An organophosphorus pesticide, ethoprophos, has been widely used in agriculture to control major insect pests. As ethoprophos is a well-known neurotoxin, its accumulation in soils and groundwater is concerning worldwide. In this study, we constructed an artificial ethoprophos-enrichment soil system, and its active concentration in soils was measured by gas chromatography on 15-days intervals during 90 days after ethoprophos treatment. Furthermore, the changes in bacterial community and microorganisms responsible for efficient bioremediation were investigated while ethoprophos was degraded in soils. From 15 to 60 days after the treatment, ethoprophos was actively degraded in soils and members of genera Collimonas and Sphingobium appeared dominantly in a natural microbial community especially in 60-days-after-treatment soil. We isolated a bacterium EP60845 from this soil sample, showing significant ethoprophos biodegradation activity in vitro. When we challenged EP60845 strain into ethoprophos-enrichment soils (250 mg/kg of soil), most ethoprophos was removed within 5-days. Phylogenetic 16S rRNA gene sequence analysis and biochemical properties by API 20GN kit demonstrated that the EP60845 strain was a novel Sphingobium sp., which could be used as an efficient ethoprophos- degrading agents for bioremediation purposes.

The white button mushroom, Agaricus bisporus, is commercially the fifth most important edible mushroom, accounting for the production of 9,732 tons of mushrooms in Korea in 2015. The genus Agaricus has been known for its potential to degrade lignocellulosic materials. Chemical analyses carried out during the cultivation of A. bisporus indicated that the cellulose, hemicellulose, and lignin fractions were changed preferentially for both vegetative growth and sexual reproduction. We screened A. bisporus strains for effective biodegradation through extracellular enzyme activity using cellulase, xylanase, and ligninolytic enzymes. The enzyme biodegradations were conducted as follows: mycelia of collected strains were incubated in 0.5% CMC-MMP (malt-mops-peptone), 0.5 Xylan-MMP, and 0.5% lignin-MMP media for 14 days. Incubated mycelia were stained with 0.2% trypan blue. Eighteen strains were divided into 8 groups based on different extracellular enzyme activity in MMP media. These strains were then incubated in sterilized compost and compost media for 20 days to identify correlations between mycelial growth in compost media and extracellular enzyme activity. In this study, the coefficient of determination was the highest between mycelial growth in compost media and ligninolytic enzyme activity. It is suggested that comparison with ligninolytic enzyme activity of the tested strains is a simple method of screening for rapid mycelial growth in compost to select good mother strains for the breeding of A. bisporus.

We investigated the effect of ZnO buffer layer on the formation of ZnO thin film by ultrasonic assisted spray pyrolysis deposition. ZnO buffer layer was formed by wet solution method, which was repeated several times. Structural and optical properties of the ZnO thin films deposited on the ZnO buffer layers with various cycles and at various temperatures were investigated by field-emission scanning electron microscopy, X-ray diffraction, and photoluminescence spectrum analysis. The structural investigations showed that three-dimensional island shaped ZnO was formed on the bare Si substrate without buffer layers, while two-dimensional ZnO thin film was deposited on the ZnO buffer layers. In addition, structural and optical investigations showed that the crystalline quality of ZnO thin film was improved by introducing the buffer layers. This improvement was attributed to the modulation of the surface energy of the Si surface by the ZnO buffer layer, which finally resulted in a modification of the growth mode from three to two-dimensional.

The structural formation of inorganic nanoparticles dispersed in polymer matrices is a key technology for producing advanced nanocomposites with a unique combination of optical, electrical, and mechanical properties. Barium titanate (BaTiO3) nanoparticles are attractive for increasing the refractive index and dielectric constant of polymer nanocomposites. Current synthesis processes for BaTiO3 nanoparticles require expensive precursors or organic solvents, complicated steps, and long reaction times. In this study, we demonstrate a simple and continuous approach for synthesizing BaTiO3 nanoparticles based on a salt-assisted ultrasonic spray pyrolysis method. This process allows the synthesis of BaTiO3 nanoparticles with diameters of 20-50 nm and a highly crystalline tetragonal structure. The optical properties and photocatalytic activities of the nanoparticles show that they are suitable for use as fillers in various nanocomposites.

