• KSBB Journal
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• 제16권4호
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• pp.409-414
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• 2001

본 연구에서는 Alcaligenes faecalis에 의해 생산되는 세포 외 다당류인 $\beta$-glucan의 생합성에서 탄소원, 질소원의 영향과 생합성된 curdlan의 구조를 살펴보았다. 먼저 $\beta$-glucan의 생합성을 확인하기 위해 Aniline Blue 배지에서 청색 colony들을 선별하고 Cellufluor 배지에서 형광성을 보임으로 $\beta$-1,3 glucan의 생합성을 확인하였다. Flask 배양에서는 탄소원이 glucose이고 질소원이 ($NH_4$)$_2$$SO_4$일 때 가장 많은 $\beta$-glucan을 생산하였다. 탄소원을 glucose로 질소원을 (NH$_4$)$_2$$SO_4$로 사용한 발효조 배양에서는 flask 배양에 비해 생산량이 7.2%가 증가되었다. 질소원을 제한한 발효에서는 최종 생산수율이 38.82%였고 질소원을 제한하지 않은 발효보다 3.02%가 증가 되었다. 분리 정제된 curdlan의 FT-IR의 분석에서는 지문영역인 890$cm^{-1}$ /에서 $\beta$-form이 관찰되었고 $^{13}C$-NMR 분석에서는 $C_1$-103.5 ppm, $C_2$-74.3 ppm, $C_3$-89.8 ppm, $C_4$-68.8 ppm, $^{5}C$-75.5 ppm, $C_2$-61.8 ppm에서 검출되어 homogeneous $\beta$-1,3 glucan으로 확인되었다. curdlan의 triple-helix coil 형태에서 random coil 형태로의 전이는 0.1에서 0.25 N NaOH의 농도에서 일어남이 확인되어 중성 상태의 curdlan은 triple-helix coil 형태를 가지지만 알칼리 상태에서는 그 구조가 약해져 random-coil로 전이 되어짐을 알 수 있었다. 이는 본 연구에서 분리 정제된 curdlan이 정확한 $\beta$-결합을 가진 glucan임이 확인되었으며 생합성된 curdlan의 구조와 분자적인 특성을 확인하였다. 본 연구를 통하여 $\beta$-결합을 가지는 glucan의 신속한 선별법을 구축할 수 있었고 이는 새로운 기능을 가지는 $\beta$-glucan 생합성 효소나 분해효소의 탐색에 이용될 것으로 기대된다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.15-22
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• 2014

본 논문에서는 '저탄소 녹색성장'의 세계적 추세에 따라 탄소 중립적 에너지원인 우드펠릿(wood pellet)을 사용하는 난방보일러 제어시스템 구현을 제시한다. 본 시스템은 공중전화망 및 이동통신망을 통해 원격으로도 제어 가능한 홈 네트워크 기반의 제어 및 관리시스템 구현도 포함한다. 구현된 시스템은 온도조절기능, 연료공급기능, 점화기능, 화력조절기능, 그을음제거기능 등을 수행하는 보일러 주제어부와 주제어부와의 RS-485 통신링크를 통해 각 방의 개별 온도를 제어 할 수 있는 온도조절기 모듈 및 보일러의 원격제어 및 모니터링이 가능한 공중전화망 및 이동통신망 인터페이스 부분으로 구성된다. 구현된 시스템은 기본동작시험과 원격제어시험을 통해 난방면적 $172m^2$에서 열효율 93.6%, 난방출력 20,640kcal/hr, 연료소모량 5.54kg/hr 으로 나타났다. 이러한 성능지표는 기존 개발된 펠릿보일러에 비해서 우수한 결과로써 기존 보일러에서는 적용하지 않았던 3단계의 점화과정과 그을음제거 기능과 함께 $C_dS$ 센서를 통한 불꽃감지기능 및 셔터개폐의 미세 조정을 통한 화력조절기능을 새롭게 적용한 결과이다.

