• Reproductive and Developmental Biology
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• 제36권1호
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• pp.21-26
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• 2012

Suspension culture is a useful tool for culturing embryonic stem (ES) cells in large-scale, but the stability of pluripotency and karyotype has to be maintained $in$ $vitro$ for clinical application. Therefore, we investigated whether the chromosomal abnormality of ES cells was induced in suspension culture or not. The ES cells were cultured in suspension as a form of aggregate with or without mouse embryonic fibroblasts (MEFs), and 0 or 1,000 U/ml leukemia inhibitory factor (LIF) was treated to suspended ES cells. After culturing ES cells in suspension, their karyotype, DNA content, and properties of pluripotency and differentiation were evaluated. As a result, the formation of tetraploid ES cell population was significantly increased in suspension culture in which ES cells were co-cultured with both MEFs and LIF. Tetraploid ES cell population was also generated when ES cells were cultured alone in suspension regardless of the existence of LIF. On the other hand, the formation of tetraploid ES cell population was not detected in LIF-free condition, in which MEFs were included. The origin of tetraploid ES cell population was turned out to be E14 ES cells and not MEFs by microsatellite analysis and the basic properties of them were still maintained despite ploidy-conversion to tetraploidy. Furthermore, we identified the ploidy shift from tetraploidy to near-triploidy as tetraploid ES cells were differentiated spontaneously. From these results, we demonstrated that suspension culture system could induce ploidy-conversion generating tetraploid ES cell population. Moreover, optimization of suspension culture system may make possible mass-production of ES cells.

• 열처리공학회지
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• 제33권1호
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• pp.20-24
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• 2020

Single crystal diamonds are in great demand in such fields as mechanical, electronic applications and optoelectronics. Large area single crystal diamonds are attracting attention in future industries for mass production and low cost. In this study, hot filament CVD (HFCVD) is used to grow large area single crystal diamond. However, the growth rate of large area single crystal diamond using HFCVD is known to be very low. The goal of this study is to use single crystal diamond substrates in HFCVD with methane-hydrogen gas mixtures to increase the growth rate of single crystal diamond and to optimize the conditions by analysing the effects of deposition conditions for high quality crystallinity. The deposition pressure, the ratio of CH₄/H₂ gas, the substrate temperature and the distance between the filament and the substrate were optimized. The sample used a 4×4 (mm²) size single crystal diamond substrate (100), the CH₄/H₂ gas ratio was fixed at 5%, the substrate temperature was synthesized to about 1000℃. At this time, the deposition pressure was changed to three types of 50, 75, 85 Torr and deposited. Finally, optimization was investigated under pressure conditions to analyse the growth rate and quality of single crystal diamond.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제31권1호
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• pp.57-62
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• 2003

토양으로부터 $\beta$-mannanase활성이 우수한 균주를 분리하여 형태학적, 생화학적 동정과정을 거쳐 Bacillus subtilis JS-1으로 동정하였다. 분리균이 생산하는 $\beta$-mannanase 효소의 최적활성은 55$^{\circ}C$와 pH 5.0이었다. 탄소원이 다른 배지에서 배양한 분리 균주의 상등액을 전기영동하여 효소활성을 관찰한 결과 탄소원에 상관없이 분자량 130kDa에 해당하는 단일 단백질만이 효소 활성을 나타내었다 Bacillus subtilis JS-1은 탄소원으로 lactose와 locust bean gum이 존재할 때 $\beta$-mannanase 생산성이 크게 증가하는 것으로 나타났으며, lactose와 locust bean gum이 각각 0.5 % 존재할 때 배양 상등액의 $\beta$-mannanase 활성은 30U/ml과 45U/ml로 탄소원이 없는 대조구에 비해 최대 18배 정도 생산성이 증가하였다. 배지에 locust bean gum을 첨가하였을 때 효소 생산성 뿐만 아니라 균체의 성장도 함께 증가하는 것으로 보아 분리균주는 locust bean gum을 분해하여 에너지원으로 이용하는 것으로 판단된다

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제7권1호
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• pp.43-51
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• 2002

