Bio-ethanol is the most potential next generation automotive fuel for reducing both consumption of crude oil and environmental pollution from renewable resources such as wood, forest residuals, agricultural leftovers and urban wastes. Lignocellulosic based materials can be broken down into individual sugars. Therefore, saccharification is one of the important steps for producing sugars, such as 6-C glucose, galactose, mannose and 5-C xylose, mannose and rhamnose. These sugars can be further broken down and fermented into ethanol. The main objective of this research is to study the feasibility and optimize saccharification and fermentation process for the conversion of lignocellulosic biomass to low cost bioethanol.
Bio-ethanol is a promising alternative energy source for reducing both consumption of crude oil and environmental pollution from renewable resources like lignocellulosic biomass such as wood, forest residuals, agricultural leftovers and urban wastes. Based on current technologies, the cost of ethanol production from lignocellulosic materials is relatively high, and the main challenges are the low yield and high cost of the hydrolysis process. Development of more efficient pretreatment technology (physical, chemical, physico-chemical, and biological pretreatment), integration of several microbiological conversions into fewer reactors, and increasing ethanol production capacity may decrease specific investment for ethanol producing plants. The purpose of pretreatment of lignocellulosic material is to improve the accessible surface area of cellulose for hydrolytic enzymes and enhance the conversion of cellulose to glucose and finally high yield ethanol production which is economic and environmental friendly.
Novel breakthrough random-hole optical fibers (RHOFs) are fabricated in a draw tower facility, by tapering an optical fiber preform packed with a silica powder mixture capable of producing air holes in situ at the high temperature of tens of hundreds in degrees Celsius. Structural and propagation characteristics of the porous RHOF are explained briefly. Experimental investigations of the invented RHOF are performed for pressure sensor applications. Remarkable results are obtained for the RHOF with desirable pressure sensitivity independent of temperature, as is required for harsh conditions as in oil reservoirs.
Petroleum industry produces one of the popular hazardous waste known as Petroleum Sludge. The treatment and disposal of petroleum sludge has created a major challenge in recent years. This review provides insights into various approaches involved in the treatment, and disposal of petroleum sludge. Various methods used in the treatment and disposal of petroleum sludge such as incineration, stabilization/solidification, oxidation, and bio-degradation are explained fully and other techniques utilized in oil recovery from petroleum sludge such as solvent extraction, centrifugation, surfactant EOR, freeze/thaw, pyrolysis, microwave irradiation, electro-kinetic method, ultrasonic irradiation and froth flotation were discussed. The pros and cons of these methods were critically considered and a recommendation for economically useful alternatives to disposal of this unfriendly material was presented.
본 실험에서는 생강 에탄올 추출물의 극성에 따른 용매 분획을 실시하여 생강의 유용성분을 분석하였으며, 초임계 추출 장치를 이용하여 oil을 추출한 후 남은 박을 다시 에탄올로 추출하여 각각의 총 폴리페놀 및 플라보노이드의 함량과 DPPH, ABTS radical 소거활성을 측정하여 항산화 활성을 비교 검색하였다. 알려진 생강의 유용성분 중 6-gingerol의 함량이 가장 높았으며, n-hexane층에 약 25% 존재하여 6-shogaol 보다 7배 이상 높은 것을 확인했다. 항산화 성분 측정 결과, 생강 박 에탄올 추출물의 총 플라보노이드 함량이 생강 에탄올 추출물보다 높은 경향을 나타내어 생강의 오일 추출 후에 플라보노이드 성분의 용출이 용이해 졌음을 알 수 있었다. DPPH와 ABTS 라디컬 소거능은 초임계 오일에서 높았으며 특히, 45$^{\circ}C$ 이상의 온도 및 200 bar 이상의 조건에서 추출한 오일에서 우수한 소거활성을 나타냈다. 또한, 오일뿐 아니라 박 에탄올 추출물은 온도와 관계없이 압력 100 bar에서 항산화능이 우수하였으며 특히, 55$^{\circ}C$, 100 bar에서 20.17${\pm}$0.83 ${\mu}g/mL$로 강한 소거활성을 확인할 수 있었다. 이는 초임계 오일은 고온, 고압에서 추출 시 많은 양의 항산화 성분이 용출되며, 박 추출물의 경우에는 낮은 압력에서 얻은 박에 많은 양의 항산화 성분이 존재하는 것을 알 수 있다. 이러한 결과로부터, 초임계 추출법이 항산화 성분 추출에 보다 효율적인 방법이며, 생강 특유의 향과 고농도의 6-gingerol을 함유하는 초임계 오일뿐만 아니라 향 성분이 제거된 박 추출물도 높은 항산화 효과를 나타내는 기능성 천연 소재로의 활용이 가능할 것으로 사료되며 향후 다양한 산업적 활용이 기대된다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제40권9호
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pp.762-767
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2016
디젤엔진은 다른 엔진과 비교했을 때 열효율이 높고 다양한 연료를 사용할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 하지만, 대기오염을 유발하는 배기배출물이 발생한다는 단점도 가지고 있다. 따라서 전 세계적으로 디젤엔진을 사용하는 승용차 및 상용차, 선박 등에 대한 국제규정인 EU Euro 6, IMO MEPC Tier 3 및 US EPA Tier 4 등의 대기환경오염법이 더욱 엄격해져가고 있다. 본 연구에서는 경유를 사용하는 발전용 4행정 디젤엔진을 실험 대상으로 하였으며, 유용성 Ca계 유기금속화합물을 경유에 투입하여 실험 결과를 비교, 분석하였다. Ryu et al. 논문에서는 2행정 디젤엔진에 연료첨가제를 적용했던 연구결과를 발표하였다. 본 논문에서는 4행정 디젤엔진에 연료첨가제를 투입하여 엔진의 성능 및 배기배출물 개선에 대해서 실험을 실시하였다. 본 연구를 통해서 2행정과 4행정 디젤엔진 모두에 연료첨가제를 적용하여 그 결과를 고찰해 볼 수 있었으며 유용성 Ca계 유기금속화합물 연료첨가제가 디젤엔진의 성능(연료소비율, 배기온도) 및 배기배출물(질소 산화물, 일산화탄소)을 개선시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.