• 한국광물학회지
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• 제18권1호
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• pp.1-9
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• 2005

몇 가지 점토광물과 메틸바이올로젠 또는 메틸렌블루를 함유시킨 점토수식전극을 이용하여 산소환원에 대한 전기화학적 촉매성을 검토하였다. 점토광물로는 Na-몬모릴로나이트, Ca-몬모릴로나이트, 카오리나이트를 사용하였다. 점토수식전극은 유리탄소전극 표면에 점토 현탁액을 입히고 메틸바이올로젠을 흡착시킨 것을 사용하였으며, 전기화학적 산소환원의 정도는 순환 전압전류법(cyclic voltammetry)으로 측정하였다. 실험결과, 다른 점토시료에 비하여 Na-몬모릴로나이트가 메틸바이올로젠의 흡착효과가 가장 크게 나타났고, 메틸바이올로젠을 흡착시킨 점토수식전극이 산소환원에 대한 촉매성이 월등히 우수하였다. 즉 촉매산소환원 피크가 242.6 mV 만큼 +방향으로 이동하였다. 메틸바이올로젠을 흡착시킨 점토수식전극이 메틸렌블루를 흡착시킨 점토수식전극보다 산소환원에 대한 촉매성이 더 높게 나타났다. Ca-몬모릴로나이트의 경우는 변화가 없었으나 Na-몬모릴로나이트의 구조는 메틸바이올로젠의 흡착으로 변화되었다. 메틸바이올로젠- Na-몬모릴로나이트 점토수식전극은 현탁액의 점토 농도가 약 0.87 g/10 mL이고. 메틸바이올로젠의 수용액의 농도가 대략 2.5 mM일 때 산소환원 촉매 효과가 가장 탁월하였다. 지지전해질의 pH에 따른 점토수식 전극의 산소 환원 촉매성은 중성의 pH 범위(6.3과 8.3)에서보다 산성인 pH 3.7과 알칼리성인 pH 12.7에서 월등히 크게 나타났다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제33권4호
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• pp.240-244
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• 2013

본 연구는 추청벼를 이용하여 총체 벼 사일리지를 조제하였을 때 총체 벼 사일리지의 사료가치 및 부위별 소화율을 조사하여 총체 벼의 이용성을 검정하기 위하여 수행되었다. 총체 벼 사일리지의 무기물 함량은 망간이 가장 높았으며 탄소, 철, 아연, 구리 등 순으로 나타났다. 그리고 마그네슘 함량이 가장 낮게 나타났다. 추청벼 총체 사일리지의 아미노산은 glutamic acid 함량이 가장 높았으며 leucine, asparagine, alanine, valine, arginine 순으로 나타났다. 그리고 methionine 함량이 가장 낮았다. 추청벼 총체 사일리지 부위(총체 벼, 낟알을 제거한 줄기, 왕겨를 포함한 낟알, 쌀)에 따른 시간별 반추위내 건물 소화율은 쌀이 가장 높았으며 왕겨를 포함한 낟알, 총체 벼, 낟알을 제거한 줄기 등 순으로 나타났다. 따라서 본 연구에서는 추청벼 총체 사일리지 소화율은 부위에 따라 약간의 차이를 보였으며 무기물 중 망간 그리고 아미노산 중 glutamic acid가 가장 높은 함량을 보였다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.13-25
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• 2022

탄소중립시대에서 수력발전과 같은 대규모 프로젝트를 진행하기 위해서는 대중의 동의가 필수적이다. 일반적으로 댐이나 하천시설과 같은 수공시설물을 설계할 때는 사전에 수치해석을 통해 시설물 자체 혹은 시설물로 인한 영향을 분석한다. 특히 국내 수공시설물은 홍수대응을 위해 건설되며 HEC-RAS와 같은 수치해석 프로그램을 사용한다. 이는 정확한 데이터 값을 제공하지만 데이터로만 대중을 설득하는 것은 굉장히 어려운 일이다. 따라서 본 연구에서는 도시침수 및 침수대응 분야에서의 메타버스 활용성을 고찰하고자한다. 일종의 메타버스인 Cities: Skylines을 이용하여 시각적 효과를 강조하고 보기 쉬운 데이터를 제공함으로써 메타버스의 적용가능성을 확인하였다. Cities: Skylines의 기능과 한계점을 검토하였고 국내의 도시를 메타버스 상 구현한 후 가상의 홍수시나리오를 적용하였다. 국내에 기구축되어 있는 침수예상도와 Cities: Skylines의 시나리오 적용 결과를 비교하였다. 메타버스 상에서는 현실그대로의 도시와 인구를 구현함으로써 발생한 재난상황 뿐만 아니라 재난이후의 사회재난의 확산 상황을 확인할 수 있다. 이를 통해 대책방안 등을 가상으로 구현해 볼 수 있다. 향후 이러한 사회인문학적인 데이터도 함께 검증된다면 도시침수 대응을 위한 전반적인 과정을 모델화할 수 있을 것으로 기대된다.

