 함께 촉매, 빛, 전기의 혼성 시스템의 개발이 요구되어진다. 이산화탄소 전환 기술은 신재생 에너지 및 바이오산업의 경쟁력 향상을 위한 연결 기술로 그 가치가 매우 크다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제53권5호
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• pp.409-418
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• 2011

복합생균제의 급여가 육계의 생산성, 도체특성, 분중 $NH_3$ 가스 생성량 및 장내 병원성 미생물 억제효과에 미치는 영향을 조사하기 위하여 토종 닭 육계 병아리 120수를 이용하여 9주간 시험을 실시하였다. 실험은 5처리 3반복의 완전임의 배치법으로 설계 하였으며, 처리 당 24수씩 배치하였다. 처리내용은 C (대조구로서 기초사료만 급여), T1 (기초사료에 항생제 첨가), T2 (기초사료에 생균제제 bio-Max$^{(R)}$ 첨가), T3 (기초사료에 생균제제 bio-${\alpha}$-Gold$^{(R)}$ 첨가), T4 (기초사료에 bio-MAX$^{(R)}$와 면역증강제인 ${\beta}$-glucan, 유기산의 추가 첨가)로 구분하였으며, 병아리들은 2주간의 적응기간을 거친 후 2~6주령은 육계전기사료, 6~9주령은 육계후기사료를 급여 하였다. 총 증체량은 항생제가 첨가된 T1에서 가장 높았으며(p<0.05), 대조구와 생균제 급여구 간에는 차이가 없었다. 사료 섭취량은 2~9주령에서는 T1과 T2에서 유의적으로 증가 하였다(p<0.05). 결과적으로 사료요구율은 대조구와 항생제 첨가구 그리고 T4에서 다른 처리구보다 낮게 나타났다(p<0.05). 처리구 별 생체중과 도체율은 T3와 T4에서 다른 처리구보다 높게 나타났으며, 가식 내장 무게는 간과 심장에서 T4가 유의하게 높게 나타났다(p<0.05). 계분 중의 $NH_3$ 가스 발생량은 6일에 최고치에 달했으며 9일 이후 감소하였다. 복합 생균제 제품급여 시 암모니아 가스 발생량에 대한 영향은 항생제 첨가 급여구에 비하여 낮게 나타났다. 생균제 첨가 급여 시 맹장 내 salmonella 수는 T4에서 현저히 감소하였고, 회장 내에서는 T2와 T4에서 감소하였다. 맹장 내 E. coli 수는 T4에서 현저히 감소하였고, 회장 내에서는 T1, T2와 T4에서 유의적으로 감소하였다(p<0.05). 복합 생균제 제품은 장내 병원성 미생물 수를 감소시켰으며, 특히 ${\alpha}$-Max$^{(R)}$ 제품에 면역증강제가 첨가된 복합 생균제의 효과가 다른 처리구보다 높았다. 따라서 복합생균제에 면역증강제의 혼합급여형태는 장내 병원성 미생물 억제측면에서 항생제를 대체할 수 있는 가능성이 높을 것으로 사료된다.

• 유기물자원화
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• 제23권4호
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• pp.86-94
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• 2015

반탄화 공정은 약 $250^{\circ}C$정도의 온도에서 진행되는 열화하적 반응으로, 본 반응에 의하여 바이오매스 중에 포함된 헤미세루로스가 분해되고, 휘발성 가스를 생성하여 분리되는 과정이 진행된다. 바이오매스를 반탄화하는 중요한 이유로는 반탄화에 의하여 에너지 집적도(바이오매스 단위 중량에 포함된 열량)가 증가하게 되어 수송 등에 필요한 열량이 감소하는 장점이 있는 반면, 반탄화의 결과로 생산된 반탄화물은 화재 및 분진 폭발의 위험이 높아지는 단점이 있다. 본 연구에서는 바이오매스 연료 중 목질류로서 자연 건조된 폐목재와 초본류로서는 볏짚을 대상으로 약 $200^{\circ}C{\sim}300^{\circ}C$범위의 온도에서 반탄화 실험을 실시하여 반탄화 후 결과물의 연료적 특성을 평가하였다. 특히 C/H(탄소와 수소 비) 및 C/O(탄소와 산소비)는 연료적 특성 중 생물학적 안정성 및 연소시 오염물질(특히 수트, Soot)과 관계되는 요소로서 중요하다. 실험 결과 반탄화에 의하여 C/H는 약 2배 증가하였으며, C/O는 약 3배 증가하였다. 이는 생물학적 안정성은 감소하여 자연적으로 분해(생분해)가 진행되는 어려운 상태로 변화되었으나, 연료 중 수소의 감소에 의하여 휘발성 가스의 생성은 감소할 수 있는 것을 나타낸다. 한편 탄화된 바이오매스의 TGA(Thermogravimetric Analysis)를 실시한 결과, 저온에서의 진행되는 열분해 부분이 상대적으로 감소하였으며, 이는 단순 바이오매스 연료에 비하여 석탄과 연소 특성이 유사할 수 있는 것으로 나타내었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제23권3호
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• pp.250-255
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• 2014

