• 제목/요약/키워드: commercial production

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빙과류의 품목별 제품의 미생물학적 안전성 평가 (Microbiological Safety Evaluation on Ice Cream and Ice Pop Products)

  • 유정완;김소현;홍동리;김현재;정은주;이재화;양지영;이양봉
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.367-373
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    • 2019
  • 본 연구는 빙과류의 종류별로 미생물학적 안전성 평가를 수행하기 위하여 시중에 판매되고 있는 아이스크림의 종류별로 일반세균수를 측정하였다. 또한 냉동저장 중 아이스크림에서 미생물의 생존가능성을 확인하기 위하여 저장온도를 달리하여 S. aureus, B. cereus, L. monocytogenes와 E. coli를 빙과류의 종류별로 각각 접종하여 저장기간에 따라 생균수를 측정하였다. 시판중인 빙과류 중 빙과 2 제품과 비유지방아이스크림 1제품에서는 10 CFU/mL 이하로 검출되었으며, 이외의 빙과류 제품에서는 1.04-2.10 logCFU/mL이 검출되었다. 측정한 16종의 빙과류 모두 식품공전상의 세균수 기준 이하로 측정되어 빙과류에서의 미생물 오염수준이 낮은 것으로 나타났다. 빙과류에 미생물을 접종하여 각각 $-5^{\circ}C$, $-10^{\circ}C$, and $-18^{\circ}C$에 저장하여 주기적으로 생균수를 측정한 결과 저장기간에 따라 모두 감소하는 경향을 나타내었다. 모든 저장조건에서 생균수가 감소하였으며 냉동저장 중에서는 온도가 높을수록 더 많은 미생물이 사멸하였다. 특히, 빙과제품에서는 $-5^{\circ}C$에서 모든 균이 1~4주 이내에 사멸하였는데 이는 빙과제품의 낮은 pH와 접종 후 냉동조건에서 생긴 빙결정들에 의한 것으로 사료된다. 냉동조건에서 미생물은 증식하지 않았으며 효소의 반응 또한 냉동온도에서는 매우 천천히 일어나기 때문에 맛의 변화는 장기간 저장해도 잘 일어나지 않을 것으로 사료된다. 따라서 빙과류의 유통기한에 있어서 저장 및 유통 온도가 잘 지켜진다면 미생물학적 안전성은 확보가 될 것으로 사료되며, 품질변화 중 조직감의 변화를 고려해야 한다. 빙과류의 유통기한에 관한 연구를 위해서 미생물학적 안전성뿐만 아니라 유통 및 저장 중 온도변화에 따른 빙결정 생성과 같은 조직감의 변화와 지방산패 등 이화학적 분석을 포함한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

재배기간이 짧은 민자주방망이버섯 우량계통 선발 및 특성 (Characteristics and pedigree selection of a shortened cultivation period strain in Lepista nuda)

