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보고서 초록
목차
제1장 서론 17
1-1절 연구개발의 중요성 및 필요성 17
1-2절 연구개발의 국내외 현황 19
1-3절 연구개발대상 기술의 차별성 21
제2장 연구개발의 목표 및 내용 23
2-1절 연구의 최종목표 23
2-2절 연도별 연구개발의 목표 및 평가방법 23
2-3절 연도별 추진체계 24
제3장 연구개발 결과 및 활용계획 27
3-1절 연구개발 결과 및 토의 27
3-2절 연구개발 결과 요약 136
3-3절 연도별 연구개발목표의 달성도 138
3-4절 연도별 연구성과(논문·특허 등) 140
3-5절 관련분야의 기술발전 기여도 141
3-6절 연구개발 결과의 활용계획 142
제4장 참고문헌 143
〈표 3.1〉 활성산소종의 분류 29
〈표 3.2〉 고정화 효소의 특성 인자 36
〈표 3.3〉 PVDF 중공사막의 투과성능 52
〈표 3.4〉 첨가제에 따른 PES 중공사막 특성 52
〈표 3.5〉 비누 함량에 따른 세리신 추출량 56
〈표 3.6〉 pH에 따른 세리신 및 비누 함량 56
〈표 3.7〉 염화칼슘 첨가에 따른 pH 및 조성변화 58
〈표 3.8〉 염화칼슘이 세리신 단백질에 미치는 영향 58
〈표 3.9〉 염화칼슘이 비누에 미치는 영향 58
〈표 3.10〉 염화칼슘 농도에 따른 pH 저하 효과 60
〈표 3.11〉 이가 양이온에 따른 pH 저하 효과 60
〈표 3.12〉 침지형 PVDF와 PES중공사막을 이용한 투과 성능 평가 62
〈표 3.13〉 침지형 PVDF와 PES중공사막을 이용한 단백질 투과 성능 평가 62
〈표 3.14〉 침지형 PVDF와 PES중공사막을 이용한 단백질 / 비누 용액 투과성능 평가 64
〈표 3.15〉 침지형 PVDF와 PES중공사막을 이용한 단백질 / 비누 정련용액 투과 성능 평가 65
〈표 3.16〉 침지형 PVDF와 PES중공사막을 이용한 염석용액 투과 성능 평가 66
〈표 3.17〉 가압형 중공사 모듈 운전 시 투과성능 68
〈표 3.18〉 현재 세리신의 용도 69
〈표 3.19〉 세리신의 시장규모 70
〈표 3.20〉 현재 국내 세리신의 상품화 현황 70
〈표 3.21〉 염화칼슘의 농도에 따른 고형분 함량의 이론값과 실험값 73
〈표 3.22〉 세리신의 질소함량 분석 결과 74
〈표 3.23〉 세리신의 아미노산 조성 75
〈표 3.24〉 세리신의 용해도 특성 76
〈표 3.25〉 세리신의 티노시나제 활성 억제능 79
〈표 3.26〉 암모니아용액에 의해 가수분해된 트립신 고정화 실리카의 활성도 비교 85
〈표 3.27〉 암모나아와 염산용액에 의해 가수분해된 트립신 고정화 실리카 입자의 시간에 따른 활성도 86
〈표 3.28〉 양이온 계면활성제 양에 따른 활성도 변화 88
〈표 3.29〉 고정화 실리카의 추출된 효소량 (mg/ml) 92
〈표 3.30〉 혼합 염의 제거 특성 106
〈표 3.31〉 나노분리막에 의한 염 제거 특성 107
〈표 3.32〉 세리신의 처리조건에 따른 항산화능 비교 (DPPH assay) 113
〈표 3.33〉 세리신의 처리조건에 따른 티로시나제 활성 저해 효과 114
〈표 3.34〉 시제품의 아미노산 조성 133
〈표 3.35〉 열수추출 세리신과 시제품 세리신의 DPPH 라디칼 제거능 133
〈표 3.36〉 열수추출 세리신과 시제품 세리신의 티로시나제 활성 억제능 134
〈그림 3.1〉 지질의 산화과정 30
〈그림 3.2〉 페놀계 항산화제의 반응 메커니즘 31
〈그림 3.3〉 페놀계 항산화제의 종류 32
〈그림 3.4〉 졸-겔 기술과 제품 39
〈그림 3.5〉 중공사막 방사장치 설계 51
〈그림 3.6〉 PES 중공사막의 SEM 사진 52
〈그림 3.7〉 단백질 정련 실험 장치 55
〈그림 3.8〉 단백질 정련 실험 장치 설계도 56
〈그림 3.9〉 단백질과 비누 함량 분석 방법 57
〈그림 3.10〉 침지형 모듈과 테스트 장치 61
〈그림 3.11〉 가압형 모듈과 테스트 장치 61
〈그림 3.12〉 가압형 모듈을 이용한 비누용액의 투과 성능 평가 62
〈그림 3.13〉 가압형 모듈을 이용한 단백질 용액의 투과 성능 평가 64
〈그림 3.14〉 침지형 모듈을 이용한 막오염 67
〈그림 3.15〉 가압형 모듈을 이용한 비누 염석 용액 투과 성능 평가 68
〈그림 3.16〉 염화칼슘(10%)의 첨가량에 따른 상등액의 형상변화 72
〈그림 3.17〉 염화칼슘의 첨가량에 따른 고형분 함량 73
〈그림 3.18〉 세리신의 분자량 75