• 유기물자원화
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• 제30권2호
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• pp.29-42
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• 2022

정부는 최근 2050년까지 국가 온실가스 순배출량은 "0"으로 하는 2050 탄소중립 정책을 추진하고 있다. 이에, 축산업 부문 2050 탄소중립을 위한 핵심적인 수단으로 가축분뇨 에너지화에 대한 관심이 증가하고 있다. 가축분뇨 고체연료화 기술은 가축분뇨를 건조 또는 탄화시켜 고체연료로 제조하는 기술로서 가축분뇨 고체연료 제조시설 및 발전시설의 경제성 문제로 인하여 보급 확산이 미미한 상황이다. 본 연구에서는 가축분뇨 고체연료 제조 및 이용 촉진을 위하여 가축분뇨 고체연료의 잠재적인 수요처인 가축분뇨 고체연료 발전시설의 경제성을 평가하고자 하였다. 가축분뇨 고체연료 제조원가는 200톤/일 규모의 발효건조 과정에서 97.4 천원/톤으로 가장 낮은 제조원가를 보였다. 가축분뇨 고체연료 발전시설은 신재생에너지공급인증서(REC) 가중치 1.5에서 경제성을 나타냈다. 가축분뇨 고체연료화는 온실가스 저감, 수계 비점오염원 저감 등 다양한 환경적 편익을 지니고 있다. 따라서 가축분뇨 고체연료 생산시설을 확산 보급을 위해서는 다양한 환경 편익을 포함한 경제성 검토가 요구된다.

• 청정기술
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• 제28권2호
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• pp.174-181
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• 2022

바이오매스는 현재 석유, 천연가스, 석탄 등 화석 연료에서 얻을 수 있는 액체 연료와 유기 화합물을 생산할 수 있는 지속 가능한 대체 자원이다. 화석 연료를 사용하면 온실가스를 배출하기 때문에 바이오매스와 같은 탄소중립적 원료를 사용하는 것은 기후 변화 대응에 기여할 수 있다. 바이오매스 원료로부터 석유 대체 화학 제품과 연료를 생산하기 위한 생물학적 및 화학적 공정이 제안되었지만, 바이오매스에 포함된 높은 산소 함량때문에 화석 연료를 완전히 대체하기 어렵다. 석유와 유사한 연료와 화학 물질을 생산하려면 바이오매스 파생물에 존재하는 산소 원자를 제거하거나 산소 기능기를 전환해야 하며, 이는 촉매 화학적 수첨탈산소화에 의해 달성될 수 있다. 바이오매스 열분해 오일, 리그노셀룰로오스 유래 화학물질, 지질과 같은 원료를 탈산소 연료 및 화학물질로 전환하기 위해 수첨탈산소화가 진행되었다. 높은 표면적의 금속 산화물 또는 탄소에 지지된 귀금속 및 전이 금속으로 구성된 다기능성 촉매는 효율적인 수첨탈산소 촉매로 사용되었다. 본 총설에서는 문헌에서 제안된 촉매를 확인하고 이러한 촉매를 이용한 수첨탈산소 반응 시스템이 논의하였다. 문헌에 보고된 수첨탈산소화 방법을 기반으로, 실현 가능한 수첨탈산소화 공정 개발 방향이 제시하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권7호
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• pp.1074-1081
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• 2021

아산화질소(N₂O, Nitrous Oxide)는 6대 온실가스 중 하나로 대기 중에서 적외선을 흡수하여 온실효과를 유발하는 것으로 알려져 있다. 특히 지구온난화지수(GWP)는 CO₂에 비해 310배 높아 국내뿐만 아니라 전 세계적으로 이슈화되고 있으며, 그에 따른 강력한 환경 규제 강화법들이 발의되고 있다. N₂O 저감 기술에는 물리적인 방식에 따라 농축회수, 촉매분해, 그리고 열분해로 구분할 수 있는데, 본 연구에서는 그 중 가장 효과적인 열분해 처리방식에 대해 논의하고자 일반적인 연소 조건 내 고온 열분해 방식을 이용하여 비용 저감과 함께 질소산화물을 저감시키는 온도 조건 및 반응 시간에 대한 정보를 제공하고자 한다. 열분해 조건으로 선정된 고온 영역은 1073 K부터 1373 K까지 100 K 간격을 두고 계산을 수행하였다. 1073 K과 1173 K의 온도조건에 경우, N₂O 저감율과 일산화질소 농도가 체류시간에 따라 비례관계를 이루는 것이 관측되었으며, 1273 K에 경우, 체류시간이 증가함에 따라 발생되는 역반응으로 인해 N₂O 저감율이 감소되는 것이 관측되었다. 특히 1373 K에 경우, 모든 체류시간에 대해 정반응과 역반응이 화학 평형상태에 도달하여 N₂O 저감에 대한 반응진행율이 오히려 감소하는 것으로 확인되었다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제32권2호
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• pp.127-147
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• 2023