  • 전종옥;이관우;이경준;김민자;김인재;김영호
    • 한국버섯학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.331-338
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    • 2020
  • 민자주방망이버섯의 대량 생산 및 상업적 실용화를 위하여 야생 균주에 비해 재배기간이 짧고 자실체 발생이 잘 이루어지는 신품종을 육성하기 위하여 본 연구를 수행하였다. 민자주방망이버섯 유전자원 18계통을 수집하고 볏짚발효배지를 이용한 상자 재배를 통해 자실체가 발생한 4계통을 교배모본으로 선발하였다. 단포자 교배를 통해 671조합의 교배를 하였으나 'CBMLN-19' 계통과 'CBMLN-30' 계통을 교배한 17조합만이 교배가 이루어졌다. 그 중 균사 생장이 빠르고 밀도가 높은 8계통을 1차 선발하였다. 볏짚발효배지에 유전자원 14계통, 교배계통 8계통을 접종 후 배양기간을 조사한 결과 교배계통 중 6계통은 20일만에 배양이 완료되었으며 유전자원 14계통 중 7계통은 배양이 완료되기 까지 40일 이상이 소요되어 대부분의 교배계통에서 배양기간이 20일 이상 단축되었다. 배양이 완료된 계통은 식양토를 1~2 cm 복토하여 후 배양을 하였고 균사 배양이 완전히 완료되었을 때 균긁기를 한 후 자실체 발생을 유도하였다. 발생 유도 환경은 온도 14℃, 상대습도 95% 이상, CO2농도 1,500~2,000 ppm 이었으며, 야간에 6℃로 온도를 낮추어 하온 충격을 주었다. 그 결과 유전자원 'CBMLN-31', 'CBMLN-44' 2계통, 교배계통 'CBMLN-96', 'CBMLN-103' 2계통 총 4계통에서 자실체가 발생하였다. 접종 후 자실체가 발생되기까지의 기간은 대조구인 유전자원 'CBMLN-31'이 100일로 가장 길었고, 교배계통인'CBMLM-103'이 45일로 가장 짧았다. 자실체 특성 조사 결과 교배계통인 'CBMLN-103'은 개체중이 1.9 g으로 작은 형태를 나타냈으며, 상자 당 유효경수 123개로 4계통 중 발생량이 가장 많았다. 또 다른 교배계통 'CBMLN-96'은 개체중이 5.5 g 으로 'CBMLN-103' 보다 큰 형태를 나타냈으나, 상자 당 유효경수는 30개로 발생량이 적었다. 수량성 조사 결과 대조구인 'CBMLN-31'계통에서 상자 당 수량 783 g으로 가장 높게 나타났고, 교배계통 'CBMLN-96'은 165 g, 'CBMLN-103'은 232 g으로 나타났다. 교배계통 2계통에서 수량성은 대조구 'CBMLN-31'보다 낮았지만 자실체 발생량이 많았으며, 재배기간이 40일~55일 단축되어 이 2계통을 우량계통으로 선발하고자 한다.

전기자동차 배터리 모듈 커버의 3D 프린팅 제작을 위한 GF/PC 복합소재 필라멘트 설계와 3D 프린팅 공정 및 구조 최적화 (GF/PC Composite Filament Design & Optimization of 3D Printing Process and Structure for Manufacturing 3D Printed Electric Vehicle Battery Module Cover)

  • 유정욱;이진우;김승현;김윤철;서종환
    • Composites Research
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    • 제34권4호
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    • pp.241-248
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    • 2021
  • 전기자동차 시장이 성장함에 따라 배터리 효율을 증가시키기 위해 차량 경량화 이슈가 대두되고 있다. 이에 전기자동차 배터리 모듈을 보호하는 배터리 모듈 커버를 기존 알루미늄 소재에서 알루미늄 대비 절반 수준의 무게를 가지는 고강도/고내열성 고분자 복합소재로 대체하고자 한다. 또한 복잡한 형상에 대한 제약이 없고, 다품종 소량생산에 유리한 3D 프린팅 기술을 접목하여 기술 변화가 빠른 초기 전기자동차 시장에 대응하고자 한다. 복합소재 역학에 기반하여 압출기를 통해 가공한 단섬유 GF(glass fiber)/PC(polycarbonate) 복합소재 내 유리섬유의 임계길이(critical length)가 453.87 ㎛임을 도출하였고, 사이드 피딩(side feeding) 방식의 가공법을 택함으로써 기존 365.87 ㎛이었던 잔류섬유길이를 향상시킴과 동시에 분산성을 향상시켰다. 이에 30 wt%의 GF가 함유된 GF/PC 복합소재로 인장강도(tensile strength) 135 MPa, 탄성계수(Young's modulus) 7.8 MPa의 최적의 물성을 구현하였다. 또한 3D 프린팅 필라멘트가 상용 필라멘트 규격인 두께 1.75 mm, 표준편차 0.05 mm를 만족하기 위해서 필라멘트 압출 조건(온도, 압출속도)을 최적화하였다. 제작된 필라멘트를 통해 기공률을 최소화하며 강도를 최대화하고, 동시에 생산성 향상을 위해 프린팅 속도를 최대화하는 다중 최적화 문제를 통해 3D 프린팅 공정조건(온도, 프린팅 속도)을 최적화하였고, 이로써 기존 상용화 되어있는 동일 소재 필라멘트 대비 인장강도 11%, 탄성계수 56%가 향상된 결과를 얻었으며, 출력물의 후처리(post-process)를 통해 후처리 전 대비 인장강도 5%, 탄성계수 18%를 추가로 향상시켰다. 끝으로 유한요소해석(finite element analysis, FEA) 기법을 활용하여 전기자동차 배터리 모듈 커버의 시험 규격(ISO-12405)의 Mechanical Shock test의 기준을 만족하도록 배터리 모듈 커버의 구조를 최적화하였고, 이로써 배터리 커버 시험규격을 만족하면서 동시에 알루미늄을 사용했을 때 대비 37%의 경량화를 달성하였다. 해당 연구 결과 및 연구 방법을 활용하여 향후 다양한 분야에 고분자 복합소재 3D 프린팅 기술이 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