Fluorine-doped tin oxide (FTO) coated NiCrAl alloy foam is fabricated using ultrasonic spray pyrolysis deposition (USPD). To confirm the influence of the FTO layer on the NiCrAl alloy foam, we investigated the structural, chemical, and morphological properties and chemical resistance by using USPD to adjust the FTO coating time (12, 18, and 24 min). As a result, when an FTO layer was coated for 24 min on NiCrAl alloy foam, it was found to have an enhanced chemical resistance compared to those of the other samples. This improvement in the chemical resistance of using USPD NiAlCr alloy foam can be the result of the existence of an FTO layer, which can act as a protection layer between the NiAlCr alloy foam and the electrolyte and also the result of the increased thickness of the FTO layer, which enhances the diffusion length of the metal ion.

본 연구에서는 배가스 내 존재하는 오염물질인 NO의 처리효율을 증대시키기 위하여 NO 산화 공정을 연구하였으며, 강력한 산화력의 건식산화제를 제조하는 방법으로 H2O2 촉매분해가 도입되었다. H2O2 분해공정 상에서 적용 가능한 K-Mn/Fe2O3 불균일계 촉매가 제조되었으며, 이들이 가지는 물리화학 적 특성이 H2O2 분해반응에 미치는 영향이 조사되었다. 제조된 건식산화제는 NO가 포함된 모사 배가스를 처리하기 위한 NO 산화공정에 적용되었으며, 다양한 모사 배가스의 유량(5, 10, 20 L/min)에서 약 100% 가까운 NO 전환율을 확인 하였다.

반 건조 소화 하수슬러지와 폐플라스틱을 혼합하여 파일롯 규모(85.3kg/hr)의 연속식 저온 (510℃~530℃) 열분해 실험을 하였다. 실험결과 열분해가스 발생량은 투입물 건량의 최대 68.3%, 발열 량은 40.9 MJ/Nm3 이었으며, 연속식 열분해에 따른 외기 유입율이 19.6%이었다. 오일은 투입물 건량 의 4.2%가 발생하였고, 저위발열량은 32.5 MJ/kg 이었으며 시설부식 등을 일으킬 수 있는 황과 염소의 함량이 각각 0.2% 이상이었다. 투입물 건량의 27.5%가 발생한 탄화물의 저위 발열량은 10.2 MJ/kg 이 었고, 용출시험 결과 지정폐기물에 해당하지 않았다. 열분해가스의 연소 배가스는 일산화탄소, 황산화물, 시안화수소 등의 배출농도가 특히 높았고, 다이옥신 (PCDDs/DFs)은 0.034 ng-TEQ/Sm3 로서 법적 기 준치 이내였다. 건조 배가스 응축으로 발생한 폐수는 수질오염물질 47개 항목 중 총질소, n-H 추출물질, 시안 등의 고농도 항목이 많아 전처리 후 하수처리장 등에서의 병합처리 방식을 고려할 필요가 있었다.

Photoelectron-hole separation efficiency plays an important role in the enhancement of the photocatalytic activity of photocatalysts towards the degradation of organic molecules. In this study, TiO2/TiOF2 heterostructured composite powders with suitable band structures, which structures are able to separate photoelectron-hole pairs, have been synthesized using a simple and versatile ultrasonic spray pyrolysis process. In addition, their phase volume fractions have been controlled by varying the pyrolysis temperature from 400 oC to 800 oC. The structural and optical properties of the synthesized powders have been characterized by X-ray diffraction, scanning electronic microscopy and UV-vis spectroscopy. The powder with a phase volume ratio close to 1, compared with single TiOF2 and other composite powders with different phase volume fractions, was found to have superior photocatalytic activity for the degradation of rhodamine B. This result shows that the TiO2/TiOF2 heterostructure promotes the separation of the photoinduced electrons and holes and that this powder can be applicable to environmental cleaning applications.

