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셀로바이오스 발효, 비식용 바이오매스를 효과적으로 이용하기 위한 새로운 전략
하석진 한국공업화학회 2015 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2015 No.1
재생 가능한 식물섬유소로부터 효과적으로 바이오연료를 생산하기 위해서는 무엇보다 식물섬유소로부터 얻어지는 glucose와 xylose의 원활한 이용을 필요로 한다. 하지만 재조합 Saccharomyces cerevisiae의 경우 glucose와 xylose를 동시에 이용하지 못하고 순차적으로 이용함으로 인해 생산성의 저하를 초래하게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 재조합 Saccharomyces cerevisiae에cellobiose와 xylose를 이용하기 위한 대사경로를 동시에 발현시켜 식물섬유소로부터 얻어지는 cellobiose와 xylose의 동시 발효를 성공시켰다. Cellobiose transporter에 대한 연구를 폭넓게 진행한 결과 Scheffersomyces stipitis로부터 cellobiose transporter로 예상되는 HXT2.4를 발견하고 이를 재조합 S. cerevisiae에 발현한 결과 낮은 cellobiose 소비속도를 확인하였다. 이를 개선하고자 HXT2.4를 개량한 결과 돌연변이 HXT2.4(A291D)를 통해 cellobiose 소비속도가 크게 증대되는 것을 확인하였으며 291번째의 아미노산을 alanine에서 negatively charge 또는 positively charge를 띠는 아미노산으로 바꾼 경우(A291E, A291D, A291K, and A291R) 유사한 증진효과를 보이는 것을 확인하였다. 또한 서로 다른 Cellobiose 대사경로인 hydrolytic pathway와 phosphorolytic pathway를 비교한 결과 phosphorolytic pathway가 에너지 측면에서 더 우수하다는 것으로 증명하였다.
Asymmetrical half-bridge converter에서 무부하시 전력소모 감소에 관한 연구
하석진(Seok-jin Ha),송의호(Eui-ho Soung),김종현(Jong-hyun Kim),김종수(Jong-soo Kim) 전력전자학회 2005 전력전자학술대회 논문집 Vol.- No.-
본 논문은 ZVS asymmetrical half-bridge converter에서 무부하시 전력소모 분석과 감소 방안에 대한 연구이다. Asymmetrical half-bridge converter는 영전압 스위칭을 통해 효율 증가가 가능하고, 낮은 EMI 발생의 장점으로 인해 최근 많이 사용되고 있다. 그러나 최근 이슈가 되고 있는 대기전력 소모의 관점에서는 기존의 hard switching converter에 비해 오히려 손실이 증가한다. 이는 공진형 컨버터의 무부하시 동작이 기생전류에 의한 도통손실이 크기 때문이다. 따라서 본 논문에서는 이를 개선 할 수 있는 방법을 제시하고 70W급의 실험용 SMPS의 제작을 통해 제안된 방법의 타당성을 검증한다.
권덕호,하석진 한국생물공학회 2022 Biotechnology and Bioprocess Engineering Vol.27 No.4
Xylose fermentation has been reported to be improved in Kluyveromyces marxianus via strain improvement by overexpressing xylose reductase (XYL1) and xylitol dehydrogenase (XYL2). This study performed directed evolution to further enhance xylose consumption in a K. marxianus mutant following transcriptomic analysis to determine genes associated with enhanced characteristics. KmXYL1 and KmXYL2 genes were overexpressed in K. marxianus 17555ΔURA3 for improving xylose fermentation. By performing directed evolution, a mutant K. marxianus KHM89 showing enhanced ethanol production was isolated from xylose medium. K. marxianus KHM89 consumed 47.39 g/L of xylose and produced 22.62 g/L of xylitol and 10.59 g/L of ethanol while the parental strain consumed 25.15 g/L of xylose and produced 7.36 g/L of xylitol and 2.05 g/L of ethanol. RNA sequencing-based transcriptomic analysis showed that alcohol dehydrogenases, aldehyde dehydrogenases, and NAD+ salvage pathway enzymes were upregulated in K. marxianus KHM89. These results were achieved via a combinatorial approach of rational design and directed evolution. The findings of this study contribute to the improvement of xylose fermentation by K. marxianus at an industrial scale.
이온성액체/유기혼합용매로 처리된 리그노셀룰로오스 전처리물로 부터의 효소 당화물의 에탄올 발효
한송이,김보연,하석진,이승환 한국공업화학회 2014 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2014 No.1
재생가능한 리그노셀룰로오스계 바이오매스를 화학, 생물학적 변환을 통하여, 바이오에탄올과 같은 바이오에너지 생산연구가 세계적으로 활발히 연구되고 있다. 바이오에탄올은 휘발유와 혼합하여 기존의 자동차 내연기관에 사용될 수 있어 수송용 대체연료로서 이미 상용화되어 있다. 본 연구에서는 1-ethyl-3-methylimidazolium와 dimethylformamide를 혼합한 용매를 사용하여 갯버들목분을 전처리하여, Acremonium cellulase로 당화 후 얻어진 당화액을 에탄올 발효하여 그 수율을 조사하였다. 효모는 Saccharomycess, Kluyveromyces를 사용하였다.
이온성액체를 사용한 리그노셀룰로오스 전처리물의 재생용매에 따른 효소당화율에의 영향
한송이,김보연,하석진,이승환 한국공업화학회 2014 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2014 No.1
본 연구에서는 이온성액체로 처리된 리그노셀룰로오스의 전처리물을 극성이 다른 재생용매로 재생시킴으로써, 재생물의 표면성질을 변화시켜 효소당화율에 미치는 영향을 조사하였다. 일반적으로 셀룰라제는 셀룰로오스 결정의 소수면에 흡착하여 분해가 시작되는 것으로 알려져 있으며, 용해셀룰로오스의 재생시 소수면을 표면에 노출시키는 것은 효소흡착 및 분해거동에 크게 영향을 미칠 것으로 고려된다. 따라서, 재생용매로 물, 메탄올, 에탄올, 아세톤으로 극성을 달리하여 재생물을 생성시켰으며, 이에 따른 효소당화 효율을 비교하였다.
Streptococcus sp. 에서 hyaluronic acid 고 생산을 위한 질소원의 최적화
김희항,이상헌,이길용,하석진,서동호,정종현,권동건,박상호,박천석 慶熙大學校 食糧資源開發硏究所 2008 硏究論文集 Vol.27 No.-
Hyaluronic acid is a linear high-molecular-weight polysaccharide composed of repeating disaccharide units of altemating D-glucuronic acid and N-acetyl-glucosamine. Tryptone, an expensive animal-origin nitrogen source, has been used as a main nitrogen source for the production of hyaluronic acid in Streptococcus species. In this study, the effectiveness of various nitrogen sources for the production of hyaluronic acid was examined. Among those, soypeptone F showed the most efficient effect on the production of hyaluronic acid by increasmg 23% of its original productivity.