사육기간에 따른 신품종 및 상용토종닭의 육질특성 비교분석 (Effects of the Raising Period on Meat Quality in Two New Strains of Korean Native Chicken)

  • 이성윤;박지영;정사무엘;정종현;남기창
    • 한국가금학회지
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    • 제48권4호
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    • pp.207-216
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    • 2021
  • 본 연구는 Golden Seed Project에서 개발 중인 토종닭 후보라인과 상용토종닭인 한협 3호의 품질특성을 비교분석하여 후보라인들의 사육기간에 따른 이용가능성을 확인하기 위해 실시되었다. (주)하림 실험농장(전북 김제시)에서 5주, 12주간 동일한 조건에서 사육된 토종닭(CON: 한협 3호, CL1: 신품종 후보계통 C, CL2: 신품종 후보계통 D) 총 600수를 하림(익산) 도계장에서 생산품과 동일한 표준 조건에서 도계한 뒤 계통별 30수씩 임의 선발하였다. 전문 가공 종업원에 의해 생산품과 동일하게 발골하였고 실험에는 다리살 부위를 사용하였다. 사육기간동안 CON과 유사한 pH를 나타내었고 12주령에서는 가장 높은 pH 값을 나타내었다. 보수력에서는 전반적으로 처리구간 유의미한 차이는 확인되지 않았으며, 5주령 계육에서 높은 보수력을 나타내었다. 지방산패도에서 CL1은 저장 7일차에 가장 높은 값을 보였고 DPPH 라디칼 소거능에서는 저장 7일에 대조구인 한협3호는 5주령에서 신계통에 비해 높은 항산화력을 나타내었지만 12주령에서는 가장 낮은 항산화력을 나타냈다. 주요 지방산 조성은 올레산(C18:1), 팔미트산(16:0), 리놀레산(18:2), 스테아르산(18:0), 아라키돈산(20:4) 순으로 나타났으며 개별지방산에서 처리구간 특이적인 차이는 발견되지 않았다. 동맥경화지수(AI)와 혈전형성지수(TI)는 5주령 계육이 12주령에 비해 낮은 수치를 보였으며, 이와 반대로 P/S함량에서는 12주령 계육이 낮은 비율을 나타내었다. 항산화 펩타이드인 anserine 함량에서는 5주령 후보라인이 대조구에 비해 높은 함량을 나타내었고, 12주령 계육이 5주령 계육보다 높은 함량을 나타냈다. 기능성 화합물인 L-carnitine과 betaine의 함량에서는 12주령때 후보계통들이 한협에 비해 높은 함량을 나타내었다. 따라서 본 연구에서는 각 계통간의 차이보다는 주로 사육기간의 차이가 높은 유의성으로 나타났으며, 사육기간이 증가함에 따라 적색도, 불포화지방산 및 ribose 함량이 낮아지고, 포화지방산, AI, TI 및 anserine 함량이 높아지는 것이 확인되었다.

이산화염소(ClO2) 처리가 계분의 악취 억제에 미치는 영향 (Effect of Chlorine Dioxide (ClO2) on the Malodor Suppression of Chicken Feces)