This study investigated the possible use of enzymatically hydrolyzed isolated soy protein (eHISP) to enhance the intensity of salty taste. The sodium chloride content of eHISP is 69.5 g/L. Yellowness (b) increased, and lightness (L) and redness (a) decreased with increasing eHISP concentration in sample solution. Also, perceived salty intensity of eHISP solution increased in sample solution with increasing added amount of eHISP with same NaCl concentration. The intensity of the salty taste was enhanced by 2-39% as the eHISP was added. The results suggest that it may be possible to reduce the content of sodium chloride in foods by enhancing the salty taste with eHISP.

This study investigated the possible use of enzymatically hydrolyzed isolated soy protein (eHISP) to enhance the intensity of salty taste. The sodium chloride content of eHISP is 69.5 g/L. Yellowness (b) increased, and lightness (L) and redness (a) decreased with increasing eHISP concentration in sample solution. Also, perceived salty intensity of eHISP solution increased in sample solution with increasing added amount of eHISP with same NaCl concentration. The intensity of the salty taste was enhanced by 2-39% as the eHISP was added. The results suggest that it may be possible to reduce the content of sodium chloride in foods by enhancing the salty taste with eHISP.

Alginate lyase from Streptomyces violaceoruber was purified by DEAE sephacel chromatography and SP sepharose chromatography. The specific activity of the purified enzyme was 14.6 units/mg protein, representing a 40.6-fold purification of the crude extract. The final preparation thus obtained showed a single band on Tricine-SDS polyacrylamide gel electrophoresis whose molecular weight was determined to be 23.3 kDa. The polyMG block of sodium alginate was hydrolyzed by the purified alginate lyase and then separated by activated carbon column chromatography and bio gel P-2 gel filtration. The main hydrolysates were composed of hetero type M/G-oligosaccharides with the degrees of polymerization (D.P.) being 6 and 8. To investigate the effects of hetero type M/Goligosaccharides from the sodium alginate on the growth of some intestinal bacteria, cells were cultivated individually on the modified-MRS medium containing D.P. 6 and 8 M/G-oligosaccharides. B. longumgrew 4.25-fold and 6.44-fold more effectively by the treatment of D.P. 6 and 8 M/G-oligosaccharides compared with those of standard MRS medium. In addition, B. bifidumgrew 3.3-fold and 5.4-fold more effectively by the treatment of D.P. 6 and 8 M/G-oligosaccharides. In conclusion, D.P. 8 was more effective than D.P. 6 hetero M/G-oligosaccharides as regards the growth of Bifidobacteriumspp. and Lactobacillus spp

Alginate lyase from Streptomyces violaceoruber was purified by DEAE sephacel chromatography and SP sepharose chromatography. The specific activity of the purified enzyme was 14.6 units/mg protein, representing a 40.6-fold purification of the crude extract. The final preparation thus obtained showed a single band on Tricine-SDS polyacrylamide gel electrophoresis whose molecular weight was determined to be 23.3 kDa. The polyMG block of sodium alginate was hydrolyzed by the purified alginate lyase and then separated by activated carbon column chromatography and bio gel P-2 gel filtration. The main hydrolysates were composed of hetero type M/G-oligosaccharides with the degrees of polymerization (D.P.) being 6 and 8. To investigate the effects of hetero type M/Goligosaccharides from the sodium alginate on the growth of some intestinal bacteria, cells were cultivated individually on the modified-MRS medium containing D.P. 6 and 8 M/G-oligosaccharides. B. longumgrew 4.25-fold and 6.44-fold more effectively by the treatment of D.P. 6 and 8 M/G-oligosaccharides compared with those of standard MRS medium. In addition, B. bifidumgrew 3.3-fold and 5.4-fold more effectively by the treatment of D.P. 6 and 8 M/G-oligosaccharides. In conclusion, D.P. 8 was more effective than D.P. 6 hetero M/G-oligosaccharides as regards the growth of Bifidobacteriumspp. and Lactobacillus spp. Key words: hetero M/G-oligosaccharides, Streptomyces violaceoruber

