• 대한환경공학회지
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• 제38권3호
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• pp.110-116
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• 2016

최근 다양한 형태의 슬러지 최종처리 기술들이 제안되고, 기존 혐기성 소화공정에서 바이오가스 생산효율을 증가시키기 위한 전처리 기술들이 개발되어왔다. 이들 기술 중 열적전처리(Thermal pretreatment) 기술은 기존 슬러지 처리방법과 다르게 입자의 유기성 성분을 용해시킴으로써 슬러지 특성을 변화시켜 감량과 재이용이 가능한 전처리 기술이다. 그러나 대부분의 연구들은 높은 온도에서 입자의 가수분해, COD 가용화부분에 중점을 두고 연구 되어졌으며, 소수의 결과들만이 물리, 화학적 특성변화에 대해서 보고되었다. 본 연구는 열적전처리 효율에 영향을 미칠 수 있는 온도, 약품이 탄소원 형성과 분율에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 그 결과 반응온도가 증가함에 따라 입자의 가수분해 속도가 증가하였으며, 산화제의 주입량이 증가 할수록 고분자 유기성 물질은 감소하고 저분자 유기성 물질(분자량 350 g/mol 이하)의 분율이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이번 실험결과는 슬러지 감량화 및 재이용를 위한 열적 전처리에 의한 분자의 특성을 파악하는데 기여할 수 있을 것이라 판단한다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권9호
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• pp.53-59
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• 2012

본 연구에서는 Slow Release Substrate(SRS)로 사용되는 TBOS의 분해특성과 TBOS 분해생성물인 acetate와 butyrate를 적용한 탈염소화 효율을 파악하고자 하였다. 회분식 실험은 GC/FID를 이용하여 TCE 및 cis-dichloroethene(cis-DCE), 1-butanol, TBOS를 분석하였으며, acetate와 butylate는 HPLC를 이용하여 분석하였다. 혐기성 가수분해 반응을 통해 1M의 TBOS는 4M의 1-butanol로 전환 및 축적되었으며, 가수분해율은 $0.186{\mu}M/day$로 나타났다. 또한, 1-butanol은 퇴적토 내 토착균주에 의해 acetate와 butyrate로 분해되었다. 이 결과 TBOS는 자연에서의 탈염소화 공정에서 SRS로 사용하기에 적합한 것으로 판단된다. Acetate와 butyrate를 전자공여체로 적용한 TCE 탈염소화 반응은 초기 TCE 농도가 낮아짐에 따라 탈염소화 효율은 높아지는 것으로 나타났다. 또한, acetate를 적용한 탈염소화 반응의 1차 반응 상수가 butyrate를 적용한 경우보다 높게 나타났다. 이는 탈염소화 반응에서 Geobacter lovleyi의 기질친화도 및 생분해성, 그리고 다양한 기질에 대한 적응도의 영향으로 판단된다. 그러나 Geobacter lovleyi의 TCE 탈염 소화 반응에 따른 cis-DCE의 축적이 발생할 경우 Geobacter lovleyi의 탈염소화 능력이 감소하는 것으로 나타났다. 결론적으로 SRS는 Geobacter lovleyi를 이용한 TCE 탈염소화 공정 향상에 도움이 될 것이며, 이에 따라 발생되는 cis-DCE는 영가철 같은 환원성 금속이나 공존 가능한 탈염소화 미생물을 이용한 처리가 함께 필요할 것으로 판단된다.

• 한국수산과학회지
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• 제23권2호
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• pp.109-124
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• 1990

A rapid processing method for fish sauce of high quality stability and favorable flavor was investigated using mackerel waste as starting material. The chopped waste was homogenized with water and hydrolyzed by commercial proteolytic enzymes such as Complex enzyme-2000($2.18\cdot10^4$ U/g solid, Pacific Chem. Co.) and Alcalase ($1.94\cdot10^4$ U/g solid, Novo) in a cylindrical vessel with 4 baffles and 6-bladed turbine impeller. Optimal pH and temperature for the hydrolysis with Complex enzyme-2000 were 8.0 and $50^{\circ}C$, and those with Alcalase were 9.0 and $55^{\circ}C$. In both cases, the reasonabe amount of added water and enzyme concentration based on the waste weight were $40\%,\;3\%$ and hydrolyzing time was 100 min. Thermal treatment of the hydrolysate with $6\%$ of invert sugar for 2 hours at $90^{\circ}C$ was adequated to inactivation of the enzymes and pasteurization of the hydrolysate. Flavor, taste and color of the hydrolysate were improved during the thermal treatment in which the browning reaction products might participate and result in antioxidative and bactericidal effects. Combined use of $0.005\%$ of Caryophylli flos with $6\%$ of invert sugar was also effective for the improvement of taste. Yield of the fish sauce based on the total nitrogen of the raw waste was $93.7\~94.9\%$, and $87.6\~87.9\%$ of the total nitrogen in the fish sauce was in the from of amino nitrogen. The pH, salinity and histamine content of the fish sauce prepared with $15\%$ of table salt were $6.1\~6.2$, $14.0\~14.5\%$ and less than $10mg\%$, respectively. The fish sauce was stable on bacterial growth during the storage of 60 days at $26\pm3^{\circ}C$ and the quality was also maintained.