  • 박지우;김경진;마분 다메리아 타비타;윤두학;공창수;이상무;김은중
    • 한국가금학회지
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    • 제49권4호
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    • pp.287-298
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    • 2022
  • 본 연구는 산화제인 이산화염소 처리가 계분의 악취 저감에 미치는 영향을 평가하기 위해 수행되었다. 실험 1과 2 모두 대조구(증류수 첨가), PC(potassium monopersulfate triple salt, 상업용 살균제 첨가), T2000(2,000 ppm ClO2 첨가), T3000(3,000 ppm ClO2 첨가)로 총 4개의 처리구로 구성되었다. 실험 1과 2 모두 계분을 함유한 가스백을 밀봉하여 수행되었으며 첨가수준은 동일하나 실험 1에서는 배양 10일 동안의 첨가량을 실험 시작 시 한 번에 투여하여 10일 동안 배양하였고, 실험 2에서는 배양 동안 매일 1 mL씩 투여하여 총 14일 동안 배양하였다. 배양 기간 중 가스를 포집하여 총 가스발생량과 악취를 유발하는 NH3와 H2S 가스를 측정하였다. 배양 종료 후에는 가스백을 개봉하여 DM, pH, ammonia-N, VFA, 계분 내 미생물(총 미생물 수, 유산균, 효모, 곰팡이, 대장균군)을 분석하였다. 계분 내 미생물 수는 실험 1에서는 대조구와 비교하여 유의적인 차이를 보이지 않았으나, 실험 2의 T3000 처리구에서 대장균군의 수가 대조구보다 낮게 검출되었으며(P<0.05) 그 외 미생물 수는 대조구와 유의적인 차이가 없었다. 그러나 실험 1과 2에서 이산화염소 처리구가 대조구보다 pH, ammonia-N, VFA, 총 가스발생량, NH3와 H2S 가스의 농도 및 발생량이 유의적으로 낮게 나타났다(P<0.05). 이러한 결과는 이산화염소 처리 시 대장균군의 수는 감소하지 않았으나 대장균군의 비활성화 (실험 1) 또는 대장균군의 감소(실험 2)를 통한 악취 물질 생성 감소 및 산화로 인해 악취가 저감된 것으로 판단된다. 추가적으로, 실험 1과 실험 2의 결과를 종합하였을 때 ammonia-N, VFA, 총 가스발생량, NH3와 H2S 가스는 T2000에서 대조구보다 낮게 검출되었으며 T3000과는 유의적인 차이를 보이지 않은 점으로 판단하건대 T2000의 첨가수준도 악취저감에 효과적이라고 사료된다. 또한, 첨가제를 한번에 투여한 실험 1과 매일 투여한 실험 2는 배양 기간이 다르므로 직접 비교할 수는 없으나 투여방법에 따른 차이는 없는 것으로 추정된다.

자연유산의 '기타 효과적인 지역기반 보전수단(OECMs)' 등재기준 적용 연구 - 천연기념물 노거수와 당산제를 중심으로 - (A Study on the Application of Other Effective Area-based Conservation Measures(OECMs) for Natural Heritage - Focusing on the Old Big Trees of Natural Monument and Dangsan Ritual -)

  • 전다슬;신현실
    • 한국전통조경학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.1-9
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    • 2022
  • 본 연구는 문화재청의 국가유산 체계상 자연유산에 해당하는 천연기념물 식물 노거수를 중심으로 OECMs 관련 지정기준을 적용하여 발굴결정인자를 비교 검토하였고 그 결과 다음과 같다. 첫째, 정부기관에서 각 보호목적에 따라 지정·관리되는 보호지역들 가운데 이미 육상지역은 포화상태로 2030 생물다양성목표를 이행하기 위해서는 새로운 보전수단인 OECMs을 적극 도입할 필요가 있다. 둘째, OECMs은 현재 내 보전의 긍정적이고 지속적인 장기성과를 달성하는 방식으로 통치되고 관리되는 보호지역이 아닌 지리적으로 정의된 지역(CBD, 2018)으로 지정기준의 단어선택이나 적용기준의 범위, 해석의 맥락은 각기 다를 수 밖에 없으므로 이를 극복하기 위해서는 각 나라의 상황에 맞는 OECMs의 관련 법령을 따로 제정하고 정착시키는 것이 필요하다. 셋째, 천연기념물 식물의 OECMs 지정기준 검토 결과 최종 58개소가 발굴되었고. OECMs지정 기준 중 중요한 요소는 완충구역은 지정구역과는 어느 정도 이격되어 일정의 면적을 확보하고 있어야 하며 상업생산을 통한 경제활동이 일어나지 않고 생물다양성의 기준을 만족해야 한다는 것이다. 잠재자원 중 대구 도동 측백나무숲과 같이 지형적으로 격리되어 독립적으로 존재하는 지역과 삼척 궁촌리 음나무와 서천 마량리 동백나무숲과 같은 수림지 유형처럼 완충구역의 생물다양성이 확보될 수 있는 완전성이 보장된 경우로 총 23개소로 분석되었다. 천연기념물 식물의 OECMs 적용기준 검토 결과 생물다양성의 충족가치 중에 전통용도로서의 기능이 특화되어 있었으며 생태계 서비스와 문화·영적인 가치를 한국의 독특한 문화인 노거수와 당산제 문화를 통해 계승하고 있었다. 이는 생물다양성 지정기준 측면에서 새로운 생물종의 발굴없이도 인간과 자연의 생태계 네트워크 연결에 중요한 요소로 활용 될 수 있을 것이다.

