• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권10호
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• pp.1467-1479
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• 2020

Profiling the transcriptome changes involved in xylose metabolism by the fungus Trichoderma reesei allows for the identification of potential targets for ethanol production processing. In the present study, the transcriptome of T. reesei HJ-48 grown on xylose versus glucose was analyzed using next-generation sequencing technology. During xylose fermentation, numerous genes related to central metabolic pathways, including xylose reductase (XR) and xylitol dehydrogenase (XDH), were expressed at higher levels in T. reesei HJ-48. Notably, growth on xylose did not fully repress the genes encoding enzymes of the tricarboxylic acid and respiratory pathways. In addition, increased expression of several sugar transporters was observed during xylose fermentation. This study provides a valuable dataset for further investigation of xylose fermentation and provides a deeper insight into the various genes involved in this process.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제27권6호
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• pp.702-711
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• 2016

The authors reviewed information about biorefining of biomass by using academic information databases. Feedstocks were classified into triglycerides biomass, sugar biomass, starchy biomass, lignocellulosic biomass, and organic waste biomass. Biorefinery is an integrated system converting biomass into biofuels and biochemicals by various physical, chemical, biological, and thermochemical technologies. This paper presented a comprehensive summaries of opportunities, recent trends and challenges of biorefinery. A brief overview of promising building blocks, their sources from biomass, and their derivatives were also provided. In conclusion, this paper demonstrated the feasibility of biorefinery producing biofuels and biochemicals from biomass.

• 한국잡초학회지
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• 제30권4호
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• pp.340-360
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• 2010

이제 바야흐로 21세기 탈석유 시대에 대비하기 위해서는 범국가적 차원의 새로운 산업전략이 필요하게 되었다. "바이오리파이너리"란 원유로부터 각종 화학제품을 생산하는 기존의 기술과 달리 석유대신 나무나 볏짚 등과 같은 식물을 원료로 해서 바이오화학제품이나 바이오연료 등을 생산하는 기술을 총칭한다. 바이오리파이너리를 통한 바이오매스 기반의 화학산업은 석유로부터 생성되는 많은 역기능적인 문제점들을 해결할 수 있다. 바이오리파이너리 기술을 이용해서 생산할 수 있는 제품을 특성별로 분류하면, 바이오 연료, 대체원료, 특수 기능물질, 바이오폴리머 등이 있으며, 이러한 공정기술 개발이 미래지속 성장 화학기술의 중심기술이 될 것이다. 바이오 연료에는 에탄올, 디젤, 수소 등이 있고, 대체원료(chemical feedstock)로서는 글리세롤, 젖산, 아세톤, 부탄올, 프로피온산, 부틸산, 부탄디올, 프로판디올, 구연산, 숙신산, 각종 아미노산 등이 해당된다. 특수기능물질 중에는 항생제, 다당류, 미생물농약, 생리활성물질 등과 각종 생촉매 전환반응 생산제품, 바이오 식품소재 등이 있고, 바이오 폴리머는 미생물 대사산물 유기산을 원료로 하는 고분자와 미생물이 직접 생산하는 바이오 폴리머 등이 있다. 이러한 공정기술 개발이 미래 지속 성장 화학기술의 중심기술이 될 것이며, 공정기술 중에서 가장 핵심이 되는 것은 충분한 양의 바이오매스 확보 및 생화학적/열화학적 전환기술이다. 바이오매스 확보를 위하여 환경적응성이 큰 잡초의 이용이 기대된다. 바이오리파이너리는 농업으로 시작되며, 농업과 화학산업의 다리역할을 하는 기술이 바로 바이오리파이너리인 것이다.

• 한국정밀공학회지
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• 제28권2호
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• pp.154-167
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• 2011

Recently, microalgae have been focused on potential biomass for bio-diesel and biorefinery process. The aim of this paper is to review the biorefinery process including biodesel using microalgae as a microreactor. The state-of-the-art of biodiesel and biorefinery research such as extraction and reaction process as well as byproducts utilization is described. In addition, we suggest possibility for develop bioactive substances and their industrial products from byproducts of microalgae massively obtained after bio-diesel extraction.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권11호
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• pp.1835-1841
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• 2015

A cell surface display system for heterologous expression of the multifunctional cellulase, CelEx-BR12, in Escherichia coli was developed using truncated E. coli outer membrane protein C (OmpC) as an anchor motif. Cell surface expression of CelEx-BR12 cellulase in E. coli harboring OmpC-fused CelEx-BR12, designated MC4100 (pTOCBR12), was confirmed by fluorescence-activated cell sorting and analysis of outer membrane fractions by western blotting, which verified the expected molecular mass of OmpC-fused CelEx-BR12 (~72 kDa). Functional evidence for exocellulase activity was provided by enzymatic assays of whole cells and outer membrane protein fractions from E. coli MC4100 (pTOCBR12). The stability of E. coli MC4100 (pTOCBR12) cellulase activity was tested by carrying out repeated reaction cycles, which demonstrated the reusability of recombinant cells. Finally, we showed that recombinant E. coli cells displaying the CelEx-BR12 enzyme on the cell surface were capable of growth using carboxymethyl cellulose as the sole carbon source.