Negishi, T.;Imai, S.;Shibuya, K.;Ltabashi, M.;Nishimura, I.;Sasano, T.
한국전자파학회:학술대회논문집
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한국전자파학회 1999년도 제3회 전자장의 생체영향에 관한 워크숍
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pp.173-186
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1999
Several epidemiological studies have suggested that residential or occupational exposure to power frequency magnetic fields (MF) might increase the risk of cancer. The objective of this study is to elucidate the possible carcinogenic effects of MF exposure using female Sprague-Dawley (Crj:CD)rats. A total of 360rats was randomly divided into 6 groups of 60 rats each. Two groups were served as a negative control (vehicle: sesame oil only) or a positive control (single oral administration of 7, 12dimethylbenz(a)anthracene; DMBA, 90mg/kg body weight at 50-52days of age). Other four groups were simultaneously exposed to 0 (sham-exposed) 7, 70 or 350 $\mu$T(rms), continuous circularly polarized 50HzMF, 22 hrs/day, 7 days/weeks for 30weeks from 8weeks of age. Experiment was conducted under SPF condition and in a blinded manner, Ten animals in each grout were served as satellite animals and their several hormonal concentrations in sera, such as melatonin and prolactin, collected at the midnight were measured. In addition, complete histopathological examination were performed in other 50 animals per each group. In the positive control group, the first mammary nodule was palpated at the 7th weeks of experiment in 5 out of 59 animals. Afterward, the incidence of palpable mammary nodules increased steadily and reached at 76% and 98% of live animals at 14weeks and the end of experiment in sham and 350$\mu$ T-exposed groups were not significantly different from those in the sham-exposed and negative control groups. Histopathologocally, most of palpable nodules were mammary tumors. The incidences of animals with mammary tumors per animals survived ant the end of experiment were 4.1 and 100% in the negative and positive control groups, and 0.0, 6.0, 8.0 and 6.0% in the sham-, 7, 70and 350 $\mu$T-exposed groups, respectively. These incidences in three MF-exposed groups were not significantly different from those in both the sham- exposed and negative control groups. Based on these results, it was not supported that continuous circularly polarized 50 Hz magnetic fields at up to 350$\mu$T affect the incidence of spontaneous mammary tumors in female SD rats under the present experimental conditions.
Nepeta sibirica L. or Siberian catmint is a medicinal plant species used in Mongolian traditional medicine for curing human different disorders and veterinary practices. The previous study of the whole plant concentrated on the determination of its essential oil composition and reported that the major ones are sesquiterpenes, including nepetalactone. The aim of this study was to reveal a new biological activity of the above-ground parts of N. sibirica L. and compare the activity of different extracts correlating with the content of biologically active compounds and evaluate their toxicity. For this purpose, anti-oxidative and acetylcholinesterase inhibitory activities of the above-ground parts of N. sibirica L. aqueous and ethanol (EtOH) (40%, 70%) extracts were assayed spectrophotometrically. The aqueous extract showed positive anti-oxidative activity by both tested DPPH and FRAP assays with IC50 134.24 ± 1.42 mg/mL and FRAP value 1385.15 ± 8.12 µmol/L at 200 ㎍/mL, in contrast to 40% and 70% EtOH extracts. The 70% EtOH extract presented the highest acetylcholinesterase inhibitory activity (IC50 77.29 ± 0.38 mg/mL) followed by 40% EtOH extract (176.72 ± 0.35 mg/mL) and aqueous extract (275.41 ± 0.23 mg/mL). Total phenolics were found to be gallic acid equivalent, % 3.74 ± 0.05 (70% EtOH), 3.94 ± 0.04 (40% EtOH), and 3.79 ± 0.16 (aqueous), whereas the total flavonoids as a rutin equivalent, % as 2.01 ± 0.12, 1.44 ± 0.17 and 1.99 ± 0.02, each. The aqueous extract showed the best anti-oxidative and lowest activity against the acetylcholinesterase; however, the 70% EtOH extract showed the opposite effects than that of the aqueous. No mortality incidence was visible at various doses, indicating that the oral median lethal dose of aqueous and 70% EtOH extracts were considered greater than 5000 mg/kg. N. sibirica L. belongs to the non-toxic category of the OECD 423 classification.