광질, 온도 및 복토 깊이가 꼬리풀 (Veronica L.) 종자의 발아에 미치는 영향 (Effects of Light Quality, Temperature or Vermiculite Depth on Germination for the Veronica L.)

  • 송천영;문자영;성정원;박병선;남재익;김정민
    • 현장농수산연구지
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    • 제25권1호
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    • pp.36-47
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    • 2023
  • 큰산꼬리풀(V. glabrifolia Kitag.), 부산꼬리풀(V. pusanensis Y.N.Lee), 큰산꼬리풀 교배조합(V. glabrifolia Kitag. × V. Spicata 'Alba')과 시판종 교배조합(V. spicata 'Ulster Blue Dwarf × V. longifolia) 등 4종에 대한 종자 소독액의 침지 시간, 광질, 온도 및 복토 깊이가 종자의 발아에 미치는 영향을 알아보았다. 종자의 소독액 침지시간에 따른 발아율 및 발아 균일도는 부산꼬리풀 120분 침지와 나머지 종은 60분 침지에서 다소 양호하였으나 큰 차이는 없었다. 광질의 처리에 있어서 복색광(적색광+청색광)에서 큰산꼬리풀의 발아율은 92.8%, 발아 균일도는 2.3, 부산꼬리풀의 발아율은 85.9%, 발아 균일도는 3.5로 가장 양호하였으며 교배조합에서도 같은 경향을 보였다. 꼬리풀에서 4종에서 적색광의 발아율은 79.1%~95.5%, 균일도는 3.2~4.2이었고, 청색광에서는 발아율은 83.1%~100%, 균일도는 1.9~3.8로 다소 높게 나타났으며 무광상태의 발아율은 40.0~56.3%, 균일도는 5.2~6.5로 현저하게 낮아졌다. 온도 처리에 있어서 주간 25℃/야간 20℃는 최종 발아율 92.1%~100%, 발아 균일도 1.5~2.6로 주간 20℃/야간 15℃ 최종 발아율 85.5%~98.9%, 발아 균일도 1.9~3.1보다 높은 것으로 나타났다. 부산 꼬리풀의 경우 주간 25℃/야간 20℃에서 최종 발아율 92.1%, 발아 균일도가 2.6으로 항온 25℃/24시간처리의 최종 발아율 80.9%, 발아 균일도 3.8보다 최종 발아율 및 발아 균일도가 높게 나타났다. 복토 정도에 따른 발아율 및 발아 균일도는 모든 종에서 1~2mm 복토에서 발아율이 83.4%~100% 및 발아 균일도 0.6~4.2로 가장 좋았으며 4mm로 복토를 많이 하면 최종 발아율 45.2%~72.1%, 발아 균일도 4.3~5.5로 현저하게 낮아지고 배축의 길이도 3cm 이상으로 길어졌다.

분자생물학적 TMV 및 PVY 저항성 연초 육종 (Molecular Breeding of Tobacco Plants Resistant to TMV and PVY)

