The bituminous coal was extracted with different industrial solvents like coal tar (CT), heavy cycle oil (HCO) and with their blends to determine the influence of solvent type on the extract yield, composition, thermal behavior, properties such as solubility to toluene and quinoline. The extracts obtained at 380 °C represented pitch-like solid matter with the softening points of 72–127 °C depending on the solvent used. They were characterized using the elemental and group analysis, FTIR spectroscopy, TG-DTG thermogravimetry and liquid chromatography for benzo(a)pyrene concentration. Also, maltene fractions of some extracts were studied by GC–MS. The results showed coal dissolution and the properties of the extracts to differ greatly depending on the solvent used. Coal tar was more favorable solvent for coal dissolution than HCO. Good correlation between the extract aromaticity and the content of the toluene insolubles was observed. The maltene fractions of the extracts obtained with CT and CT blended with HCO consisted mainly of polycyclic aromatics, and that obtained with the HCO contained also large amount of aliphatic compounds. It was found that the amount of the carcinogenic benzo(a) pyrene (BaP) in the toluene soluble fractions of the extracts were different depending on the solvents used for extraction. The remarkable result was that the BaP concentrations in all extracts were much lower than in the solvents used.

This study evaluates the gastroprotective effect of cabbage extract with sulforaphane content of 5.19 mg/L and Smethylmethionine content of 469.28 μg/L. In vitro, the lipopolysaccharide (LPS)-treated group had an increased NO activity compared to the normal group, and the concentration of NO was reduced when the cabbage extract was treated in the dose manner. The level of IL-6 induced by LPS was dose-dependently reduced when the extract was treated. The cabbage extract concentration was orally administered in rats at 5.75 mg/kg, 11.5 mg/kg, and 23 mg/ kg, and the inhibitory effect on gastric damage by HCl-ethanol was observed. Histological analysis exhibited mucosal erosion in the gastritis model compared to the normal group, while the ameliorating effect of the generated erosion was observed in the cabbage-treated group. The histamine concentration was significantly increased in the gastritis-induced animal model, and the histamine concentration was decreased in the 23 mg/L-treated group of cabbage extract. In conclusion, the results of this study suggest that cabbage extract not only down-regulates cytokines in vitro, but is also directly involved in histamine secretion in an animal model of gastritis; therefore, cabbage extract can help inhibit gastrointestinal disorders by improving the protective barrier.

고품질의 아가콩 음료개발을 위해 반응표면분석법에 의한 추출조건을 최적화 하였다. 아가콩 의 최적 볶음조건은 250 ℃, 30분으로 설정하였다. 추출시간, 추출온도에 따른 아가콩의 품질지표인 pH, 색도 및 이소플라본 함량은 1% 이내에서의 유의적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 추출온도와 추출시간이 길어질수록 이소플라본 함량은 높은 것으로 나타났다. 반응표면분석의 이소플라본 추출 공정 최적화 결과 추출온도는 99.5 ℃, 추출시간은 1.7 h으로 나타났으며, 이 조건에서 이소플라본의 최적 수 율은 10.63 μg/mL로 예측되었다.

본 연구는 전자 센서를 이용하여 다양한 추출방법에 따른 무 추출물들의 향미 특성을 조사하였다. 무의 신맛은 무 흰색 부위의 열수 추출물이 6.9의 센서 값을 나타내어 가장 높았다. 신맛은 8.0의 센서 값을 나타내어 무 초록색 부위의 콜드 브루 추출물이 가장 높았다. 감칠맛은 무 흰색 부위의 열수 추출물이 8.3의 센서 값을 나타내어 가장 높았다. 단맛은 무 초록색 부위의 콜드 브루 추출물이 6.8 의 센서 값으로 가장 높은 값을 나타내었고, 쓴맛은 무 초록색 부위의 고온 가압 추출물이 7.5의 센서 값으로 가장 높은 값을 나타내었다. 전자코를 이용하여 무 추출물들에서 총 16개의 휘발성 향기성분을 확인하였다. 무 추출물 속 휘발성 향기성분들 중 methanethiol이 주요한 향기성분으로 확인되었다. 본 연구에서 확인된 결과들은 무 추출 물의 향미 특성에 대한 기초 연구 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