〈그림 3.19〉 세리신의 아미노산 조성 75
〈그림 3.20〉 pH에 따른 회수 세리신의 용해도 76
〈그림 3.21〉 각 세리신의 DPPH 제거능 (좌측부터 DPPH 원액, 1.0, 0.5, 0.1, 0.05%) 77
〈그림 3.22〉 세리신의 농도별 DPPH 제거능 (RS: 회수된 세리신, HS: 열수추출 세리신, JS: 시판 세리신) 78
〈그림 3.23〉 트립신 고정화 실리카 입자의 SEM 사진 86
〈그림 3.24〉 염산과 암모니아에 의해 가수분해된 트립신 고정화 실리카 입자의 활성도 87
〈그림 3.25〉 염산과 암모니아에 의해 가수분해된 고정화 실리카 입자의 SEM 사진 87
〈그림 3.26〉 암모니아 변화에 따른 트립신 고정화 실리카의 활성도 88
〈그림 3.27〉 트립신 고정화 실리카 입자의 SEM 사진 90
〈그림 3.28〉 반응시간에 따른 활성도 91
〈그림 3.29〉 암모니아 처리시간에 따른 활성도 91
〈그림 3.30〉 양이온 계면활성제 첨가 후 반응시간에 따른 활성도 92
〈그림 3.31〉 고정화 효소와 자유효소의 pH 안정성 93
〈그림 3.32〉 트립신 고정화 키토산 비드의 SEM 사진 94
〈그림 3.33〉 트립신 고정화 실리카와 고정화 실리카가 함침된 키토산 비드의 EDS 사진 95
〈그림 3.34〉 알칼라제와 프로타멕스가 고정화된 키토산 비드 SEM 사진 96
〈그림 3.35〉 고정화효소와 자유효소의 상대적 저장 안정성 97
〈그림 3.36〉 세리신과 트립신으로 분해한 세리신의 전기영동 사진 98
〈그림 3.37〉 세리신과 상업용 단백질 분해 효소로 분해한 세리신의 전기영동 사진 99
〈그림 3.38〉 처리 조건에 따른 세리신 전기영동 사진 100
〈그림 3.39〉 처리 조건에 따른 세리신 전기영동 사진 101
〈그림 3.40〉 탄산칼륨 첨가에 따른 세리신 용액의 분자량 변화 103
〈그림 3.41〉 탄산칼륨 첨가 후 트립신을 처리한 세리신의 분자량 분포 104
〈그림 3.42〉 탄산나트륨 첨가 후 각종 효소를 처리한 세리신의 분자량 분포 105
〈그림 3.43〉 계면중합에 의해 가교된 폴리아미드 108
〈그림 3.44〉 효소 반응기 사진 109
〈그림 3.45〉 산업용 단백질 분해 효소의 세리신 분해 효과 109
〈그림 3.46〉 산업용 단백질 분해 효소에 의해 가수분해된 세리신 분자량 분포 110
〈그림 3.47〉 알칼라제에 의해 가수분해된 세리신 용액 111
〈그림 3.48〉 단일 및 두 종의 효소에 의해 가수분해된 세리신의 분자량 분포 112
〈그림 3.49〉 두 종류 효소에 의해 가수분해된 상등액과 침전체의 분자량 분포 113
〈그림 3.50〉 가수분해 효소의 종류에 따른 세리신의 DPPH 라디칼 제거능 114
〈그림 3.51〉 가수분해 효소의 종류에 따른 세리신의 티로시나제 활성 저해능 115
〈그림 3.52〉 효소반응기 116
〈그림 3.53〉 참여기업에 설치된 효소고정화 비드 제조기 117
〈그림 3.54〉 참여기업에 설치된 효소 반응기 117
〈그림 3.55〉 최적화 공정도 118
〈그림 3.56〉 실리카 전구체의 가수분해 시간에 따른 효소의 활성(좌)과 고정화율(우) 119
〈그림 3.57〉 효소의 첨가량에 따른 효소의 활성(좌)과 고정화율(우) 120
〈그림 3.58〉 계면활성제의 첨가량에 따른 효소의 활성(좌)과 고정화율(우) 120
〈그림 3.59〉 가교제의 종류 및 농도에 따른 효소의 활성 121
〈그림 3.60〉 가교제의 처리시간에 따른 효소의 활성 122
〈그림 3.61〉 칼럼 통과 전 후 세리신 용액의 비교 123
〈그림 3.62〉 세리신 피드 용액의 분자량 분포 124
〈그림 3.63〉 효소반응기를 거친 올리고펩타이드의 분자량 분포 124
〈그림 3.64〉 효소반응기 내의 효소 안정성 125
〈그림 3.65〉 평막을 만들기 위한 도포기 장치 127
〈그림 3.66〉 과량의 수용액을 제거하기 위한 고무롤러 장치 127
〈그림 3.67〉 PSF 한외여과막의 SEM 사진 128
〈그림 3.68〉 PSF 한외여과막의 EDS 사진 128
〈그림 3.69〉 폴리아미드 복합막의 SEM 사진 130
〈그림 3.70〉 폴리아미드 복합막의 EDS 사진 130
〈그림 3.71〉 폴리아미드 복합막의 test 장치 131
〈그림 3.72〉 올리고펩타이드 파우더 시제품 131
〈그림 3.73〉 가수분해 전 세리신(상)과 시제품(하)의 분자량 분포 132
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