  • E.K. Pank;Kim, Y.H.;Kim, S.S.;Park, S.W.;Lee, C.H.;K.H.Paik
    • 한국연초학회:학술대회논문집
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    • 한국연초학회 1997년도 담배과학 국제학술대회
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    • pp.134-152
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    • 1997
  • 담배 모자이크 바이러스(TMV)와 감자 바이러스 Y(PVY) 등 식물바이러스병은 잎담배 생산에 심한 경제적 손실을 초래하고 있다. 바이러스병 방제를 위한 여러 가지 경종적 방법은 충분한-방제 효과를 얻지 못하는 경우가 많아 바이러스의 방제에는 우수한 저항성 품종의 사용이 가장 바람직한 것으로 알려져 있다. 그러나 기존의 육종 방법이 저항성 품종 개발에 항상 바람직한 것은 아닌데 그 이유는 저항성 유전자원이 없는 경우가 많고 또한 육종을 통해 유전자원의 열등한 특성이 도입될 수 있기 때문이다. 따라서 본 연구실에서는 TMV와 PVY의 여러 가지 형태의 외피단백질(CP) (비전사부분 포함 또는 제거, 비 전사부분 등) 및 복제유전자(Nlb) (3' 및 5' 결손 유무, 돌연변이)를 상용 담배 품종인 NC 82와 Burley 21에 형질전환시켜 바이러스 저항성 개발을 시도하였다. 각각의 유전자 cDNA를 1-2개의 35S promotor를 가진 식물발현벡타에 클로닝한 후 Agrobacteriupn (upnefaciens LBA 4404를 이용하여 식물의 잎조직에 도입시킨 후 kanamycin 함유 MS 배지에서 식물체를 재닥화하였다. 재분화 식물체는 TMV와 PVY에 대한 저항성 검정을 하였다. 그 결과 TMV에 저항성인 TMV CP 형질전환 식물체와 8 가지 Nlb 형질전환 식물체 계통 중에 6 계통의 저항성 형질전환 식물체를 획득하였다. 여기에서는 TMV와 PVY의 접종시험을 통하여 각각의 바이러스에 대한 형질전환 담배의 계통별 저항성 정도를 조사하고, 저항성 형질전환 식물체에서의 도입 유전자 확인하며, 세대별 저항성의 유전 및 안정성을 살펴보고자 한다. 또한 유망 저항성 형질전환 계통의 식물체 내에서의 바이러스 증식 및 이동과 관련된 저항성 기작, 여러 가지 PVY 계통에 대한 저항성 유무, 수량, 생육 특성 및 주요 화학 성분 함량 등을 발표하고자 한다.-glucose로 구성된 다당류 이었다. 아미노산은 Asp 및 Glu의 산성 아미노산과 Ala, Leu 등의 함량이 높게 나타났으며, 비알칼리 추출물에서 Ser과 Thr의 함량이 높게 나타났다. 다당류 T-AS는 평균 분자량이 2,000 kD와 12kD에서 주 peak를 나타냈으며, 수용성 분획의 평균 분자량은 12kD이고 비수용성 분획은 36~2,000 kD의 평균 분자량 분포를 갖는 것으로 나타났다. IR과 NMR 분석 결과 890 cm-1에서 흡수 peak를 나타내어 $\beta$-(1,3)0glucan과 $\beta$-(1,6)-glucan의 구조를 갖는 다당류로 확인 되었다. T-AS 분획은 C:H:O:N의 함량비가 38.9:5.7:49.6:1.84%이며, 이 물질의 융점은 163 $^{\circ}C$로 연한 갈색을 나타낸다. 분리된 GLG의 항암활성 기전 규명을 위해, in vivo 항암실험, 항보체 활성능, 항체 생성능, serum protein 분비능, 대식세포의 탐식능과 활성능 및 세포간 물질 분비 등의 상관관계를 조사하였다. 다당류 GLG 분획물들 가운데 항보체의 활성이 높았던 분획은 sarcome 180에 대한 항암 활성이 높게 나타났다. 다당류 T-AS의 보체 활성화 기작은 classical과 alternative complement pathway의 양 경로를 통해 활성화 되었다. T-AS 분획은 mouse내의 특정 혈청단백을 증가시켰으며, 항체 생성능의 증가가 관찰되어 effect T 세포의 활성화가 나타나고 있음을 알 수 있었다. T-AS는 생체내 투여시에 대식세포의 탐식능이 증진되었으며, 대식세포 기능 저해제에 의한 대식세포의 기능 저해 현상이 회복되었다. 이와 같은 결과들로부터, T-AS의 항암 활성은 활성화된 보체 성분 및 당 수용체들이 존재하는 대식세포의 개입을 시사한다.가능성과

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HFC-134a 가수분해를 위한 Red mud 촉매 기계적 안정성 향상에 관한 연구 (Study on the Mechanical Stability of Red Mud Catalysts for HFC-134a Hydrolysis Reaction)

