PVA 섬유 보강 시멘트 복합체는 매우 복잡한 미세구조를 가지고 있으며, 재료의 거동을 정확히 평가하기 위해서는 미세구조 특성 을 반영하여 실제 실험과 시너지효과를 내며 효율적인 재료 설계를 가능하게 하는 해석 모델의 개발이 중요하다. PVA 섬유 보강 시멘 트 복합체의 역학적 성능은 PVA 섬유의 방향성에 큰 영향을 받는다. 그러나 마이크로-CT 이미지로부터 얻은 PVA 섬유의 회색조 값 을 인접한 상과 구분하기 어려워, 섬유 분리 과정에 많은 시간이 소요된다. 본 연구에서는 섬유의 3차원 분포를 얻기 위하여 0.65μm3 의 복셀 크기를 가지는 마이크로-CT 이미지 촬영을 수행하였다. 학습에 사용될 학습 데이터를 생성하기 위해 히스토그램, 형상, 그리 고 구배 기반 상 분리 방법을 적용하였다. 본 연구에서 제안된 U-net 모델을 활용하여 PVA 섬유 보강 시멘트 복합체의 마이크로- CT 이미지로부터 섬유를 분리하는 학습을 수행하였다. 훈련의 정확도를 높이기 위해 데이터 증강을 적용하였으며, 총 1024개의 이미지 를 훈련 데이터로 사용하였다. 모델의 성능은 정확도, 정밀도, 재현율, F1 스코어를 평가하였으며, 학습된 모델의 섬유 분리 성능이 매 우 높고 효율적이며, 다른 시편에도 적용될 수 있음을 확인하였다.

가스 분리 방법 중에서도, 멤브레인을 이용한 CO2 포집 및 분리는 지속적으로 개발되고 있는 꾸준히 성장하는 분 야이다. 이온성 액체(IL) 기반 복합 막은 CO2를 분리하는 데 있어 우수한 성능값을 보여준다. 유사하게, 다양한 공중합체/IL 복합막 또한 향상된 성능을 보여준다. 이러한 공중합체/IL 복합만에 산화그래핀과 같은 필러를 첨가하면 IL과 유기 필러 사 이에서 발생하는 강한 상호작용으로 인해 필러의 효과가 더욱 향상되며, 이는 결과적으로 CO2의 친화도, 선택도 및 흡착과 같은 요소를 향상시킨다. 금속-유기 구조체(MOF)를 사용하는 공중합체/IL 복합 막은 향상된 CO2 투과도를 보여주었다. 이 총설에서는 이온성 액체와 공중합체복합막의 다양한 조합에 따른 이산화탄소분리성능에 대한 상관관계를 논의한다.

To cultivate pine mushroom (Tricholoma matsutake) artificially, co-cultivation with microorganisms has been introduced. Here, experiments were performed to assess the growth-promoting effect of bacteria on T. matsutake mycelia. Bacteria were isolated from soil samples collected in Yangyang County, Korea. Four of the bacterial isolates (Y22_B06, Y22_B11, Y22_B18, and Y22_B22) exhibited a growth-promoting effect on T. matsutake mycelia (154.67%, 125.91%, 134.06%, and 158.28%, respectively). To analyze the characteristics of the bacteria, especially the antifungal activity, -amylase and cellulase activity assays were performed. In comparison with the controls, the isolated bacteria exhibited low -amylase and cellulase activity. 16S rRNA gene sequencing was performed to identify the four bacterial isolates. The isolates belonged to the Terrabacteria group and were identified as Microbacterium paraoxydans, Paenibacillus castaneae, Peribacillus frigoritolerans, and P. butanolivorans. These bacterial isolates are expected to have contributed to the growth promotion of T. matsutake mycelia and the artificial cultivation of T. matsutake.

본 연구는 차나무식재지 토양에서 LB-CMC 한천배지를 이용하여 목질계 바이오매스 분해능이 우수한 미생물을 분리하고자 실시하였다. 그 결과 목질계 바이오매스분해에 우수한 활성을 보이는 3종의 박테리아를 분리하였다. 16S rRNA 유전자를 이용하여 3종의 박테리아를 동정한 결과 모두 Bacillus속에 속하였다. CMC zymogram 분석결과 Bacullus 3종 모두 약 44kDa의 셀룰레이즈가 존재하였다. Bacillus sp. CS1의 최적생장 온도는 37℃였으며, CMCase의 최대활성은 배양 36시간 후였고, xylanase는 배양 후 12시간에 최대활성을 보였다. CMCase와 xylanase의 최적 pH는 각각 5.0이었다. CMCase의 열안정성은 높았지만, xylanse는 열에 불안정한 것을 보였다. Bacillus sp. CS2의 최적 생장온도는 37℃였으 며, CMCase와 xylanaase의 활성은 배양 후 36시간이 가장 높았다. CMCase의 최적 온도와 pH는 각각 37℃와 pH 4.0이었지만, xylanaase의 최적 온도와 pH는 50℃와 pH 5.0이었다. CMCase와 xylanase는 비교적 열에 안정적이었다. Bacillus sp. CS3 최적 생장 온도는 37℃였으며, CMCase와 xylanase의 활성은 배양 후 36시간이 가장 높았다. CMCase 및 xylanase에 대한 최적의 온도와 pH는 37℃와 4.0이었다. CMCase의 열안정성을 보였지만, xylanase는 열에 불안정한 것을 보였다.

