• 제목/요약/키워드: bio-chemical

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센서 응답의 Time-Profile 을 이용한 전자 후각 (E-Nose) 시스템의 Vapor 인식 성능 향상 (Improved Vapor Recognition in Electronic Nose (E-Nose) System by Using the Time-Profile of Sensor Array Response)

  • Yoon Seok, Yang
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.329-334
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    • 2004
  • 전자후각(I-nose)시스템은, 전통적으로 음식물이나 플라스틱 제재의 생산에서 자동화된 품질관리 시스템에 사용되어 왔으나, 최근 호흡가스 등을 통해 당뇨, 호흡 및 소화기 질환과 감염 등을 검사하는 진단영역으로 그 응용분야를 확대하고 있다 이러한 질병과 연관이 없는 휘발성 유기화합물(volatile organic compound, YOC) 에 대하여 I-nose 의 센서어래이는 센서 물질과 휘발성 화합물 사이의 반응으로 인해 고유한 반응을 보이며, 신호의 profile 에 그 흔적을 남긴다. 본 연구에서는 센서어래이의 반응 신호를 profile 형태로 유지 및 분석함으로써 I-nose 의 가스시료 인식 성능을 보다 향상시킬 수 있는 방법을 제안하였다. 신호의 profile 에는 패턴인식을 위한 기존의 개별적인 특성(feature) 보다 많은 정보가 들어 있으며, 이를 가스의 구분에 효과적으로 이용하기 위해 디지털 영상처리에서 사용되는 패턴 매칭을 응용한time-profile방법을 새롭게 제안하였다. 제안된 방법의 검증을 위해, 반도체 공정에 의해 제작된 16채널의 초소형 가스센서 어래이를 사용해 측정된 8종류의 각기 다른 가스시료들에 대하여, 동종 및 이종 가스간의 매칭의 정도를 산출하였다. 기존의 방법과 비교한 결과 동종과 이종 가스간의 뚜렷한 구별이 가능하여 이를 패턴인식에 사용하면 E-nose의 가스 인식 성능을 향상시킬 것으로 전망된다.

원통 침지형 평막 생물반응기 내 산기량에 따른 3차원 유동현상에 관한 수치모사 (Numerical Simulation of Three Dimensional Fluid Flow Phenomena in Cylindrical Submerged Flat Membrane Bioreactor for Aeration Rate)

  • 김대천;정건용
    • 공업화학
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    • 제25권4호
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    • pp.401-408
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    • 2014
  • 분리막 생물반응기에서 산기량 제어는 반응기 내 유체흐름과 특히 막표면 근방에서의 전단응력을 변화시켜 막오염 감소 및 에너지 절약을 구현하는 중요 독립변수 중 하나이다. 본 연구에서는 원통형 생물 반응기 중심에 침지형 평막을 장착하고 하부에서 공기가 공급되는 3차원적 시스템에 대하여 "COMSOL"프로그램을 사용하여 수치해석하였다. 용액의 점도, 온도는 일정하다고 가정했으며 투과액 부피와 산기량의 비인 $SAD_p$를 변수로 사용하였다. 유속센서, 동영상 이미지분석으로 측정한 유속과 수치해석 결과는 11% 이내에서 일치함을 확인하였다. 반응기 내 유체의 흐름은 산기관과 막모듈 구간에서 급격하게 증가하였으나 막모듈을 지나면서 감소하였으며 반응조 벽에서 중심축 방향으로 갈수록 유속이 증가하는 경향을 보였다. 막 표면에서 계산된 전단응력은 하단 중앙부가 가장 크게 나타났으며 산기량이 증가할수록 전단응력이 증가하였다. 특히 산기량을 0.15에서 0.25 L/min로 증가할 경우 크게 증가함을 확인할 수 있었다.