흰점박이 꽃무지 유충은 식품원료로서 영양적 가치가 우수하지만 소비자의 기호도 개선을 위해 가공공정기술의 적용을 검토할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 흰점박이 꽃무지 유충을 다양한 추출 공정(온수, 열수, 초음파, 고압 추출)으로 처리하여 추출물을 제조하였고 유리아미 노산 함량과 지방산 조성의 변화를 관찰하였다. 유리아미 노산 함량 및 조성은 모든 추출물에서 향상되었다. 특히 고압추출물에서 유리아미노산 총량과 필수아미노산 분포 비율이 각각 2.9, 4.6배 증가하여 고압 처리가 흰점박이 꽃무지 유충의 유리아미노산 함량 증가 및 조성 개선에 가장 큰 효과가 있다는 것을 확인하였다. 한편 지방산 조성은 초음파 추출물과 고압 추출물에서 개선되었다. 원료에 비해 포화지방산 비율은 감소하고 불포화지방산 비율이 증가하여 기존의 주요 단백질급원인 육류에 비해 불포화지방산 섭취 측면에서 유리할 것으로 판단된다. 따라서 흰점박이 꽃무지 유충은 초음파 추출과 고압 추출에 의해 유리아미노산과 지방산의 품질 특성이 개선될 수 있으므로 해당 추출물은 식약용 소재로서의 활용 가능성이 매우 높을 것으로 판단된다. 또한, 추후 초음파 추출과 고압 추출 공정의 최적화 연구가 이루어진다면 흰점박이 꽃무지 유충의 활용가치는 더욱 높아질 것으로 예상된다.

박테리오신은 다양한 식품에서 천연 보존제로 그리고 항생제 대체제로 잠재력을 가지고 있다. 그러나 박테리오신의 다단계 정제 공정은 높은 생산 비용을 야기하여 상업적 이용 등 소비자 접근성에 장애요인이 되고있다. 식품 등 일부 산업 분야에서 활용하기 위한 박테리오신의 순도는 그리 높지 않아도 되며, 이에 따라 정제 공정을 간소화하여 생산 비용을 낮추고 공정 효율성을 강화할 수 있다. 이러한 관점에서 박테리오신 등에 적용할 수 있는 수성- 이상계 시스템(ATPS)은 높은 정제 수율과 빠른 처리 시간으로 인해 산업분야에서 하부 공정 처리 기술로 적절한 대안이 될 수 있으며, 고분자 수용액이 70~90% 물로 이루어진 친환경적 기술로서 환경보호에도 도움을 줄 것으로 전망된다.

As mechatronic systems have various, complex functions and require high performance, automatic fault detection is necessary for secure operation in manufacturing processes. For conducting automatic and real-time fault detection in modern mechatronic systems, multiple sensor signals are collected by internet of things technologies. Since traditional statistical control charts or machine learning approaches show significant results with unified and solid density models under normal operating states but they have limitations with scattered signal models under normal states, many pattern extraction and matching approaches have been paid attention. Signal discretization-based pattern extraction methods are one of popular signal analyses, which reduce the size of the given datasets as much as possible as well as highlight significant and inherent signal behaviors. Since general pattern extraction methods are usually conducted with a fixed size of time segmentation, they can easily cut off significant behaviors, and consequently the performance of the extracted fault patterns will be reduced. In this regard, adjustable time segmentation is proposed to extract much meaningful fault patterns in multiple sensor signals. By considering inflection points of signals, we determine the optimal cut-points of time segments in each sensor signal. In addition, to clarify the inflection points, we apply Savitzky-golay filter to the original datasets. To validate and verify the performance of the proposed segmentation, the dataset collected from an aircraft engine (provided by NASA prognostics center) is used to fault pattern extraction. As a result, the proposed adjustable time segmentation shows better performance in fault pattern extraction.

메타바코딩을 이용한 환경 DNA 분석은 검출 감도가 높아 어류의 생물다양성 평가 및 멸종위기종의 검출에 유용 한 기술이다. 이번 연구는 메타바코딩을 이용해 우리나라 담수어류를 대상으로 높은 검출 효율을 보일 수 있는 적합 한 분석방법을 확인하기 위해 4가지 분석조건별, 즉 필터 (cellulose nitrate filter, glass fiber filter), 추출 키트 (DNeasy® Blood & Tissue Kit, DNeasy® PowerWater Kit), 프라이머 조합 (12S rDNA, 16S rDNA) 그리고 PCR 방법 (conventional PCR, touchdown PCR)로 나타나는 Operational Taxonomic Units (OTUs) 수와 종 조성을 비교하였다. Glass fiber filter와 DNeasy® Tissue & Blood Kit를 이용해 추출한 시료는 12S rDNA와 16S rDNA 프라이머 조합에서 담수어류 OTUs가 가장 많이 검출되었다. 모든 분석조건 중 프라이머 조합에서만 조기어강 (Class Actinopterygii) 평균 OTUs 수에서 통계적으로 유의한 차이를 보였고 (Non-parametric Wilcoxon Signed Ranks Test, p=0.005), 담수어류 평균 OTUs 수는 유의하지 않았다. 종 조성 비교 결과 역시 프라이머 조합에서 유의한 차이를 보였고 (PERMANOVA, Pseudo-F=6.9489, p=0.006), 나머지 분석조건에서는 유의한 차이를 보이지 않았다. NMDS 분석 결과 종 조성은 유사도 65% 기준에서 프라이머 조합에 따라 묶였고, 16S rDNA 프라이머 세트는 주로 멸종위기종인 모래주사 (Microphysogobio koreensis), 꼬치동자개 (Pseudogobio brevicorpus)가 기여하였고, 12S rDNA 프라이머 세트는 주로 일반종인 피라미 (Zacco platypus), 꺽지 (Coreoperca herzi) 등이 기여한 것으로 나타났다. 본 연구는 국내 하천에서 채취한 시료에 대한 메타바코딩을 이용한 종 다양성 분석의 기초정보를 제공한다.