  • 곽인헌;이은한;남성찬;김중배;이신근
    • 청정기술
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    • 제30권2호
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    • pp.134-144
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    • 2024
  • 본 연구는 7대 온실가스 중 하나인 HFC-134a를 효과적으로 분해하기 위한 촉매로써 산업 부산물인 red mud를 상업적으로 사용하기 위한 기계적 안정성 향상에 관한 것이다. 알루미늄 공정에서 배출한 산업용 폐기물인 red mud는 분쇄-분취-압축-성형-소성 공정으로 HFC-134a 분해가 가능한 촉매 제조가 가능하였는데, 소성을 통해 촉매 성능 향상 및 기계적 안정성을 확보할 수 있었다. 최적의 열처리 조건을 확인하기 위하여, 펠렛형태로 압축성형한 red mud는 머플퍼니스를 이용하여 300, 600, 800 ℃에서 5시간 소성하여 촉매성능 및 기계적 안정성을 확인하였는데, 기계적 안정성은 증류수에 촉매를 담근 후 초음파 처리 전후 무게 손실률로 확인하였다. 열처리에 따른 촉매성능 및 기계적 안정성을 확인한 결과 800 ℃에서 소성한 촉매(RM 800)가 기계적 안정성은 물론 촉매활성 또한 가장 우수하였다. RM 800 촉매를 사용한 촉매 성능 및 100시간 동안 수행한 내구성 측정 결과 650 ℃에서 1 mol% HFC-134a를 99% 이상 분해하였고, 내구성 측정 기간동안 촉매성능 저하는 관찰할 수 없었다. XRD 분석 결과 800도 소성 후 Ca, Si, 및 Al의 상호작용으로 인해 기계적 강도와 활성 향상에 영향을 미치는 트라이 칼슘알루미네이트와 게레나이트 결정상이 나타났다. 내구성을 측정한 촉매 SEM/EDS 분석 결과 RM 800 촉매는 HFC-134a 분해로 인한 활성물질 저감 및 형상변화가 나타나지 않았다. 본 연구를 통해 산업폐기물인 red mud는 경제성이 매우 높고 분해효율 및 기계적 안정성 또한 매우 높아 폐냉매 처리를 위한 촉매로써 상용화가 가능할 것으로 기대한다.

Rotary Kiln에 의한 전기로 제강분진(EAFD)의 재활용을 위한 최적의 공정변수에 관한 연구 (A Study on the Optimal Process Parameters for Recycling of Electric Arc Furnace Dust (EAFD) by Rotary Kiln)

  • 윤재홍;윤치현;이명원
    • 자원리싸이클링
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    • 제33권4호
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    • pp.47-61
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    • 2024
  • 전기로 제강분진(EAFD : Electric Arc Furnace Dust) 중에 다량 함유되어있는 아연을 회수하기 위한 재활용 기술로서, 현재 세계적으로 가장 많이 상용화된 기술은 Wealz Kiln Process이다. Wealz Kiln Process에서는, 제강분진 중의 Zn, Pb 등과 같은 성분들을 고온의 Kiln에서 환원/휘발(흡열반응)시킨 후에 다시 기체상에서 재산화(발열반응)시켜 후단에 설치된 Bag Filter에서 조산화아연(60wt%Zn)의 형태로 회수하는 프로세스이다. 본 연구에서는, 상업용 규모의 대형 kiln의 재활용 공정에 실제로 적용하기 위한 최적의 공정변수 값을 조사하기 위해서, 실험용 Wealz kiln을 제작하였다. 그리고, 전기로 제강분진과 환원제, 석회석을 혼합한 Pellet을 연속적으로 Kiln에 장입하면서, 조산화아연 회수율을 얻기 위한 최적의 장입량과 가열온도, 체류시간 등을 조사하였다. 또한 Pellet의 최적의 제조조건( Drum 경사각, 수분의 첨가량, 혼합시간 등)도 조사하였다. 또한, SiO2-CaO-FeO 3성분계 상태도를 참고하여, Pellet의 염기도(basicity)의 변화에 따른 Kiln 내부에서의 저융점 화합물의 생성거동과 Kiln내벽에 시공된 Castable과의 반응성(부착성)을 평가하여 보았다. 그리고, 환원제인 Coke의 대체제로서 무연탄의 사용 가능성을 실질적으로 평가하기 위하여, 무연탄의 첨가량 증가에 따라서 산화/환원반응이 일어나는 Kiln 내부의 온도분포변화, 조산화아연의 품위, 무연탄 중의 타르(Tar)의 거동에 대해서도 조사하였다.