목적: 기존의 전안부에 떨어뜨리는 topical agents 방식은 후안부의 망막 신생혈관 질환에 대해 효과적인 치료제 전달 방식이 될 수 없다. 우리는 Alginate를 사용하여 생분해성을 가지고, 보다 적은 횟수의 주입술과 철 나노입자로인해 선택적으로 약물을 방출 할 수 있어, 직접적이고 효과적인 망막변성 질환을 치료할 수 있는 Ferrogel 이식체(Fe3O4-RGD – Alginate)를 고안하였다. Alginate는 그 자체의 특성 때문에 gel 형성시 자연적으로 nano size기공이 형성된다. 우리는 손상이 적고 형태를 유지하며 건조 할 수 있는 CO2 초임계 건조 장치(Critical Point Dryer)를 사용하여 기존의 얼음의 결정을 이용한 macro-porous ferrogel의 기공사이즈를 nano scale로 조절하였다. 이에 따라 Ferrogel의 세포부착성과 약물 로딩/방출에 관련된 기공 크기의 조절, 유사 환경을 조성하기 위한 인공 유리체 합성과 dish를 제작하여 약물방출에 관한 in vitro 실험 모델을 연구하였다. 방법: Sodium alginate와 세포부착 RGD- peptide를 합성하기 위해, Alginate 0.1 g에 MES buffer 5 ml,EDC 5 mg, sulfo-NHS 2.8 mg, RGD-peptide 100μg를 균질하게 섞고, 동결건조 시켰다. Ferrogel을 제작하기 위해 MES buffer(pH 6)에 RGD-peptide가 결합된 Sodium Alginate(SA-R) 1wt%와 가교 결합제인 Adipic acid dihydrazide 5mM, Fe3o4 nano –particle 13wt%, HOBt hydrate, EDC를 균질하게 섞어주었다. 그 후, 즉시 틀에 넣고 2시간 동안 굳혀준다. 굳혀진 Gel의 잔류시약을 제거하기 위해 대용량의 삼차증류수에 2일 동안 넣어 두었다. 그런 다음, macro–porous의 기공을 만들기 위해 –20℃에 얼린 후, 동결건조 시켰고, nano- porous의 기공을 만들기 위해, 잔류시약 제거 후, 초임계 건조 장치를 이용해 말렸다. 인공유리체를 만들기 위해 PBS, Hyaluronic acid(HA 1wt%), triethylamin, glycidyl methacrylate, tetrabutylammonium bromide를 순차적으로 섞고 , 광 개시제 Irgacure 2959와 N-vinyl-pyrrolidinone을 넣어 고안한 몰드에 UV light( 250~450nm)를 30분 동안 노출시키고 PBS로 2일 동안 투석 시켰다. Alginate의 RGD부착 유무를 Ninhydrin assay와 H-NMR로 확인하고, gel 상태에서 counting방법으로 세포부착 성을 평가하였다. Ferrogel의 기공성 평가를 위해 주사전자현미경 (SEM)을 사용하였고, 인공유리체의 합성을 H-NMR과 육안으로 평가하였다. 결과: SA-R의 Ninhydrin assay에서 RGD-peptide 양이 10ug, 100ug 중에 100ug일 때 흡 광도가 더 높게 나타났고, H-NMR에서 SA에 부착된 NH2-resonance(6.8~7.2ppm picks) 를 확인 할 수 있었다. SA-R의 세포부착성에서 SA보다 약 11배 더 부착이 된 것을 확인 할 수 있었다. 또한 macro–기공의 평균 장축 사이즈는 510㎛, nano-기공의 평균장축 사이즈는 97nm로 나타났다. H-NMR에서 인공유리체의 Hyaluronic acid에 Vinyl group의 접합 (picks :5.7, 6.2 ppm)을 확인 할 수 있었고, uv 합성 후, gel 형태를 유지함을 관찰 할 수 있었다. 결론: 세포부착성을 높이기 위해 SA-R의 RGD-peptide의 양이 100ug이 보다 적합하다 고려된다. 또한 nano–porous한 ferrogel을 만들기 위한 방법으로 초임계 건조 방법이 적합한 것으로 생각된다. 약물 로딩된 ferroegl의 in vitro 약물실험 모델로써 인공유리체의 합성과 특정 몰드에 대한 적합한 성형성을 확인 할 수 있었다. 앞서 인공유리체의 MTT실험을 거쳐, 세포를 seeding하여, 세포부착성을 가지는 ferrogel을 부착시킨 후, 자기장에 따른 약물 방출을 실험이 가능할 것으로 사료된다.