본 연구는 청가시덩굴 에탄올 추출물을 이용하여 3T3-L1 지방전구세포에서 지방세포를 통해 항비만 활성을 확인하고자 하였다. 청가시덩굴 에탄올 추출물에 의한 지방세포 분화 억제 활성 및 지방형성에 미치는 영향을 확인하기 위해 3T3-L1 지방전구세포에 분화를 유도하여 추출물을 농도별로 처리하였다. 그 결과 청가시덩굴 에탄올 추출물 처리 시 지방세포 분화 및 세포 내 중성지방 축적 수준이 농도 의존적으로 감소하였다. 이러한 지방형성 억제 효과가 어떠한 작용기전에 의해 유도되는지 확인하기 위해 청가시덩굴 추출물과 그로부터 분리된 화합물인 acertannin을 이용하여 지방세포 분화 조절인자들의 유전자 및 단백질 발현을 확인하고자 하였다. 청가시덩굴 에탄올 추출물은 지방형성 및 지방산 합성 관련 인자인 PPARγ, C/EBPα, ADD1/SREBP1c, FAS, aP2의 유전자 및 단백질 발현을 유의적으로 억제하였다. 이러한 결과들로 볼 때 청가시덩굴 에탄올 추출물은 지방세포분화 및 지방축적 인자의 조절 효과를 나타냄으로써 산림자원의 항비만 및 고지혈증 개선 기능성 소재로의 활용 가능성을 확인하였다.
본 연구는 유자씨유 (Citron seed oil, CSO)의 지방산분포와 생리활성 효과를 세포수준에서 확인함으로서 기능성 식용유 소재로서의 CSO의 활용가능성을 제시하고자 하였다. 그 결과 oleic acid 32%, linoleic acid 34%, palmitic acid 19.2%, stearic acid 3.8%, linolenic acid 2.0%, palmitoleic acid 0.6%, arachidic acid 0.3%를 함유하고 있었다. 세포독성실험을 통해 0.2 mg/ml 농도까지 독성이 관찰되지 않음을 확인하였으며 그 이상의 농도에서는 용매 DMSO에 의한 독성이 관찰되어 CSO의 독성 유무를 확인할 수 없었다. HUVECs과 3T3-L1 세포에서 생리활성을 확인하기위해 nitric oxide 생성, Oil Red O 염색을 이용한 지방적형성, leptin 분비를 관찰하였다. CSO는 HUVEC에서 TNF-${\alpha}$의 처리에 의해 통계적으로 유의한 수준으로 감소된 nitric oxide를 농도 의존적으로 증가시켜 0.1 mg/ml에서 control 수준까지 nitric oxide 분비량을 회복시키는 것으로 관찰되었다. 또한, CSO는 MDI solution (0.5 mM 3-isobutyl-1-methylxanthine (IBMX), $1{\mu}M$ dexamethasone, $10{\mu}g/ml$ insulin) 처리를 통해 분화가 유도된 3T3-L1 adipocyte에서 control (100%) 대비 0.05 mg/ml에서 약 27.5%, 0.1 mg/ml에서 약 15.1%의 지방적 (lipid droplet) 형성 억제효과를 확인하였으며 이는 CSO가 항비만 활성에 잠재적으로 기능을 할 수 있음을 의미한다. 또한 leptin 방출이 control군 (100%)대비 CSO 0.05 mg/ml에서 144.5%, 0.1 mg/ml에서 138.3%로 증가하여 식욕억제작용을 유도할 수 있음을 시사한다. 연구결과를 종합해보면 CSO는 불포화지방산이 다량 함유된 우수한 식물성유지이며 몇 가지 생리활성효과를 가지는 우수한 소재임을 확인하였으므로 이를 이용한 기능성 식품 및 소재개발에 활용되기를 기대한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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