• 상하수도학회지
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• 제35권1호
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• pp.63-69
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• 2021

Microalgae are primary producers of aquatic ecosystems, securing biodiversity and health of the ecosystem and contributing to reducing the impact of climate change through carbon dioxide fixation. Also, they are useful biomass that can be used as biological resources for producing valuable industrial products. However, harvesting process, which is the separation of microalgal biomass from mixed liquor, is an important bottleneck in use of valorization of microalgae as a bioresource accounting for 20 to 30% of the total production cost. This study investigates the applicability of sewage sludge-derived extracellular polymeric substance (EPS) as bioflucculant for harvesting microalgae. We compared the flocculation characteristics of microalgae using EPSs extracted from sewage sludge by three methods. The flocculation efficiency of microalgae is closely related to the carbohydrate and protein concentrations of EPS. Heat-extracted EPS contains the highest carbohydrate and protein concentrations and can be a best-suited bioflocculant for microalgae recovery with 87.2% flocculation efficiency. Injection of bioflocculant improved the flocculation efficiency of all three different algal strains, Chlorella Vulgaris, Chlamydomonas Asymmetrica, Scenedesmus sp., however the improvement was more significant when it was used for flocculation of Chlamydomonas Asymmetrica with flagella.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제43권2호
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• pp.116-123
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• 2022

This study analyzes the Mechanical properties of a medical bone plate by 3D printing. With the recent development of 3D printing technology, it is being applied in various fields. In particular, in the medical field, the use of 3D printing technology, which was limited to the existing orthosis and surgical simulation, has recently been used to replacement bones lost due to orthopedic implants using metal 3D printing. The field of application is increasing, such as replacement. However, due to the manufacturing characteristics of 3D printing, micro pores are generated inside the metal printing output, and it is necessary to reduce the pores and the loss of mechanical properties through post-processing such as heat treatment. Accordingly, the purpose of this study is to analyze the change in mechanical performance characteristics of medical metal plates manufactured by metal 3D printing under various conditions and to find efficient metal printing results. The specimen to be used in the experiment is a metal plate for trauma fixation applied to the human phalanx, and it was manufactured using the 'DMP Flex 100(3D Systems, USA), a metal 3D printer of DMLS (Direct Metal Laser Sintering) method. It was manufactured using the PBF(Powder Bed Fusion) method using Ti6Al4V ELI powder material.

• 대한정형외과학회지
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• 제54권3호
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• pp.281-286
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• 2019

무혈성 골괴사는 골조직 및 골수 조직의 허혈성 상태로 인한 괴사로 정의될 수 있으며, 외상성 및 비외상성으로 구분할 수 있다. 무혈성 골괴사는 대퇴골 골두, 상완골 골두와 같이 장골의 골단 부위에서 주로 발생한다. 기존의 무혈성 골괴사는 대부분 대퇴골 골두에 한정된 증례에 대한 보고 및 연구가 이루어져 왔다. 근위 대퇴골의 무혈성 괴사의 존재는 인공 고관절 전치환술 이후 생물학적 고정 실패의 원인이 된다. 본 저자들은 대퇴골 골두로부터 대퇴골 경부, 간단부 간부 및 원위부에 이르는 골수강내 부위의 대퇴골 전 영역의 무혈성 골괴사가 관찰된 56세 남자 환자에서 인공 고관절 전치환술을 시행하고 2년 추시 결과를 문헌 고찰과 함께 보고하고자 한다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2019년도 정기학술대회 발표논문집
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• pp.134-134
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• 2019