• 한국수산과학회지
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• 제23권2호
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• pp.125-136
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• 1990

To develope a rapid processing method for fish sauce, processing conditions of fish sauce from sardine waste was investigated. The chopped waste was homogenized and hydrolyzed by commercial proteolytic enzymes such as Complex enzyme-2000($2.18\cdot10^4$ U/g solid) and Alcalase($1.94\cdot10^4$ U/g solid) in a cylindrical vessel with 4 baffles and 6-bladed turbine impeller. Optimal temperature for the case of hydrolysis with Complex enzyme-2000 was 50 and that with Alcalase was $55^{\circ}C$. In both cases, the reasonable pH, amount of water for homo-genization, enzyme concentration and hydrolyzing time were 8.0, $40\%$ (W/W), $3\%$ and 100 min, respectively. Heating of the filtrated hydrolysate for 2 hours at $90^{\circ}C$ with $6\%$ of invert sugar was suitable for pasteurization of the hydrolysate and inactivation of enzymes. Flavor, taste and color of the hydrolysate was improved during the thermal treatment in which the browning reaction products might participate and result in antioxidative and bactericidal effects. Combined use of $0.005\%$ of Caryophylli flos with invert sugar was also effective for the improvement of taste. Yield of the fish sauce based on the total nitrogen in the raw sardine waste was $91.2\~92.3\%$ and $87.2\~87.8\%$ of the total nitrogen in the fish sauce was in the form of amino nitrogen. The pH, salinity and histamine content of the fish sauce prepared with $15\%$ of table salt were $6.1\~6.2$, $14.2\~14.4\%$ and less than $10mg\%$, respectively. The fish sauce was stable during the storage of 60 days at $26\pm3^{\circ}C$ on bacterial growth and its quality was also maintained.

• 생명과학회지
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• 제14권1호
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• pp.131-140
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• 2004

T7박테리오파지 gp4는 dTTP 가수분해에너지를 이용하여 DNA복제시 이중 나선 DNA를 단일가닥 DNA로 풀어내는 나선효소(helicase)이다. T7 나선효소의 활성형의 4차구조는 한가운데 구멍을 지닌 육량체 고리모양이다. 단일가닥 DNA는 나선효소가 $5'\rightarrow3'$방향으로 이동할 때 육량체 고리의 구멍으로 빠져나간다. 이러한 DNA의 이중나선 풀어헤침을 빠른 효소반응속도 측정법을 이용하여 정량적으로 측정하였으며, 그 결과 단일가닥 DNA 산물들이 생성되기 전에 지연상태(lag phase)가 존재함을 관찰하였다. 이러한 지연상태를 나선효소에 의한 이중나선 DNA의 풀어헤침이 속도론적 단계과정(kinetic stepping)을 거친다는 모델로써 분석하였다. 예상대로 이중나선의 길이가 클수록 지연상태의 지속시간이 늘어났다. $\tau7$ 나선효소가 이중나선 DNA를 풀어내는 과정에서 넣어준 trap DNA는 풀어내는 이중나선 DNA의 양을 변화시키지 못하여서, $\tau7$ 나선효소가 매우 큰 공정성을 지닌 효소임을 알 수 있었다. 이러한 속도론적 data를 global fitting법을 써서 kinetic stepping 모델에 적용한 결과 매 단계(step)마다 10∼l개의 염기쌍이 풀려지고 1초당 3.7번의 step이 일어난다는 것을 알 수 있었다. DNA 풀어헤침과 dTTP가수분해의 메커니즘과 이들의 연계성은 $4∼37^{\circ}C$사이의 온도범위에서 영향을 받지 않았다. 이상을 종합할 때, T7나선효소의 이중나선 DNA의 풀어헤침 시 나타나는 속도론적 단계과정은 DNA복제 시 이용되는 나선효소의 내재적 속성임을 알 수 있다.