감나무 잎으로 부터 분리한 tyrosinase 억제물질의 응용 (Application of Isolated Tyrosinase Inhibitory Compounds from Persimmon Leaves)

  • 조영제;안봉전;김정환
    • 생명과학회지
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    • 제21권7호
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    • pp.976-984
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    • 2011
  • 감잎으로부터 tyrosinase 억제물질의 추출을 위하여 60% ethanol을 사용하여 추출한 경우 추출물의 phenol성물질 함량이 21.91 mg/g로 가장 높았고, tyrosinase 억제효과도 37%의 억제율로 가장 높게 나타났다. 감잎 추출물로부터 tyrosinase 저해 활성 물질을 정제하기 위하여 Sephadex LH-20 column과 MCI-gel CHP-20 column을 이용하여 gradient로 용출한 결과 tyrosinase 저해 활성을 가지는 2가지 순수한 compound를 정제하였으며, 정제된 2가지 compound를 구조 동정한 결과, (+)-gallocatechin과 prodelphinidin B-3이었다. 정제물의 tyrosinase 저해활성을 측정한 결과 (+)-gallocatechin과 prodelphinidin B-3는 29.5, 40.2%의 저해활성을 나타내었으며, melanoma 세포에서의 멜라닌 생합성 저해효과를 측정한 결과 (+)-gallocatechin과 prodelphinidin B-3는 각각 32.5, 46.7%의 저해활성을 나타내어 멜라닌생성억제효과가 매우 뛰어남을 알 수 있었다. 정제된 미백물질을 이용하여 제조한 essence 제품의 안정성을 살펴본 결과, 미백 essence제품의 pH는 10,000 ppm의 농도에서 4.90~4.95였으며, 점도는 23,000~26,000 cP로 60일 동안의 저장기간 동안 큰 변화를 나타내지 않았다. 일반적 보존 시험인 온도에 따른 안정성과 광안정성(인공광, 자연광) 검사에서도 안정하였으며, 특수, 가혹 보존 시험인 온도순환에 따른 안정성 검사에서도 상의 분리와 변색, 변취 없이 모두 안정함을 확인할 수 있었다.

가시오가피 잎·뿌리·추출물의 이화학적 특성 및 항산화 효과 (Antioxidative Activity and Chemical Characteristics of Leaves, Roots, Stems and Fruits Extracts from Acanthopanax senticosus)

  • 허수진;안희영;강민정;이재홍;차재영;조영수
    • 생명과학회지
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    • 제21권7호
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    • pp.1052-1059
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    • 2011
  • 가시오가피 잎, 뿌리, 줄기 및 열매의 수용성, 에탄올 및 메탄올 추출물의 생리활성 물질 분석과 항산화 활성(DPPH free radical scavenging 활성, Cu/Fe-환원력, 간 조직 microsome 생체막 및 linoleic acid 과산화지질, Tyrosinase 저해활성)을 측정 하였다. 가시오가피 잎의 열수 추출물에서 추출 수율 16.04%, 폴리페놀 화합물 함량2.67% 및 플라보노이드 함량 1.43%로 가장 높았다. 가시오가피 잎, 뿌리, 줄기 및 열매의 주요 미네랄은 K, Ca 및 Mg 이었다. DPPH free radical scavenging 활성, Cu/Fe-환원력, 간 조직 microsome 생체막 및 linoleic acid의 과산화 지질 측정에 의한 항산화 활성은 가시오가피 잎, 뿌리, 줄기 및 열매 모두에서 나타났으며, 시료 처리 농도 의존적으로 활성이 증가되는 것으로 나타났다. 이상의 실험 결과에서 가시오가피 잎, 뿌리, 줄기 및 열매 모두에서 높은 항산화 활성이 있었으며, 이는 폴리페놀 화합물과 플라보노이드와 같은 생리활성 성분을 많이 함유하고 있는 것과 깊은 관련성이 있는 것으로 향후 건강기능식품이나 기능성화장품의 천연 항산화제 소재 개발 관련 연구의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료되어 진다.