Utilization of organic waste as a renewable energy source is promising for sustainability and mitigation of climate change. Pyrolysis converts organic waste to gas, oil, and biochar by incomplete biomass combustion. Biochar is widely used as a soil conditioner and adsorbent. Biochar adsorbs/desorbs metals and ions depending on the soil environment and condition to act as a nutrient buffer in soils. Biochar is also regarded as a carbon storage by fixation of organic carbon. Phosphorus (P) and nitrogen (N) are strictly controlled in many wastewater treatment plants because it causes eutrophication in water bodies. P and N is removed by biological and chemical methods in wastewater treatment plants and transferred to sludge for disposal. On the other hand, P is an irreplaceable essential element for all living organisms and its resource (phosphate rock) is estimated about 100 years of economical mining. Therefore, P and N recovery from waste and wastewater is a critical issue for sustainable human society. For the purpose, intensive researches have been carried out to remove and recover P and N from waste and wastewater. Previous studies have shown that biochars can adsorb and desorbed phosphates implying that biochars could be a complementary fertilizer. However, most of the conventional biochar have limited capacity to adsorb phosphates and nitrate. Recent studies have focused on biochar impregnated with metal salts to improve phosphates and nitrate adsorption by synthesizing biochars with novel structures and surface properties. Metal salts and metal oxides have been used for the surface modification of biochars. If P removal is the only concern, P adsorption kinetics and capacity are the only important factors. If both of P and N removal and the application of recovery are concerned, however, P and N desorption characteristics and bioavailability are also critical factors to be considered. Most of the researches on impregnated biochars have focused on P removal efficiency and kinetics. In this study, coffee waste is thermally treated to produce biochar and it was impregnated with Mg/Al to enhance phosphates and nitrate adsorption/desorption and P bioavailability to increase its value as a fertilizer. Kinetics of phosphates and nitrate adsorption/desorption and bioavailability analysis were carried out to estimate its potential as a P and N removal adsorbent in wasewater and a fertilizer in soil.

• 한국해양학회지:바다
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• 제14권1호
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• pp.63-68
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• 2009

광생물학적 수소생산 잠재력을 가진 다양한 미소생물 가운데, 남세균은 21세기의 수소경제 시대에 적합한 생물군으로 오랫동안 알려져 왔다. 광생물학적으로 수소에너지를 생산하게 될 경우, 해양 단세포성 질소고정 남세균은 남세균류의 하부 분류군들 가운데 가장이상적인 종류의 하나로 평가되고 있다. 단세포성 질소고정 남세균을 이용한 수소생산 기술을 개발하기 위해 반드시 고려해야 할 3가지 사항은 1) 자연계에 존재하는 최우수 수소생산 종주의 확립 2) 광생물학적 수소생산을 뒷받침하는 종주-특이적 최적조건의 탐색 3) 유전학적 방법을 이용한 수소생산 종주의 개량 등이다. 본고에서는 광생물학적 수소생산기술의 상업화를 향한 최근의 연구 개발 추세를 돌아보고, 해양 단세포성 남세균 종주를 이용한 광생물학적 수소생산 기술 분야에서 한국의 세계선도적 지위 확보를 위해서는 향후 10-15년간 집중적인 연구 개발이 절실함을 제안하고자 한다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제26권4호
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• pp.327-342
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• 2021

연안은 전 지구 관점에서 대기 이산화탄소를 흡수하는 것으로 평가된다. 그동안 동해의 탄소 순환에 관한 연구들이 울릉분지에 집중되어 있어서 동해 연안이 탄소 순환에 기여하는 역할에 대한 이해는 제한적이다. 본 연구에서는 표층의 생물학적 과포화도(𝚫O₂/Ar)와 이산화탄소 분압(fCO₂)의 변화를 관측하여 울릉분지와 연안의 생물 펌프 세기 및 탄소 흡수력을 비교하였다. 연안은 저온 저염한 환경으로 고온 고염한 울릉분지와 대비되었다. 삼척과 포항 연안에서는 울릉분지에 비해 높은 생물량과 𝚫O₂/Ar, 낮은 fCO₂ 분포를 보여 연안에서 더 많은 일차 생산이 일어나 용존 CO₂ 흡수를 촉진한 것으로 나타났다. 삼척과 포항 연안에서 𝚫O₂/Ar을 기반으로 추정된 순군집생산(net community production)은 각각 19 ± 6과 60 ± 9 mmol O₂ m^-2d^-1로 울릉분지의 8 ± 4 mmol O₂ m^-2d^-1에 비하여 약 2-7배 가량 활발하게 생물 펌프가 작동하고 있었다. 삼척과 포항 연안의 CO₂ 교환율은 각각 -17.1 ± 8.9와 -25.8 ± 13.2 mmol C m^-2d^-1로, 울릉분지의 -4.7 ± 2.5 mmol C m^-2d^-1보다 약 4배에서 5배 가량 높았다. 삼척과 포항 연안에서는 울릉분지에 비하여 질소포화도가 최대 3% 낮게 나타나 일차생산자에 의한 질소 고정이 일어났을 가능성을 제시하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제48권1호
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• pp.38-47
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• 2020