The cloning and expression of $\beta-glucosidase$ II, encoded by the gene ${\beta}glu2$, from thermotolerant yeast Pichia etchellsii into Escherichia coli is described. Cloning of the 7.3 kb BamHI/SalI yeast insert containing ${\beta}glu2$ in pUC18, which allowed for reverse orientation of the insert, resulted in better enzyme expression. Transformation of this plasmid into E. coli JM109 resulted in accumulation of the enzyme in periplasmic space. At $50^{\circ}C$, the highest hydrolytic activity of 1686 IU/g protein was obtained on sophorose. Batch and fed-batch techniques were employed for enzyme production in a 14 L bioreactor. Exponential feeding rates were determined from mass balance equations and these were employed to control specific growth rate and in turn maximize cell growth and enzyme production. Media optimization coupled with this strategy resulted in increased enzyme units of 1.2 kU/L at a stabilized growth rate of $0.14\;h^{-l}$. Increased enzyme production in bioreactor was accompanied by formation of inclusion bodies.

• 청정기술
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• 제11권4호
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• pp.205-211
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• 2005

마이크로렌즈 어레이의 제작은 매우 다양한 재료와 방법이 제안되어 지고 있으나, 폴리머를 이용한 사출법은 광학적 특성, 내충격성, 가공성, 경량화 및 환경친화성 등의 장점으로 주목 받고 있다. 사출법 템플레이트를 제작하기 위한 PR(Photo-Resist) reflow법은 형상제어가 용이하고 대량생산과 정밀가공의 측면에서 효율적이어서, 집적화가 용이하고 공정을 줄일 수 있는 장점을 갖게 되어 매우 환경친화적이다. 그러나 마이크로렌즈 어레이의 사출성형은 사용되는 폴리머재료의 성질에 따라 성형에 어려움이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 이와 같은 성형의 어려움을 극복하기 위한 방법으로 급가열/급냉각 사출을 통하여 마이크로렌즈 어레이를 제작하고 특성을 이해하였다. 템플레이트의 급격한 온도상승과 고온에서의 모양이 냉각으로 인한 변형이 없도록 급속히 냉각시켜 줌으로서 마이크로렌즈 어레이의 사출성형을 구현 하였다. PC(Poly-Cabon ate)와 PMMA(Poly-Methyl-Meth-Acrylate)를 비교하여, PMMA가 낮은 용융점에 의해 성형성이 우수함을 확인하였다. 사출시 압력과 속도를 변수로 마이크로렌즈 어레이의 제작을 위한 사출조건을 도출하였다.

• 청정기술
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• 제18권2호
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• pp.123-143
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• 2012

초임계유체기술은 최근 다양한 화학 산업 분야에서 새로운 관심을 모으고 있는 신기술의 하나라 할 수 있다. 초임계유체기술은 높은 용해성, 빠른 침투성, 빠른 물질 이동 등의 초임계유체 장점을 이용한 기술로써 친환경, 에너지 절감, 고효율성을 가진 현재로서 가장 효과적이고 실용적인 기술이라 하겠다. 이러한 특징을 가진 초임계유체기술을 이용한 응용 기술의 잠재력을 분석 및 평가하고 개발하는 것은 필수적이다. 따라서 본 총설에서는 초임계유체기술의 응용 측면에서 초임계유체내에서 고분자 중합 공정의 최적화를 위한 기초자료인 모노머/고분자의 고온 고압에서 초임계유체 내에서의 상거동 현상을 설명하고, 이러한 자료를 통해 초임계유체 내에서 특정물질을 분리 할 수 있는 분자인식고분자의 제조와 성능 평가에 대해 소개하였다.

• 멤브레인
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• 제28권5호
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• pp.297-306
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• 2018