본 연구는 살균 소독제로 오존을 이용하고. 살균효과를 극대화 할 수 있는 방식으로 마이크로버블 장치에 오존을 공급하여 배양액 재처리 기술을 위한 오존 마이크로버블의 살균효과를 구명하고자 실시하였으며 결과를 요약하면 다음과 같다. 마이크로버블 장치의 성능에서 압력 $3.5kgf{\cdot}cm^{-2}$에서 평균입경은 $27.42{\mu}m$로 측정되었고 마이크로버블의 발생량은 당 평균 12만개로 나타났으며, 적정 오존 발생량은 $3g{\cdot}h^{-1}$일 때 오존농도는 2ppm, 배출 오존농도는 0.06ppm에 도달하는 것으로 나타났다. 병원균 살균효과는 오존수의 경우 FO, PC와 CG 모두 오존농도 0.5ppm, 처리시간 30초만으로도 현저한 감소를 보였다. FO는 오존농도 0.5ppm, 처리시간 60초 이내에서 멸균되었고, PC는 오존농도 2.0ppm, 처리시간 30초 이내에서 멸균되었으나, CG의 경우 2.0ppm 이상의 오존수를 처리하여야 할 것으로 판단되었다. 오존가스의 경우 처리시간 120초 이내에서 현저한 감소를 보였으며, FO와 PC는 처리시간 180초 이내에서 멸균되었고, CG의 경우 180초 이상 오존가스를 처리하여야 할 것으로 판단되었다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제28권2호
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• pp.188-193
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• 2013

Aphanizomenon flos-aquae는 시아노박테리아 일종이며 anatoxin-a, saxitoxin, neosaxitoxin 등의 독소를 생산할 수 있어 국내에서는 식품원료로 사용이 금지되어있다. 전통적으로 시아노박테리아는 사상체 넓이, 세포 크기, 분열방법, 세포형태, 가스주머니의 존재유무 등의 형태학적 특징에 의한 분류가 가능하다. 그러나 가스주머니 혹은 무성포자와 같은 특징은 주변 환경 또는 생장조건에 따라 차이가 있으며 경우에 따라 소실되기도 한다. 따라서 PCR에 의한 Aph. flos-aquae를 함유하는 기능식품을 검출할 수 있는 분석법을 개발하였다. 프라이머를 설계하기 위하여 유전자은행(www.ncbi.nlm.nih.gov)에 등록되어있는 Aph. flos-aquae, 스피루리나의 16S rRNA 염기서열을 이용하였으며, 비교 및 분석에는 BioEdit ver. 7.0.9.0 프로그램을 사용하였다. 최종적으로 클로렐라, 스피루리나, 녹차, 시금치로부터 Aph. flos-aquae를 검출할 수 있는 AFA-F1/AFA-R1(363 bp) 프라이머를 최종 선정하였다. 그리고 상기 프라이머는 Aph. flos-aquae가 각각 1% 함유 되도록 제조된 클로렐라, 스피루리나 제품에서 모두 혼입여부의 확인이 가능함을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제21권1호
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• pp.68-73
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• 2011

갈조류 유래의 다당류인 laminarin을 기질로써 호열성 미생물인 Pyrococcus furiosus의 $\beta$-1,3-glucanase와 반응 시킨 뒤, 분해산물을 yeast를 이용한 알코올 발효과정을 통하여 에탄올을 생산하고자 하는 연구를 수행하였다. 33 kDa (297 a.a, 894 bp)의 재조합 $\beta$-1,3-glucanase를 대장균에게 발현 후 순수하게 정제 하였으며, 정제한 $\beta$-1,3-glucanase와 laminarin을 반응시킨 결과 단당을 포함하여 oligo당 형태로 분해됨을 TLC와 HPLC로써 확인하였다. 그리고 이러한 분해산물을 에탄올 생산 배지의 유일한 탄소원으로써 첨가하여 yeast를 배양한 결과 48시간뒤에는 세포 외로 최소 0.3%의 알코올을 생산함을 gas chromatography로써 확인하였다. 따라서 $\beta$-1,3-glucanase와 laminarin의 최적 분해반응 및 yeast의 최적 알코올 발효 조건을 확립한다면 본 연구의 방법을 이용한 해조류로부터의 bio-ethanol의 생산을 성공적으로 수행 할 수 있으리라고 판단된다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.78-90
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• 2021