Hymenobacter 속(genus)은 Bacteroidota 문(phylum), Hymenobacteraceae 과(family)의 대 표 속(type genus)이다. 이 속에 속하는 세균들은 붉은색 색소를 함유하는 그람 음성 간균으로서, 자연 계의 다양한 환경에서 분리되고 있다. 본 연구에서 붉은색 색소를 함유하는 그람 음성 간균이 경남 창 원시 소재 창원대학교 교내의 연못에서 분리되었고, 이 세균은 균주 B2로 명명되었다. 균주 B2를 계통 분석 및 생화학적으로 분석한 결과, Hymenobacter 속에 속하는 것으로 밝혀졌다. 이 세균의 16S rRNA 유전자 염기서열을 genbank의 BLAST로 분석해 본 결과, 다른 어떠한 세균과도 16S rRNA 유전 자 염기서열의 상동성이 새로운 미생물로 인정되는 기준인 98.7%보다 낮은 것으로 나타났다. 균주 B2 의 지방산을 분석해 본 결과, 주된 지방산은 summed feature 3(C16:1 ω7c and/or C16:1 ω6c, 22.8%), iso-C15:0(16.2%), anteiso-C15:0(12.9%), C16:1ω5c(12.4%) 및 summed feature 4 (iso-C17:1 I/anteiso-C17:1)(9.5%)인 것으로 밝혀졌는데, 결과적으로 균주 B2의 지방산 함량은 다른 Hymenobacter 종들의 지방산 함량과 뚜렷한 차이가 있는 것을 알 수 있었다. 이 세균의 16S rRNA 유전자 염기서열 은 genbank에 accession number OQ318247로 등록되었다.

V. parahaemolyticus causes waterborne and foodborne disease such as acute diarrhea. In this study, V. parahaemolyticus isolates from seawater, fish tanks, and distributed fishery products in Jeju were investigated for potential toxin or species-specific genes (tdh, trh, tlh, and toxR) using RT-PCR and their genetic characteristics were analyzed using Pulsed-field gel electrophoresis (PFGE). Overall, V. parahaemolyticus of 90 strains (36.7%), including 33 strains from seawater, 8 strains from fish tanks, and 50 strains from fishery products, were isolated from 245 samples. All V. parahaemolyticus strains did not detect the tdh gene, whereas all strains detected tlh or toxR genes. In addition, trh genes were detected in 3 strains from seawater and 1 strain from fishery products. Monthly quantitative testing of seawater revealed that V. parahaemolyticus was positively correlated with water temperature. The 90 strains of V. parahemolyticus obtained in this study showed by gene homology between types, ranging from 64.0–97.3%. Among these, thirteen types showed 100% homology between genes. These results indicate that continuous monitoring is needed to facilitate food poisoning epidemiological investigations because some isolated V. parahaemolyticus strains harbored toxin genes and V. parahaemolyticus strains isolated from seawater, fish tanks, and distributed fishery products showed genetic similarity.

본 연구에서는 중공사형 지지체막을 폴리술폰(polysulfone, PSf) 고분자를 이용하여 비용매 상분리법(non solvent induced phase separation, NIPS)에 의해 제조하였다. 제조된 중공사 지지체막을 PDMS와 Pebax를 코팅하여 중공사형 복합막 을 제조하고 CO2, H2, O2 그리고 N2에 대한 순수 투과도(permeance)와 선택도를 측정하였다. 제조된 복합막 모듈 중에서 선 택도(CO2/H2)가 가장 높은 모듈을 선정하여 모사가스를 사용하여 스테이지컷(stage cut, SC)의 변화에 따라 분리성능을 측정 하였다. 이때 사용된 모사가스는 PSA에서 버려지는 off gas의 농도인 CO2 70% : H2 30%인 것을 사용하였다. 1단 실험에서 는 H2 농도 약 60%, H2 회수율 12%의 값을 얻을 수 있었다. 낮은 H2 농도와 회수율을 극복하기 위해 2단 직렬 테스트를 수 행하였으며, 이를 통해 H2 농도 약 70%, H2 회수율 70%를 달성할 수 있었으며, 이를 통해 CO2/H2 분리에 대하여 분리 공정 구성을 도출할 수 있었다.