• 한국식품과학회지
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• 제17권2호
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• pp.75-80
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• 1985

Lipase를 유지분해에 이용하기 위한 기초연구로서 Candida cylindracea에서 추출된 lipase를 흡착법에 의해 고정화하고 그의 반응특이성을 본 결과는 다음과 같다. Lipase 흡착에 적합한 흡착제로는 silica gel이 선정되었으며, Silica gel 1.6g에 lipase 47.5 units를 $5^{\circ}C$, PH 7.0에서 100분간 흡착시키는 것이 좋았다. Silica gel에 고정화 시킨 lipase를 유지방과 olive oil의 분해에 적합한 최적온도 및 최적pH는 가용성효소와 비교시 $37^{\circ}C$, pH 7.0으로 변하지는 않았으나 활성의 범위는 넓어졌다. 또한 열안정성 및 pH안정성도 가용성 효소에 비하여 활성의 범위가 넓어졌다. 유지의 분해에 적합한 고정화 효소의 최적효소농도는 유지방의 경우 30g이었으며 올리브유의 경우 80g으로 선정하였다. 이 때 최적기질농도는 유지방 및 올리브유 모두 20%였다. 반응시간에 따른 반응률은 유지방을 이용하여 조사한 결과 가용성 효소는 반응 4시간까지는 급격한 분해를 나타냈으나 고정화 효소는 8시간 까지 급격한 증가를 나타내고 그 이상은 거의 일정하였다. 또한 유리되는 지방산의 profile은 가용성 효소와 비교시 capric acid의 생성은 모두 높았으며, myristic acid의 함량은 높고 butyic acid의 함량은 적었다.

• 공업화학
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• 제10권8호
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• pp.1180-1185
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• 1999

본 연구에서는 입경 제어가 용이하며 입자의 배열 상태가 치밀화된 매우 단분산된 실리카 미립자를 합성키 위하여 회분과 반회분의 적용 순서를 달리한 혼합 공정을 이용, TEOS(Tetraethylorthosilicate)의 가수분해로부터 실리카 미립자를 제조하였다. 실험은 회분과 반회분 각각의 공정을 회분-회분, 회분-반회분, 반회분-회분, 반회분-반회분의 네가지 형태로 순서를 바꾸어 혼합 적용하였으며, 각각의 공정에서 생성된 실리카 입자에 대하여 평균 입경, 입도분표, 수율, 그리고 입자의 치밀화 등을 측정, 비교하였다. 실험결과 최종 평균 입경과 수율은 반회분-반회분>회분-반회분>회분-회분>반회분-회분 공정의 순서로 컸으며, 입도 분포와 입자의 치밀화 정도는 회분-반회분>회분-회분>반회분-회분>반회분-반회분의 순서로 단분산되고 치밀한 결과를 보였다. 이중 반회분-회분, 반회분-반회분과 같이 반회분식으로 먼저 실험하여 입자를 생성한 경우는 두 번째 공정의 종류에 관계없이 모두 2차 핵 생성이 일어나는 결과를 보였으며, 이중 반회분-회분의 혼합 공정에 의해서 생성된 입자는 2차의 회분식 공정 단계에서 반응물이 첨가된 후 시간이 경과함에 따라 오히려 입자가 감소하는 결과를 보였다. 결과적으로 상기 네 가지 공정 중 회분-반회분 순서의 혼합 공정에 의해 생성된 실리카 미립자가 가장 단분산되고 입자의 치밀화가 양호한 상태로 쉽게 입경 제어를 할 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국식품과학회지
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• 제46권6호
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• pp.716-722
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• 2014