본 연구에서는 약용식물 추출물을 함유한 숙취해소 음료가 항산화 및 알코올 분해에 미치는 영향을 조사하기 위하여, 약용식물 추출물의 총 페놀성화합물 함량, 총 플라보노이드 함량 및 DPPH radical 소거활성 및 ALDH(aldehyde dehydrogenase) 활성을 측정하였고, 약용식물 추출물을 함유한 숙취해소 음료의 복용이 음주 후 호흡 중 알코올 농도에 미치는 영향을 조사하였다. 항산화활성은 빼빼목 추출물 에서 높은 수치(total phenolic compound 97.5.6mg/g, total flavonoid 306.5mg/g, DPPH radical 소거능 80.1%)를 나타냈으며 Acetaldehyde(ALDH)에 대한 활성은 헛개 및 울금 추출물에서 306% 및 292%로 가장 높은 활성을 나타내어, 헛개 및 울금 추출물이 ALDH 제거에 효과적인 것으로 나타났다. 헛개 및 울금 추출물이 함유된 숙취해소 음료를 이용하여, 임상실험을 실시한 결과, 시간경과에 따라 대조군에 비해 숙취해소음료 섭취군에서 알코올 농도가 감소되는 경향을 나타냈으며 흡연자에 비해 비 흡연자가, 남성에 비해 여성에게 숙취해소 음료의 섭취가 더 효과적인 것으로 확인되었다.

Inorganic phosphors based on ZrO2:Eu3+ nanoparticles were synthesized by a salt-assisted ultrasonic spray pyrolysis process that is suitable for industrially-scalable production because of its continuous nature and because it does not require expensive precursors, long reaction time, physical templates or surfactant. This facile process results in the formation of tiny, highly crystalline spherical nanoparticles without hard agglomeration. The powder X-ray diffraction patterns of the ZrO2:Eu3+ (1-20 mol%) confirmed the body centered tetragonal phase. The average particle size, estimated from the Scherrer equation and from TEM images, was found to be approximately 11 nm. Photoluminescence (PL) emission was recorded under 266 nm excitation and shows an intense emission peak at 607 nm, along with other emission peaks at 580, 592 and 632 nm which are indicated in red.

이온교환막은 수용액중의 양이온 및 음이온을 선택적으로 분리할 수 있는 이온선택성 막으로서 기본적 개념, 실직적 응용 분야, 기술적 적절성 등에 있어서 다양한 공정들에 폭넓게 사용되어지고 있다. 이온교환막을 응용한 공정은 최근 저가·고효율 이온교환막의 개발로 경제적이며 친환경적인 분리 공정으로 주목받고 있다. 이온교환막을 이용한 분리 공정은 초순수 제조, 이온성 물질의 분리·정제, 산·염기 제조와 같은 다양한 산업 분야에 적용이 가능하다. 본 발표에서는 이온교환막의 상업적 공정 적용 사례를 소개하고 향후 이온교환막의 개선방향에 대한 제안을 통해 보다 실용적인 국내 이온교환막의 개발에 도움이 되고자 한다.