본 총설은 탄소중립 및 에너지순환을 실현하기 위한 재생에너지로부터 그린수소 생산 전략 중 하나인 바이오수소 생산 및 정제법에 관해 소개하고자 한다. 바이오수소는 생물질과 미생물과 같은 재생에너지원을 이용하며, 상온 및 상압 등의 마일드한 실험조건에서 작동하여 에너지소비 및 공정비용이 적게 드는 친환경 공정으로 알려져 있다. 하지만, 이러한 바이오 수소를 상업적으로 이용하기 위해서는 해결해야 할 중요한 도전적인 과제가 존재한다. 특히, 바이오수소는 생물반응기내의 복합한 화학반응으로 합성되어, 낮은 수소생산 속도 및 반응기내 다양한 혼합물이 존재하여, 바이오수소 고순도화를 위해서 연속공정 형태의 분리 및 정제 기술이 반드시 필요하다. 이를 위해, 저온 증류법, 압력 흡착법, 분리막법 등을 비롯한 다양한 분리 및 정제 기술이 고순도 바이오수소를 얻기 위해 제안되었다. 본 총설에서는 바이오수소 생산 및 정제 연계화를 위한 비 다공성 고분자 분리막의 가능성에 대해 소개하고자 한다.

공유 유기 프레임워크(COF)는 분자 분리, 염료 분리, 가스 분리, 여과 및 담수화를 포함한 다양한 응용 분야에서 가능성을 보여주었습니다. COF를 막에 통합하면 투과성, 선택성 및 안정성이 향상되어 분리 공정이 향상됩니다. 단일 벽 탄 소 나노튜브(SWCNT)와 COF를 결합하면 염료 분리에 이상적인 높은 투과성과 안정성을 가진 나노 복합막을 생성합니다. COF를 폴리아미드(PA) 막에 통합하면 합성 계면 전략을 통해 투과성과 선택성이 향상됩니다. 혼합 매트릭스 막(MMM)의 3 차원 COF 필러는 CO2/CH4 분리를 향상시켜 바이오가스 업그레이드에 적합합니다. COF와 금속 유기 프레임워크(MOF) 막 을 결합한 모든 나노 다공성 복합재(ANC) 막은 투과성-선택성 트레이드오프를 극복하여 가스 투과성을 크게 향상시킵니다. 가상 COF (hypoCOF)를 사용한 계산 시뮬레이션은 CO2 분리 및 H2 정제와 관련하여 우수한 CO2 선택성과 작업 능력을 입 증합니다. 박막 복합재(TFC) 및 폴리술폰아미드(PSA) 막에 통합된 COF는 유기 오염물, 염 오염물 및 중금속 이온에 대한 거 부 성능을 향상시켜 분리 능력을 향상시킵니다. TpPa-SO3H/PAN 공유 유기 프레임워크 막(COFM)은 대전된 그룹을 활용하 여 정전기적 반발을 통해 효율적인 담수화를 가능하게 함으로써 기존의 폴리아미드 막에 비해 우수한 담수화 성능을 보여 이 온 및 분자 분리의 잠재력을 제시했습니다. 이러한 연구 결과는 투과성, 선택성 및 안정성을 향상시켜 향상된 분리 공정을 위 한 막 기술에서 COF의 잠재력을 강조합니다. 이 검토에서는 분리 공정에 적용된 COF에 대해 논의합니다.

The purpose of this study was to investigate the flavor characteristics of Gondre (Cirsium setidens Nakai) essential oil. The essential oil was isolated from the aerial parts of the plant by the hydrodistillation extraction method and analyzed by gas chromatography (GC) and GC-mass spectroscopy (MS). Seventy-eight (90.28%) volatile flavor components were identified in the essential oil from Gondre harvested in May. The major compounds were hexadecanoic acid (44.84%), phytol (15.57%), 6,10,14-trimethyl-2- pentadecanone (5.62%), and tertadecanoic acid (4.77%). Seventy (90.72%) volatile flavor components were identified in the essential oil from Gondre harvested in September. The major compounds were phytol (24.18%), 6,10,14-trimethyl-2-pentadecanone (15.59%), tetracosane (8.87%), 2-methyl eicosane (3.55%), 6,10,14-trimethyl-5,9,13-pentadecatrien-2-one (3.12%), dibuthyl phthalate (2.35%), and viridiflorol (2.33%). The flavor components of the essential oil from Gondre harvested in May and September were characterized by higher proportions of aliphatic fatty acids and terpene compounds, respectively.