국내산 살 오징어 간췌장 조효소를 추출한 다음, 단백질 성질에 기초한 분획방법(용해도, 전기적 성질 및 분자량크기)으로 분획한 endoprotease 및 aminopeptidase 활성 획분들에 대한 분해 활성 비교한 다음, 이들 획분의 반응시간에 따른 쓴맛 casein 가수분해물의 쓴맛 개선 효과를 효소활성, 관능검사 및 HPLC 크로마토그램을 통하여 살펴보았다. 분획방법별 각 획분의 쓴맛 평가에 의한 쓴맛 개선 효과는 겔 여과법에 의하여 분획된 획분(GF-I, 30-50 kDa)이 가장 효과적이었다. GF-I 획분을 2% Gly-phe에 준하는 쓴맛 casein 가수분해물에 대하여 1/500의 비율로 첨가한 다음, 16시간 이상 반응시킨 가수분해물은 HPLC 크로마토그램 상에서 친수성이 강한 피크면적(피크 1, 2 및 4)은 증가한 반면, 소수성이 상대적으로 강한 피크면적(피크 3, 5 및 6)가 감소하였으며, 쓴맛 평가 결과에서도 쓴맛 개선 효과가 뚜렷하였다. 앞으로의 연구에서는 오징어 간췌장 유래 aminopeptidase의 효율적인 산업적 이용을 위한 단백질 분자량 크기에 따른 연속분획 공정을 통한 대량회수 방법 및 쓴맛 개선 가수분해물로부터 유리된 아미노산분석, 효소안정성, 기질특이성 등에 대하여 진행하고자 한다.

• 한국식품과학회지
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• 제20권4호
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• pp.547-552
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• 1988

고정화 aminoacylase의 N-ac D Met N-ac DL Try 및 N-ac DL Phe에 대한최적 pH는 각각 8.0, 7.0, 7.5이었고. pH 안정성은 가용성 효소에 비해 감소하였다. 고정화 효소의 열 안정성은 가용성 효소와 별 차이가 없었고, 최적온도는 $45^{\circ}C$ 이었다. 그리고 고정화 효소는 N-ac DL Met N-ac DL Try, N-ac DL Phe의 농도가 각각 0.05, 0.03 및 0.05M일 때 반응속도가 최대였으며, 기질에 의한 효소 활성의 저해는 없었다. 0.05M N-ac DL amino acids를 고정화 aminoaclyase column에 연속반응 시킨 결과 공간속도 2.0까지는 100%의 가수분해율을 보였다. 그리고 고정화 효소 Column의 조작 안정성을 조사한 결과 Column의 반감기는 24.6일 이었다. 연속반응의 유출물로 부터 분리한 L-amino acids의 이론치에 대한 수율은 L-Met이 57%, L-Try 52%, L-Phe이 52% 이었고, 회수한 반응 산물의 비선광도와 융점은 표준 아미노산 보다 절대치가 약간 낮았다.

• KSBB Journal
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• 제13권2호
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• pp.147-154
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• 1998

키토산 올리고당을 효율적으로 생산하기 위하여 고정화 효소 를 이용한 키토산의 효소적 가수분해를 시도하였다. Chitosanase는 Chitopearl계 고정화 담체에 대해서 높은 흡착율로 결합되었다. 키틴에 고정화된 효소는 비록 흡착율은 낮았지 만 그 활성은 가장 높게 나타났다. 키틴 고정화 효소는 유리 효소에 비해 약 90% 이상의 활성을 유지하였다. 고정화 효소의 최적 온도는 60°C로서 유리 효소보다 $15^{\circ}C$ 더 높았으며, 열에 대한 안정성도 유리 효소보다 넓은 온도범위에서 우수하였다 그러나 고정화 효소는 pH에 대해서는 어떠한 뚜렷한 효과도 보이지 않았다. 고정화 효소의 저장 안정성은 유리 효소보다 더 높은 저장온도인 60t에서도 더 안정한 것으로 나타났다. 키틴 고정화 효소에 의한 키토산의 가수분해반응은 반응 3시간까지 급격한 증가를 보이다 그 이후의 반응시간 경과에서도 더 이상 증가를 보이지 않았다. 고정화 효소에 의해 생성된 올리고당의 조성은 효소의 반응시간에 따라 크게 의존하였으며, 2시간의 반 응에서 비교적 고차 올라고당인 COS-4-6의 함량은 약 90% 이상이었다 두 효소에 대한 반용속도상수에서, 고정화 효소는 유리 효소에 비해 낮은 기질친화성과 낮은 반웅속도를 보였지 만, 높은 기질농도에서도 전혀 기질저해반응은 일어나지 않았다. 따라서 키틴 고정화 효소는 유리 효소에 비해 활성의 감소없이 효율적으로 키토산을 가수분해할 수 있었으며, 고차 올리고당의 생성 량도 매우 높았다.