환경유전자 (eDNA)는 다양한 환경 (수중, 토양, 대기)에 존재하는 생물체로부터 유래된 유전물질을 의미한다. eDNA는 높은 민감도, 짧은 조사시간 등 많은 장점들이 존재하며 이로 인해 생물 모니터링 및 유해생물과 멸종위기 생물을 탐색하는 분야에 다양하게 활용되고 있다. 이러한 eDNA 를 채집하기 위해서는 대상생물 및 대상유전자뿐만 아니라 현장 여과방법 및 eDNA 보존방법과 같이 매우 다양한 항목들을 고려해야 한다. 특히 환경에서 eDNA를 채집하는 방법은 eDNA 농도와 직결되는 항목으로서 적절한 채집방법을 사용하여 eDNA를 채집할 때 정확한 분석결과를 얻을 수 있다. 또한 현장에서 채집한 eDNA를 보존하고 추출하는 과정에서도 정확한 방법을 사용하였을 때 현장에 분포하는 eDNA의 농도를 정확하게 파악할 수 있다. 특히 eDNA 연구를 시작하는 연구자들에게 eDNA 분야는 초기 진입 장벽이 매우 높은 기술로서 이를 위한 기초 자료가 매우 절실하다. 본 연구에서는 본 연구는 eDNA가 수생태계를 연구하기 위한 도구로서 보다 널리 이용되며, eDNA를 이용하기 시작하는 연구자들에게 도움을 주고자 수생태계에서 eDNA를 채집하고 및 운반하는 방법과 실험실에서 eDNA를 추출하는 방법을 소개하고, 보다 간편하고 효율적인 eDNA 채집 도구와 방법을 제시하였다.

본 연구에서는 가물치(Channa argus) 추출물의 신경세포 분화와 산화 스트레스에서의 효능을 분석하기 위하여 녹차와 효소를 이용한 다양한 추출 방법(상온 추출물, RE; 녹차 상온 추출물, GRE; 효소 상온 추출물, ERE; 녹차 효소 상온 추출물, GERE)을 사용하여 제조 된 추출물의 아미노산 조성과 항산화 활성을 비교 분석하였고, 신경성장인자 (NGF) 유도 신경세포 분화 및 과산화수소 처리에 의해 유도된 PC12 세포 독성에 대한 보호효과를 규명하고자 하였다. 총 아미노산 함량은 RE 및 GRE보다 효소 추출물인 ERE 및 GERE에서 훨씬 더 높았다. 효소 가수 분해물 (ERE 및 GERE)에서 ABTS 라디칼 소거 활성은 RE 및 GRE보다 높았다. 또한, RE와 ERE는 PC12 세포에서 neuronal growth factor (NGF) 매개 신경 돌기 성장뿐만 아 니라 growth associated protein (GAP)-43 및 synapsin-1의 발현을 현저하게 향상 시켰다. 과산화수소(H2O2)에 의해 손 상된 PC12 세포에 4가지 유형의 Channa argus 추출물을 첨가한 후 PC12 세포의 생존율을 측정하였다. PC12 세포 의 생존율은 RE, GRE, GERE에서 각각 77.5±1.9%, 84.0±0.8%, 81.1±0.9%이였다. 이러한 세포 생존율은 H2O2 만을 처리 한 음성 대조군(70.0±2.0%)에 비해 더 높았다. H2O2 처리에 의해 유도 된 세포 독성도 RE, GRE 및 GERE 처리에 대한 반응으로 상당히 완화되었다. 종합하면, Channa argus 추출물은 산화 스트레스와 신경 손상을 감소시키는 기능성 물질로 유용하다는 것을 시사하며, 향후 이들 소재를 활용한 다양한 기능성 제품의 개발이 필요할 것으로 판단된다.