홍도 상록활엽수림의 식생과 토양특성 (Vegetation and Soil Properties of Warm Temperate Evergreen Broad-Leaved Forest in Hongdo, Korea)

  • 이지혜;소순구;서강욱;김무열;송호경
    • 한국환경생태학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.54-61
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    • 2010
  • 홍도 상록활엽수림을 식물사회학적 방법으로 군락을 분류하고, 방형구법을 사용하여 구배분석을 실시하였다. 식물사 회학적으로 군락을 분류한 결과 붉가시나무군락, 굴거리군락, 소사나무군락으로 분류되었다. 토양특성은 유기물, 전질소, 유효인산, 치환성 K, 치환성 Ca, 치환성 Mg, 양이온치환용량(CEC)의 함량이 6.49~13.71%, 0.19~0.46%, 26.19~10.63(mg/kg), 0.24~0.56($cmol^+$/kg), 0.68~3.19($cmol^+$/kg), 0.83~1.82($cmol^+$/kg), 9.74~22.55($cmol^+$/kg) 이며, pH는 4.04~4.14로 약산생토양인 것으로 분석되었다. 소사나무군락은 해발고가 가장 높고, 붉가시나무군학과 굴거리 군락은 다소 낮은 해발고에 분포하는 것으로 나타났으며, 붉가시나무군락이 굴거리군락보다 전질소, CEC, 치환성 Ca 함량이 다소 많은 입지에 분포하는 것으로 나타났다.

인도(印度) NEWASA지역(地域)의 집수정(集水井) 관개개발(灌漑開發)의 경제분석(經濟分析)에 관(關)한 연구(硏究) (A Study on Economic Analysis of Dug-well Irrigation Development in Newasa Block, Maharashtra State, India)

  • 임재환
    • 농업과학연구
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    • 제12권1호
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    • pp.139-152
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    • 1985
  • 본 NEWASA 지역의 접수관정관개 개발에 따른 정제성분석 연구는 IBRD-EDI와 INDIA RESERVE BANK의 College of Banking이 공동주최한 Trainers Trining for Rural Finance (1985. 1.19-3.1)의 일환으로 1985. 2. 14-19 까지 NEWASA BLOCK에 대한 정수정관개의 경제적 효율성을 평가하기 위하여 농가조사를 실시하였고, 그 분석결과를 정리한 것으로 농지는 넓으나 농업용수가 부족한 본 지역은 빈곤과 저생산성 농촌잠재 실업을 특징으로 하고 있다. 농촌소득의 제고와 농촌실업의 고용확대는 전 인구의 80% 이상이 농민인 본지역뿐만 아니라 선언도 경제개발의 중심과제이다. 호당 6 acres 규모의 관개가 가능한 Dug-well Irrigation Development는 연평균 강우량이 650m/m에 불과한 인도의 Plateau 지역에서는 농촌빈곤과 실업문제의 해결, 토지 이용율제고를 통한 토지생산성 향상등 농촌경제개발의 중심과제로서 인도정부가 추진하는 핵심적인 농업정책이다. 본 지역의 농가호당 평균 소유농지연적은 8.67 acres(3.5ha)로써 모두가 Rainfed farming으로 현재 본 지역의 관개율은 17.5%에 불과하다. 농작물은 Jowar라고 하는 내한성 작물이 재배되며, 관개 조건하에서는 Jowar, Wheat, Sugarcane이 재배된다. With and Without Dug-Well Irrigation 조건하에서 각 작물별 ha당 생산성을 보면 Jowar는 0.86 ton/ha에서 2.22 ton/ha으로 증산되고 Wheat는 2.96 ton/ha, Sugarcane는 98.8 ton/ha이 생산된다. 한편 Dug-well Irrigation 전후의 농가소득의 변화를 보면 시행전의 4,275Rs가 되어 4배의 농가소득이 증가된다. 이와 같은 농업소득을 획득하기 위해서는 Dug-well에 대한 Initial Investment로서 33,400Rs(2,137,600원)이 투자되어야 하는데 종류별 융자 기간을 보면 Dug-well 15년(95%융자) Pump Set 9년(95%융자), Woriking capital 1년이며 인도의 Union Bank에서 융자하고 있다. 결론적으로 이러한 Dug-well Irrigation Development에 따른 IRR는 Before Financing시에는 29%이며 After Financing 시에는 24%이고 B/C ratio는 두경우에 있어 1.89, 1.24를 각각 나타냈다. 따라서, 본 사업은 재무적인 측면 즉 농가소득증대와 농촌고용증대 및 토지이용면에서 타당성이 크며 Dug-well Irrigation은 인도의 농업성장 및 경제개발의 관건으로 생각된다. 한국의 수리개발 기술 및 농업기술(Bio-chemical, Mechanical & Hydrological Technology)이 이전된다면 보다 괄목할 만한 농업발전이 이룩될 것을 생각된다.