본 연구는 토양으로부터 분리한 균주를 대상으로 식물병 방제활성 및 식물 생장촉진 활성을 확인하고자 하였다. 식물병원성 곰팡이에 대한 길항능을 통해 방제기능을 확인할 수 있었으며, 이는 siderophore 및 항생물질 생성 등에 기인되는 것으로 판단된다. 또한 ANG40의 경우에는 amylase, cellulase, xylanase와 같은 세포외 효소활성을 갖고 있음을 확인하였다. 이 외에도 질소 고정능, 인산 가용화능, siderophore 생성능 등 다양한 실험을 통해 식물 생장에 필수적인 질소, 인, 철 등을 식물이 흡수 가능한 형태로 변화시켜 식물 생장에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다. 또한 6종의 분리균주는 모두 에틸렌 생성과 연관된 IAA를 생성하였으며, 그 중에서도 ANG51의 경우에는 ACC deaminase 활성도 갖고 있음을 확인하였다. 따라서, 최종 선별된 Pseudomonas geniculata ANG3, Exiguobacterium acetylicum ANG40, Burkholderia stabilis ANG51을 이용하여 식물 생장촉진 활성과 식물 병원성 곰팡이에 항진균 활성을 갖는 새로운 생물학적 제제로써 이용 가능성을 제시하였다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제41권1호
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• pp.60-66
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• 1998

10종의 식용 버섯 자실체에 대한 항보체 활성 검색에서 가장 높은 활성을 나타낸 양송이버섯 자실체를 대상으로 항보체 활성물질의 추출조건을 조사하였다. 최적조건으로서 5% urea가 함유된 0.1 N NaOH 용액으로 $65^{\circ}C$에서 2시간동안 양송이버섯 자실체를 추출한 후 methanol 가용획분이 제거된 조다당 획분 AB-0를 얻었다. AB-0는 1 mg/ml에서 90% 이상의 높은 항보체활성을 나타내었으며 마우스에 이식된 sarcoma-180에 대하여 74%의 저지효과를 보였다. AB-0를 acetone 농도에 따른 침전 분획을 실시하여 AB-20, AB-40, AB-60, AB-80, AB-A의 5개의 획분을 얻었다. 이중 가장 높은 항보체활성과 수율을 나타낸 AB-20 획분은 탄수화물 39%, 단백질 46%를 함유하였으며, 구성당은 glucose, arabinose, xylose, galactose, mannose가 6.49 : 1.98 : 1.24 : 1.00 : 0.71의 비율로 존재하였고 구성아미노산은 isoleucine(12.60%), glutamic acid+glutamine(12.45%), valine(11.79%), alanine(11.46%), leucine(10.19%)와 aspartic acid, asparagine(10.56%) 등 이었다. Pronase 처리한 AB-20에서는 78.5%의 항보체활성을 나타내고 대조군에 비해 14.5% 감소하였으나, AB-20의 periodate 산화물에서는 활성이 42.6%로 50% 이상 크게 감소하였다. 따라서 양송이 버섯의 알칼리 추출물중 가장 강한 활성을 보인 AB-20의 주요 활성부위는 다당류이며 단백질도 일부 관여하는 것으로 생각되었다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제56권2호
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• pp.95-100
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• 2013