염미증진제(salt enhancer)는 짠맛이 없거나 혹은 약한 짠맛을 가지면서 소금의 짠맛을 끌어내어 상승시키는 식품 소재로 MSG, IMP, 효모추출물, 아미노산, 짠맛을 갖는 무기염류, 당류 등이 있다. 염미증강제는 직접적인 소금의 대체보다는 전반적인 풍미의 조화도 상승 및 향미 상승을 이끌어내 궁극적으로 나트륨 사용을 줄이는 효능을 가지고 있다. 염미증진제 소재 중 식물단백가수분해물(hydrolyzed vegetable protein)은 유리아미노산 함량이 많으며 만드는 과정 중 maillard reaction으로 인해 풍미가 향상되어 다양한 식품에 조미용 소재로서 널리 사용 중이다. 탈지대두단백산분해액의 경우 유리아미노산, 염 및 다양한 휘발성 화합물을 풍부하게 포함하고 있어 식품산업에서 식물단백가수분해물 중에서도 널리 사용되며 단백질 분해 중 생성되는 고유의 풍미는 치즈, 육가공품, 각종 발효식품에서 향미를 증진시키며, 특히 나트륨을 저감한 식품에 사용시 이취를 마스킹하는 효과가 있고, 통조림 및 냉동 식품에서도 향미의 변화 없이 사용할 수 있다. 본 연구에서는 식물성단백원료로부터 산분해 공정 및 특정아미노산 선별공정을 적용하여 분리한 탈지대두단백산가수분해액이 나트륨 저감 목적으로 사용되었을 때의 다양한 효과를 연구하였다. 연구결과로부터 지미 성분 아미노산인 Glutamic acid과 Aspartic acid가 45% 이상 함유되고, 기존의 일반 대두단백가수분해물보다 더 진한 농후미를 갖는 것으로 나타났다. 또한, 감칠맛과 진한 맛을 상승시켜 맛을 부드럽게 만들고 짠맛을 증진시키기 때문에 식품의 나트륨 저감이 가능하다. 개발한 탈지대두단백산가수분해액을 천일염에 코팅하여 제조한 저염소금은 요리에 첨가했을 때 전체적인 풍미 상승으로 인해 기존 소금 첨가량보다 최대 30% 줄일 수 있는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 개발된 탈지대두단백 유래 염미증진용 소재는 맛풍미는 그대로 유지하면서도 소비자의 나트륨 섭취 양을 줄일 수 있을 것으로 예상된다.

활용도가 낮은 참깨박의 용도확대를 목적으로 참깨박에 상업용 단백질 분해효소를 처리하여 불용성 단백질의 가용화 조건을 조사하였다. 단백질 분해효소로 Alcalase, Neutrase, Protamex, Flavourzyme를 사용하여 효소를 처리하지 않은 결과와 비교한 결과 Protamex의 단백질 가용화율과 고형분 회수율이 가장 우수하였다. Protamex의 반응조건(50 °C, pH 6.0)에서 효소 첨가량을 참깨박 고형분 대비 1% 이상으로 증가시켜도 단백질의 가용화 정도는 크게 증가하지 않았다. 또한 효소처리 시간은 3시간 반응시키는 것이 적당하였다. 이상의 조건으로 참깨박을 효소 분해시킨 결과, Protamex의 처리로 참깨박으로부터 가용화된 고형분의 양은 효소를 처리하지 않은 대조군에 비하여 2배 증가하였다. 동시에 Protamex처리군에서 가용화된 단백질의 양은 대조군에 비하여 3배 정도 높게 나타났다.