본 총설은 분리막기술이 적용된 수소생산에 대한 개론으로, 특히, 암모니아를 수소운반체로 이용하는 수소생산에 대한 연구결과를 중점적으로 서술하였다. 암모니아를 수소운반체로 적용한 수소생산은 추가적인 탄소생성이 없다는 점 외에 여러 측면에 있어 이점이 있다. 많은 연구들이 고순도 수소 분리 및 생산을 위한 분리막 개발을 위해 진행되고 있으며, 이들 중 팔라듐을 기본으로 한 분리막(예를 들어, 다공성 세라믹 또는 다공성 금속 지지체와 팔라듐 합금의 얇은 선택층으로 이루어진 분리막)에 대한 연구가 활발하다. 반면에, 효율적인 암모니아 분해를 위해서는 주로 루테늄 촉매가 적용되고 있으며, 루테늄과 지지체 및 촉진제로 이루어진 루테늄에 기반을 둔 촉매에 대한 연구발표가 다수 존재한다. 수소생산을 위한 분리막 반응기 형태로는 충전층, 유동층, 그리고 마이크로반응기 등이 있으며, 이들의 최적화 및 원활한 물질전달 연구는 현재진행형이다. 또한, 높은 암모니아 분해율, 고순도 수소생산 및 높은 수소생산율을 얻기 위해 분리막과 촉매의 다양한 조합에 대한 연구 및 분리막과 촉매의 역할을 동시에 구현할 수 있는 분리막에 대한 연구가 발표되고 있다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제14권1호
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• pp.142-149
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• 1997

잘 알려진 최적제어 이론의 선형제차조절법을 정지궤도 위성의 위치보존 궤도조정 문제에 적용하였다. 정지궤도 위성의 운동에 가장 큰 영향을 미치는 섭동향을 선택하여 동서방향과 남북방향 궤도조정의 경우 각각 14일간 지구비대칭 중력장의 영향, 28일간 태양과 달의 영향을 예측한 결과로 궤도조정할 경계조건을 적절하게 설정하였다. 비선형방정식을 선형화하여 리카티 방정식(Riccati Equation)을 두 번 적분함으로써 최적궤도와 이에 상응하는 추진 가속도를 알아내었다. 선형제차조절법으로 구한 속도변화량과 기하학적으로 계산한 ${\Delta}V$(속도변화량)을 비교해 봄으로써 제어이론을 통한 궤도조정 방법이 실제상황에 거의 근사한 해를 제공할 수 있는가와 제어이론을 위치보존 궤도조정 문제에 적용한 방법이 경제적인 측면에서의 연료최적화와 이에 따른 정지궤도 위성의 수명연장에 기여할 수 있는가에 대한 해석을 시도하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제19권6호
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• pp.596-603
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• 2009

This study aimed to examine the influence of adding an oxygen vector, n-dodecane, on hyaluronic acid (HA) production by batch culture of Streptococcus zooepidemicus. Owing to the high viscosity of culture broth, microbial HA production during 8-16 h was limited by the oxygen transfer coefficient $K_La$, which could be enhanced by adding n-dodecane. With the addition of n-dodecane to the culture medium to a final concentration of 5% (v/v), the average value of $K_La$ during 8-16 h was increased to $36{\pm}2h^{-1}$, which was 3.6 times that of the control without n-dodecane addition. With the increased $K_La$ and dissolved oxygen (DO) by adding 5% (v/v) of n-dodecane, a 30% increase of HA production was observed compared with the control. Furthermore, the comparison of the oxygen mass transfer in the absence and presence of n-dodecane was conducted with two proposed mathematical models. The use of n-dodecane as an oxygen vector, as described in this paper, provides an efficient alternative for the optimization of other aerobic biopolymer productions, where $K_La$ is usually a limiting factor.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제24권11호
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• pp.1566-1573
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• 2014

Although most algae cultivation systems are operated in suspended culture, an attached growth system can offer several advantages over suspended systems. Algal cultivation becomes light-limited as the microalgal concentration increases in the suspended system; on the other hand, sunlight penetrates deeper and stronger in attached systems owing to the more transparent water. Such higher availability of sunlight makes it possible to operate a raceway pond deeper than usual, resulting in a higher areal productivity. The attached system achieved 2.8-times higher biomass productivity and total lipid productivity of $9.1g\;m^{-2}day^{-1}$ and $1.9g\;m^{-2}day^{-1}$, respectively, than the suspended system. Biomass productivity can be further increased by optimization of the culture conditions. Moreover, algal biomass harvesting and dewatering were made simpler and cheaper in attached systems, because mesh-type substrates with attached microalgae were easily removed from the culture and the remaining treated wastewater could be discharged directly. When the algal biomass was dewatered using natural sunlight, the palmitic acid (C16:0) content increased by 16% compared with the freeze-drying method. There was no great difference in other fatty acid composition. Therefore, the attached system for algal cultivation is a promising cultivation system for mass biodiesel production.