현재 토양 생태에서 토양미생물은 유기물 분해, 질소 순환, 식물의 질소 이용 등 중요한 역할을 하고 있어, 토양 내 미생물 다양성을 분석하기 위한 연구는 지속적으로 진행되어 오고 있다. 본 연구에서는 논 토양의 미생물 생태 다양성을 조사하기 위한 효과적인 방법으로 denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE)를 적용하고자 본 연구를 수행하였다. 논 토양 미생물의 DNA를 분리하기 위하여 lysis buffer method, skim milk bead method, sodium phosphate buffer method, Epicentre SoilMaster DNA extraction kit (Epicentre, USA), Mo Bio PowerSoil kit (Mo Bio, USA)를 이용하여 토양 내 gDNA 최적 추출방법을 확인하였다. 그 결과 Mo Bio PowerSoil kit를 사용하였을 때 Shannon 다양성지수가 세균 3.3870, 진균 3.6254으로 미생물 다양성 분석시에 가장 효과적이었다. DGGE 분석을 위한 조건은 세균의 경우 6% polyacylamide gel, 45-60% denaturing gradient였고, 진균의 경우 6% polyacrylamide gel, 45-80% denaturing gradient에서 최적 분석조건을 보였다. 위의 분석법을 적용하여 논 토양내의 미생물 군집의 변화를 살펴보면 시간의 변화 요인에 의해 미생물 변화가 일어나는 것을 알 수 있었다. 본 연구에서 사용된 DGGE 분석법을 통해 논토양 미생물의 분석 가능성을 제시 할 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제16권1호
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• pp.77-83
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• 1983

논토양(土壌)의 생물적(生物的) 질소고정활성(窒素固定活性) 및 수도생육(水稻生育)에 미치는 볏짚시용(施用) (특(特)히 시용방법(施用方法); 표면시용(表面施用)과 혼층시용(混層施用))효과(効果)를 밝히기 위하여 황천(荒川) 충적토양(沖積土壌)과 회목(栃木) 화산회토양(火山灰土壌)을 충분(充墳)한 라이시메타 시험(試験)을 실시(実施)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 볏짚시용(施用)은 혼층시용(混層施用), 표면시용(表面施用) 어느 경우에도 수도(水稻) 생육초기(生育初期) 1~2개월(個月) 사이에 작토(作土) 표층부(表層部) (0~1cm)의 질소고정활성(窒素固定活性), 특(特)히 광합성미생물(光合成微生物)에 의한 질소고정활성(窒素固定活性)을 현저(顕著)하게 증대(増大)시켰다. 2. 볏짚 시용방법(施用方法)에 따라서는 혼층시용(混層施用)보다도 표면시용(表面施用)하므로 더욱 현저(顕著)한 질소고정활성(窒素固定活性)의 증대(増大)를 보였으며, 표면시용(表面施用)은 수도(水稻)의 생육(生育) 정도(程度)에도 양호(良好)한 결과(結果)를 가져왔다. 3. 유수형성기(幼穗形成期)에 작토(作土)에 잔존(殘存)하는 볏짚, 수도근(水稻根), 토양(土壌)을 각각(各各) 채취(採取)하여 질소고정활성(窒素固定活性)을 비교(比較)한 결과(結果), 볏짚시용(施用)에 의한 표층부(表層部)에서의 질소고정활성(窒素固定活性)의 증대(増大)는 시용(施用)되어진 볏짚 및 그 근방(近傍)에서 발현(発現)된 것으로 판명(判明)되었다. 4. 제초제(除草剤)의 산포(散布)(단(但) MO입제(粒剤))는 제초제(除草剤) 무산포구(無散布区)보다 오히려 표층부(表層部) 볏짚의 질소고정활성(窒素固定活性)의 증대(増大)를 가져왔다.