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겉보리의 유동층 건조특성에 영향을 미치는 인자 (Influencing Factors in Drying Characteristics of Fluidized Bed Drying of Husked Barley)

  • 김희연;한상배;권용관;이광호;정청송;하상철;김성태;송승구;조재선;허종화
    • 한국식품과학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.706-713
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    • 2001
  • 겉보리를 시료로 하여 건조조건을 다르게 하여 유동층 건조특성에 영향을 미치는 외부요인에 대해서 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 겉보리의 유동층건조는 항률건조기가 없이 감률건조 1단계, 감률건조 2단계의 두 단계로 일어남을 알 수 있었다. 또한 건조속도상수는 충전량이 적을수록, 공기속도가 클수록, 공기온도가 높을수록, 상대습도가 낮을수록 컸으며, 감율건조단계에서 건조속도상수는 Arrhenius형의 plot에서 좋은 직선관계를 나타내어 이 단계가 활성화 과정임을 알 수 있으며, 감률건조 제1단계의 활성화 에너지는 1,100cal/gmol, 감률건조 제2단계의 활성화 에너지는 1,600cal/gmol을 각각 나타내었다.

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보리등겨로 제조한 간장의 각종 성분 변화 (Chemical Changes of Kanjang Made with Barley Bran)

  • 이은정;권오준;임무혁;최웅규;손동화;이석일;김대곤;조영제;김우성;김성홍;정영건
    • 한국식품과학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.751-756
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    • 2002
  • 본 연구에서는 장류가 우리 식생활에 차지하는 중요성을 고려하여 기능성 식품으로 이용될 수 있는 보리등겨를 식품소재로 이용하기 위해 보리메주로 간장을 제조한 후 각종 성분 변화를 대두간장과 비교하여 조사하였다. 갈색도는 보리간장에서 발효 15일째 이미 대부분의 갈색화가 진행되었고 대두 간장에 비해 갈색화 속도가 매우 빨랐으며 농도도 훨씬 진했다. 순추출물의 경우는 대두간장에 비해 $1.5{\sim}2$배 많았으며 발효초기에 급격하게 용출되었다. 분리 동정된 향기 성분은 보리등겨로 제조한 간장에서는 2-furancarboxaldehyde, benzeneacetaldehyde, 4-vinyl-2-methoxy-phenol, palmitic acid, methyl-9,12-octadecadienoate가 함량이 높은 편이었고, 보리등겨와 대두를 1 : 1(w/w)로 혼합하여 제조한 간장은 2-furancar-boxaidehyde, benzeneacetaldehyde, diethyl phtalate, palmitic acid, 2-chloroethyl linoleate가 높은 함량을 차지하였다. 보리등겨로 제조한 간장과 보리등겨와 대두를 1 : 1 (w/w)로 혼합하여 제조한 간장의 공통된 향기성분은 2-furancarboxaldehyde, benzaldehyde, benzeneacetaldehyde, 4-vinyl-2-mehtoxy-phenol, 1-furfuryl-2-formy pyrrole, dimethyl-1,2-benzenedicarboxylate, diethyl phtalate, palmitic acid, dibutyl-1,2-benzenedicarboxylate, di-(2-ethylhexyl)phthalate 순으로 나타났다.