프로바이오틱스는 다양한 환경에서 분리되어 왔으며, Bacillus 균주는 유산균과 같은 일반적인 프로바이오틱스의 한계를 보완할 수 있는 내생포자 형성 능력으로 인해 프로바이오틱스 균주 중에서 유리하다. 본 연구의 목적은 한국에서 오염되지 않은 환경으로 알려진 울릉도 토양에서 분리된 Bacillus 균주의 프로바이오틱스 잠재성을 조사하는 것이다. 토양 시료는 울릉도 각지에 서 채취하였으며, 항생제 내성과 효소 활성을 평가하였다. 항생제에 내성을 나타내지 않는 6개 의 Bacillus 균주를 확보하였고 이후에 효소 활성을 검사하였다. 인체에 악영향을 미칠 수 있 는 β-glucuronidase 효소는 활성이 나타나지 않았으며, 시중에서 판매되고 있는 Bacillus 프로바 이오틱스와 유사한 효소의 활성과, 추가적으로 펩타이드 가수분해효소인 Leucine arylamidase 의 활성이 나타난 NB-1 균주가 확인되었다. 이에, 추가적인 효능 연구 및 안정성 실험을 통해 프로바이오틱스 균주로서의 가능성을 모색해야 할 필요가 있다고 판단된다.

This research focused on the isolation and characterization of the new strains which can be used as microbial resources for auxin production in the agriculture industry. For the isolation of the new microorganism in the gut of Larimichthys polyactis, a marine agar medium was used and 3 colonies were isolated. Through the 16S-based ID service, isolated strains were identified as 1 strain of Niallia circulans and 3 strains of Proteus mirabilis. Verifying the agriculture industrial values of these isolated strains, the productivity of auxin and activity of various enzymes such as amylase, lipase, and protease were confirmed. As a result, isolated 3 strains showed auxin activity and only protease activities which means the possibility of applying them to the production of effective microorganisms in the agriculture industry.

Screening of Bacillus subtilis strains capable of producing extracellular hydrolases, including lipolytic enzyme was carried out. Within the scope of this study, total 61 strains were isolated from various domestic specific environmental samples such as seawater, soil, Jeju ranch, hot spring, salt farm, and fermented food and identified as Bacillus subtilis based on 16S rRNA sequences. Among the isolates, 4 strains had extracellular lipase activity. The growth profile of the strains revealed that 4 strains showed well growth at 50℃, 3 strains at 55℃, and pH 7.0. All strains could tolerate salinity up to 5%(w/v), 3 strains up to 10%(w/v), and only one strain showed growth at 15%(w/v). Additionally, amylolytic and proteolytic activities were detected in these strains. The highest lipolytic, amylolytic, and proteolytic activity was detected in Bacillus subtilis YS-YR 5A. These results demonstrate the potential application of extracellular hydrolase-producing Bacillus subtilis strains, especially strain YS-YR 5A, as fermentation starter to enhance the functionality and multiplication of functional natural products in the food/medicine/cosmetics/bio industries.

A novel L. harbinensis VF was isolated from fermented vinegar and identified through biochemical characteristics and 16S rRNA sequencing analysis. Characteristics of probiotics were studied for acid and bile salt tolerances, hemolytic activity, antibiotic resistance, antimicrobial activity, cell surface hydrophobicity, and aggregation. The survival rates of the isolate were maintained at 68.9% and 95.6% after 3 h incubation at pH 2.0 and 2.5 and were over 74% at bile salt concentrations of 0.3% and 0.5%. The hemolytic activity was confirmed to be -hemolysis. The isolate showed broad antibiotics-resistance in over 12 antibiotics except for trimethoprim/sulfamethoxazole, compared to L. plantarum (KCTC 3108), used as control, and previously reported L. harbinensis. Antimicrobial activity was confirmed against pathogens, B. cereus, E. coli O157:H7, L. monocytogenes, and S. typhimurium, except S. aureus, and it was attributed to produced organic acids (low pH). The hydrophobicity for xylene and chloroform were 16.7% and 20.4%, respectively, lower than those of L. plantarum (41.2% & 49.9%). The auto-aggregation and coaggregation with pathogens were 83.8% and 49.2-87.6% at 24 h incubation, respectively, higher than those of L. plantarum. From this study, L. harbinensis VF is likely to be used as a probiotic strain and is a strong candidate for commercial application.