본 연구는 정부의 탄소중립 정책 중 하나인 화력발전을 신재생에너지로 대체하는 경우 에 대한 경제적 파급효과를 분석하는 것을 목적으로 한다. 이러한 분석을 위해 화력발전을 신재생에너지로 100% 대체하는 경우를 시나리오 A로 설정하고, 60%로 대체하는 경우를 시나리오 B로 설정한다. 또한 이렇게 화력발전을 신재생에너지로 대체할 때 비용이 발생하게 되는데 현행과 동일한 비용인 경우를 시나리오 1, 현행보다 비용이 120% 증가한 경우를 시나리오 2로 설정한다. 따라서 화력발전을 신재생에너지로 전환할 때 시나리오는 크게 이와 같이 4가지 경우로 정리된다. 화력발전을 신재생에너지로 전환하는 경우, 화력발전의 생산유발계수는 시나리오와 관계없이 현행 수준보다 감소하는 것으로 나타났다. 그러나 화력발전을 신재생에너지로 100% 전환하는 경우 부가가치유발계수와 온실가스배출량 유발계수는 현행 수준보다 감소한 반면 화력발전을 신재생에너지로 60% 대체하는 경우 부가가치유발계수와 온실가스배출량 유발계수는 현행 수준보다 증가했다. 또한 대부분의 업종의 온실가스배출량 유발계수는 감소하는 것으로 나타난 반면 생산유발계수와 부가가치유발계수는 증가하는 것으로 나타났다. 정부 정책의 목적은 화력발전을 신재생에너지로 전환시켜 온실가스배출량을 축소시키는 것이기 때문에 시나리오 화력발전을 신재생에너지로 100% 전환하는 경우가 더 적합한 것으로 보인다. 다만, 이로 인해 일부 업종의 생산유발계수와 부가가치유발계수가 감소하는 부작용이 발생하므로 이를 해결하기 위한 정부의 지원 정책이 필요하다.

• 문화기술의 융합
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• 제9권4호
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• pp.587-592
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• 2023

식물의 성장은 유기물 이용 가능성을 비롯한 다양한 요인에 의해 조절된다. 유기 영양소는 "소스"라고 하는 탄소 및 에너지 고정과 관련된 조직에서 생성된 광합성 제품으로 탄수화물 분자이다. 이러한 화합물은 식물 유관속을 통해 "싱크"라고 하는 비광합성 또는 성장 조직으로 흐른다. 이러한 기능이 가능한 화합물 중에서, 이당류 프럭토실글루코스인 자당이 가장 대표적이다. 자당이 수송 동안, 소스에서 싱크로의 경로는 자당을 글루코스 및 과당의 유도체로 분해하거나 자당의 직접적인 이동을 포함할 수 있다.이때 관여하는 효소 중에 β-D-fructofuranosidase 가 가장중요하다. 여러 동위효소 중의 하나인 가용성중성 β-D-fructofuranosidase 는 세포 내 원형질체 안에 위치하여 식물세포에게 자당을 분해하여 에너지생성 물질대사를 돕는다. 이 효소의 활성을 식물이 성장하는 과정 동안에 추적하기 위해서 가장 효과적인 면역 국소화를 위해서 조직학적 방법을 사용하였다. 그 결과 잎에서 옆육 조직보다는 사부와 표피에 활성이 높았다. 성장하는 줄기에서는 사부, 표피, 그리고 피층에 활성이 높았다. 싱크조직인 뿌리는 모든 부분에 활성이 높았지만 특별히 가장 끝 부분에는 가장 높았다. 자당의 분해를 필요로 하는 싱크조직에서 자당의 unloading을 돕고, 자당을 분해하는 역할을 담당하기 때문으로 사료된다.