CATTS를 이용한 복숭아순나방 사과 수확 후 방제 기술 (A Postharvest Control Technique of the Oriental Fruit Moth, Grapholita molesta, Infesting Apples Using CATTS)

  • 정충렬;권기면;김용균
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제53권1호
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    • pp.73-80
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    • 2014
  • 수확 후 해충방제가 국내 수요 농산물은 물론이고 검역 문제를 해결하기 위한 수출용 농산물에 대해서 요구되고 있다. 특별히 유기 농산물 또는 환경친화형 재배 농산물에 대해서 메틸브로마이드와 같은 화합물을 이용한 기존의 수확 후 처리기술은 의미를 잃게 되었다. 대체 기술로서 CATTS (환경조절열처리기술)라 명명된 물리적 처리기술이 개발되어 사과와 여러 핵과류 과실을 가해하는 곤충과 응애에 적용되고 있다. 본 연구는 국내 사과 수출을 위해 수입국에서 규제하는 복숭아순나방(Grapholita molesta)을 대상으로 CATTS 처리 조건을 결정하는 데 목표를 두었다. 이 해충에 CATTS를 적용하기 위해 사과 과실에 잔류하면서 열에 높은 내성을 보이는 발육시기를 분석하였다. 열처리 조건($44^{\circ}C$, 20분)에서 5령 유충이 가장 높은 내성을 보였다. 환경조건(15% $CO_2$, 1% $O_2$)에서 기기 내부 온도가 $25^{\circ}C$에서 $46^{\circ}C$까지 증가하는 시기를 CATTS 가열단계로 볼 때, 이 가열 속도가 빠를수록 CATTS 해충 방제 효과가 높았다. 또한 가열단계 후 CATTS 처리 시간이 길수록 CATTS 효율이 증가했다. 특히 가열단계에서 과실 내부온도가 $44^{\circ}C$로 이르게 하는 것이 CATTS 효율을 높이는 데 결정적이었다. 이러한 조건들을 종합하여 CATTS 표준 처리기술을 결정하였으며, 이 기술은 2,104 마리의 5령을 포함한 4,378 마리 복숭아순나방 유충 피해를 받은 사과에 대해서 100% 방제 효과를 나타냈다.

Bacillus sp. SP-KSW3를 이용하여 제조한 된장 발효 과정중의 효소 활성 및 기능성의 변화 (Changes of Enzyme Activity and Physiological Functionality of Traditional Doenjang during Fermentation Using Bacillus sp. SP-KSW3)

  • 김병수;이창호;홍영아;우철주;장철민;김영배;박희동
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.545-551
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    • 2007
  • 청국장 제조시 사용되는 균주인 Bacillus sp. SP-KSW3을 메주 제조시 starter로 접종하여 발효시킨 메주를 이용하여 된장을 담근 후 일정기간 숙성시킨 다음 된장의 이화학적 성질 등의 변화를 측정하였다. NaCl의 함량은 숙성 숙성기간이 길어질수록 증가하였으며, 아미노산도는 대조구보다 실험구가 높게 나타났다. Amylase와 protease의 활성은 모두 대조구와 실험구가 비슷한 경향을 나타내었으며, Tyrosinase의 저해 활성과 ACE 저해 활성은 숙성기간이 동일한 경우 대조구 보다 실험구가 약 10% 이상 높은 활성을 나타내었다. 항돌연변이 활성은 2년간 숙성시킨 경우에 실험구가 대조구 보다 높은 활성을 나타내었으며, S. enterica serovar Typhimurium TA100을 사용한 경우 변이원 MNNG와 NPD에 대한 항돌연변이 활성은 각각 86.24%와 75.63%를 나타내었다. 또한, S. enterica serovar Typhimurium TA98을 사용한 경우 변이원 NPD와 NQO에 대한 항돌연변이 활성은 각각 60.28%와 50.92%를 나타내었다. 수소 공여능은 숙성기간에 관계없이 대조구보다 실험구가 각각 80.0%와 81.7%로 높게 나타났다. 된장의 isoflavon 중 daidzin은 대조구가 높게 나타났으며 genistin은 실험구를 2년간 숙성시킨 경우 11.67 mg/kg, daidzein은 실험구가 각각 389.96 mg/kg와 453.67 mg/kg, genistein은 각각 402.68 mg/kg와 556.86 mg/kg으로 나타났다.