• 공업화학
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• 제27권1호
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• pp.10-15
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• 2016

에너지 수요의 증가와 화석연료 고갈에 대비해 재생가능한 자원에 대한 관심이 높다. 목질계 바이오매스는 지속 및 재생 가능하며, 원유로부터 생산되는 화학물질을 대체할 수 있고, 바이오 기반의 화학물질과 바이오연료를 생산하는 원료물질로 인식되고 있다. 푸르푸랄은 푸란을 기반으로 하는 메틸퓨란, 터트라하이드로퓨판, 메틸테트라하이드로퓨란, 에틸테트라하이드로퓨릴 이써, 에틸 레부리네이트, 레불루닉산과 알칸 등 화학물질 및 용매 생산을 위한 천연 전구체이며, 바이오 화학물질과 바이오연료를 위한 재생 가능한 화학 플랫폼으로 잠재력을 가지고 있다. 본 논문에서는 바이오리파이너리 개념, 푸르푸랄의 생산과 응용분야에 대해 고찰을 하였다.

• 폴리머
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• 제32권4호
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• pp.397-402
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• 2008

과불소 에테르 화합물(PFPE)은 높은 접촉각 및 낮은 표면에너지, 우수한 윤활제 성질과 방오성의 특성을 가지고 있어 산업적으로 많은 관심을 받아왔다. 반면에, 합성단계의 복잡성과 위험성을 갖고 있어 많은 연구가 되어 오지 못했다. 본 연구에서는 과불소 폴리에테르 올리고머 형태의 새로운 실란화합물을 합성하고 $^{19}F$-NMR 및 $^1H$-NMR을 통하여 구조분석 하였다. 또한 코팅필름의 접촉각 및 흐름각, 내오염성 등 표면 특성을 조사하였다. 그 결과, 기존의 방오성 필름보다 낮은 흐름각과 우수한 내오염성의 특징을 보여 방오성 필름 코팅 제로서 산업적 가능성을 확인하였다.

• 폴리머
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• 제31권4호
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• pp.343-348
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• 2007

이 논문에서는 vinylidene fluoride(VDF), trifluoroethylene(TrFE), chlorotrifluoroethylene(CTFE)을 사용하여 3성분계 고분자를 합성하였으며, 저온 개시제 di-tertiary-butylperoxide(DTBP)를 사용하여 현탁중합하였다. NMR, FT-IR을 통해 3성분계 고분자 사슬의 미세구조, 사슬형태의 변화에 대해 알 수 있었다. CTFE mol%가 증가할수록 $\beta$ 상태는 점차적으로 감소하고 $\gamma$ 상태는 증가하는 것을 알 수 있었다. DSC 분석결과, CTFE mol%가 증가할수록 상전이 온도($T_c$)는 상온으로 낮아지며 그 곡선은 점차 작아지고 넓게 퍼지는 현상을 확인하였다. 활성화 에너지는 Freeman-Carroll법에 의해 계산되었다.

• 공업화학
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• 제33권3호
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• pp.242-257
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• 2022

Microalgae is becoming a vital component for a circular economy and ultimately for sustainable development. Herein, recent developments in different outcomes of microalgae for wastewater treatment and biorefinery were reviewed. From its primary function as a third-generation resource of biofuel, the usage of microalgae has been diversified as an integral element for the CO₂ sequestration and production of economically valuable products (e.g., pharmaceuticals, animal feeds, biofertilizer, biochar, etc.). Principles and recent challenges for each microalgae application were presented to suggest a motivation for future research and the direction of development. The integration of microalgae within the concept of the circular economy was also discussed with various routes of microalgae-based biorefinery.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권7호
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• pp.1043-1052
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• 2019

Active lipase-producing bacterium Burkholderia gladioli Bps-1 was rapidly isolated using a modified trypan blue and tetracycline, ampicillin plate. The electro-phoretically pure enzyme was obtained by purification using ethanol precipitation, ion-exchange chromatography, and gel filtration chromatography. The molecular weight was 34.6 kDa and the specific activity was determined to be 443.9 U/mg. The purified lipase showed the highest activity after hydrolysis with $p-NPC_{16}$ at a pH of 8.5 and $50^{\circ}C$, and the $K_m$, $k_{cat}$, and $k_{cat}/K_m$ values were 1.05 mM, $292.95s^{-1}$ and $279s^{-1}mM^{-1}$, respectively. The lipase was highly stable at $7.5{\leq}pH{\leq}10.0$. $K^+$ and $Na^+$ exerted activation effects on the lipase which had favorable tolerance to short-chain alcohols with its residual enzyme activity being 110% after being maintained in 30% ethanol for 1 h. The results demonstrated that the lipase produced by the strain B. gladioli Bps-1 has high enzyme activity and is an alkaline lipase. The lipase has promising chemical properties for a range of applications in the food-processing and detergent industries, and has particularly high potential for use in the manufacture of biodiesel.