본 연구는 자전거 운동 시 소비되는 에너지량 계산을 위한 알고리즘을 개발하고자 하는 목적으로 수행되었다. 대학에 재학 중인 60명(남자 30명, 여자 30명)을 대상으로 자전거 운동 시 10초 간격으로 배출하는 호흡가스를 분석하고 에너지소비량을 측정하였으며, 시판 유선속도계로 측정된 결과 및 선행연구에서의 추론식과 비교 검증하였다. 남자의 자전거운동 시 시간에 따른 소비되는 에너지량을 추정하는 알고리즘은 '에너지소비량(Kcal)=5.048×(시간(분))-2.258(r2=0.998)'로 계산되었다. 여자의 자전거 운동 중 시간에 따른 에너지소비량 추정 회귀식은 '에너지소비량(Kcal)=4.466×(시간(분))-1.605(r2=.999)'로 계산되었다. 남자의 자전거운동 시 시간과 속도에 따른 에너지소비량 추정 회귀식은 '에너지소비량(Kcal)=(0.05×속도(kph))×(4.750×시간(분)+0.091)'로 계산되었다. 여자의 자전거 운동 시 시간과 속도에 따른 소비되는 에너지량 추정 회귀식은 속도 20kph 이하 조건에서는 '에너지소비량(Kcal)=(0.05×속도(kph))×(4.151×시간(분)-0.736)'으로 계산되었고, 속도 20kph 초과 조건에서는 '에너지소비량(Kcal)=(0.04×속도(kph))×(4.151×시간(분)-0.736)'으로 계산되었다. 결론적으로 자전거 운동 시 소비되는 에너지량을 계산하기 위한 알고리즘개발에는 시간 및 속도에 따른 에너지소비량 추론식 적용이 적절한 것으로 제언된다.

• 스마트미디어저널
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• 제11권9호
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• pp.30-38
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• 2022

안전사고의 위험성이 상존하는 작업 현장에서 안전사고 발생 시 신속한 조치를 위해서는 생체 데이터를 실시간으로 파악하는 것이 중요하다. 그 중 혈중산소포화도는 인간이 생명을 유지하는 데 있어서 가장 중요한 요소이므로 작업자의 안전관리를 위한 선제 대응으로 상황에 따라서 실시간 산소포화도 측정과 모니터링이 필요하다. 건강 및 생명 위험 보호복을 착용한 작업자로부터 실시간 생체 신호를 수신하고, 외부 시스템에서 작업자의 위험 상태를 공유 및 분석함으로써 작업자의 현재 상태를 진단하고 작업자에게 발생할 수 있는 응급 상황에 효율적으로 대응할 수 있다. 본 논문에서는 사고 현장에서 응급 상황에 대처하기 위해 보호복 착용자의 유해 가스와 산소포화도 위험도를 실시간 모니터링할 수 있고, 착용자의 활동성과 안전성을 보장할 수 있는 웨어러블 산소포화도 측정 플랫폼 기술을 제안하였다. 추후 제안한 시스템의 결과를 통해 확인한 한계점을 극복하고, 움직임 보정 등 개선된 생체 데이터를 플랫폼에 적용한다면 유해 가스 환경뿐만 아니라 응급 환자를 대상으로 하는 병원이나 가정에서도 활용할 수 있을 것이라 기대한다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권1호
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• pp.50-58
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• 2018

Elephant garlic (Allium ampeloprasum var. ampeloprasum), which belongs to the Alliaceae family along with onion and garlic, has a flavor and shape similar to those of normal garlic but is not true garlic. Additionally, its properties are largely unknown, and its processing and product development have not been reported. In this study, we focused on using elephant garlic to produce a new type of vinegar, for which the market is rapidly growing because of its health benefits. First, we evaluated the effects of elephant garlic addition on acetic acid fermentation of rice wine by Acetobacter pasteurianus. In contrast to normal garlic, for which 2% (w/v) addition completely halted fermentation, addition of elephant garlic enabled slow but successful fermentation of ethanol to acetic acid. Metabolite analysis suggested that sulfur-containing volatile compounds were less abundant in elephant garlic than in normal garlic; these volatile compounds may be responsible for inhibiting acetic acid fermentation. After acetic acid fermentation, vinegar with elephant garlic did not have any sulfur-containing volatile compounds, which could positively contribute to the vinegar flavor. Moreover, the amino acid profile of the vinegar suggested that nutritional and sensory properties were more enhanced following addition of elephant garlic. Thus, elephant garlic may have applications in the development of a new vinegar product with improved flavor and quality and potential health benefits.

• 공업화학
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• 제10권5호
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• pp.635-638
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• 1999

구두용 나피(裸皮)의 물성에 가장 큰 영향을 주는 탈모 공정에 단백질 분해 효소가 미치는 영향을 연구하였다. 나피의 물성을 기존의 방법 대신 전자 현미경을 이용하여 측정하는 새로운 방법을 제시하였다. 단백질 분해 효소를 이용한 바이오-테크 처리가 화학적 처리보다 탈모율에서 약간 저하되나 나피의 물성과 환경 측면에서 우수한 것으로 나타났다. 특히, 화학적 처리시 발생하는 유해 가스인 $H_{2}S$가 전혀 발생치 않았으며, 탈모 공정의 폐수 처리시 COD 및 BOD 값이 각각 939 mg/L와 5268 mg/L로 상당량 감소하여 기존의 처리 방법들보다 환경 친화적인 방법임을 확인할 수 있었다. 따라서, 탈모 공정은 $29{\sim}30^{\circ}C$의 온도 범위에서 단백질 분해 효소인 0.4~0.5% Lupin LE-10을 첨가하여 20시간 처리하는 것이 적합하였다.