• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제33권4호통권132호
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• pp.9-14
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• 2005

목재에 대한 탈리그닌처리에 의한 목재의 흡음성능과 구조적 특징의 변화를 관찰하고자 목재횡단방향으로 채취한 원반형시험편을 탈리그닌처리하여 무 처리 목재와 구조적 특징의 변화를 관찰하고, 흡음율을 측정 비교하였다. 측정주파수범위에서 탈리그닌처리한 시험편이 보통의 시험편보다 높은 흡음율을 나타내었으며, 특히 2~4 KHz의 주파수영역에서는 50% 정도 높은 흡음율을 나타내었다. 또한 탈리그닌처리한 목재는 무 처리 목재보다 중량이 8% 정도 감소하였으며, 탈리그닌처리한 목재의 횡단면에서는 다수의 미세할렬이 발생하여 이들이 흡음공극으로 작용하여 특정주파수영역에서 흡음율이 증가된 것으로 사료된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제10권4호
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• pp.67-75
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• 1982

모텔리그닌의 펄프화(化) 처리(處理) 및 폐액(廢液)리그닌의 반응생성물(反應生成物)로부터 알칼리 및 설페이트 펄프화중(化中)에 일어나는 반응양식(反應樣式)을 조사(調査)한 것이다. 알칼리의 처리결과(處理結果)는 친핵시약(親核試藥)에 의해 페놀레이트 이온이 생성(生成), 퀴논메타이드 중간체(中間體)를 걸쳐 $C_6-C_3$ 단위(單位)의 ${\alpha}$위(位) aryl은 탈리(脫離)하여, 리그닌은 저분자화(低分子化)가 시작되고, 저분자생성물(低分子生成物)은 축합반응(縮合反應)에 의해 극(極)히 일부(一部)는 고분자화(高分子化)된다. 저분자화(低分子化)된 리그닌은 산화(酸化)에 의해 퀴노이드 착색구조(着色構造)를 형성(形成)한다. 페놀성의 일부(一部) 및 비(非)페놀성리그닌은 oxirane와 thiirane의 중간체(中間體)를 거쳐 $C_6-C_3$ 단위(單位)의 ${\beta}$위(位)의 arylether가 탈리(脫離)된다. 그러나, hydrosulfide 이온은 hydroxide 이용 보다 강(强한)한 친핵종(親核種)이므로 thiirane의 중간체(中間體) 생성(生成)이 용량(容量)하여 개열(開裂)이 더욱 촉진(促進)된다. 저분자(低分子)리그닌의 고분자축합(高分子縮合)은 벤젠핵(核)의 2.6 위(位)보다 5위(位)에 축합(縮合)이 많이 일어 난다.

• 공업화학
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• 제22권1호
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• pp.77-80
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• 2011

본 연구에서는 볏짚, 톱밥, 밤껍질, 땅콩껍질 등 목질계 바이오매스를 이용하여 전처리과정으로 산처리과정을 진행한 후 리그닌 함량변화를 측정하고, 이에 따른 셀룰로오스 에탄올로의 전환특성을 해석하였다. 목질계 바이오매스의 리그닌 함량을 측정한 결과 밤껍질 < 볏짚 < 톱밥 < 땅콩껍질 순으로 리그닌 함량이 높게 측정되었으며, 셀룰로오스 에탄올로의 전환특성은 땅콩껍질 < 톱밥 < 볏짚 < 밤껍질 순으로 우수한 것으로 나타나 산처리과정으로 리그닌의 제거가 필요한 것으로 나타났다. 또한 산처리과정에서 황산의 농도가 증가함에 따라 리그닌 함량이 감소하여 셀룰로오스 에탄올의 수율은 증가하였으며, 최적 황산의 농도는 20 wt%로 선정하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제56권1호
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• pp.26-50
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• 1982

본(本) 연구(硏究)에서는 효소(酵素) 알칼리 증해(蒸解)의 리그닌 용출거동(溶出挙動) 파악하기 위(爲)해 잣나무(Pinus koraiensis S. et Z.) 목분(木粉)을 공시(供試)하여 $110^{\circ}C$, $120^{\circ}C$, $130^{\circ}C$, $140^{\circ}C$, 및 $150^{\circ}C$의 5 수준(水準) 온도(溫度)로 60분간(分間) 1단(段) 등온(等溫) 효소(酵素) 알칼리 탈(脱)리그닌 처리(処理)를 행(行)한 후(後), 그 탈(脱)리그닌 반응속도(反応速度), 활성화(活性化)에너지 및 반응시간별(反応時間別) 알칼리와 효소(酵素)의 소비동향(消費動向)을 동역학적(動力學的) 방법(方法)으로 구명(究明)하였다. 그 결과(結果)를 보면 탈(脱)리그닌은 반응초기(反応初期)에 전(全)리그닌 함량(含量)의 2/5가량이 급속(急速)히 용출(溶出)되는 초기(初期) 산화반응(酸化反応)을 나타냈다. 탈(脱)리그닌 반응(反応)의 속도상교(速度常敎)(K)는 반응온도(反応溫度) $150^{\circ}C$의 경우, 소오다법(法)에 비(比)해 3배정도(倍程度) 더 컸다. 본 법(法)의 활성화(活性化)에너지 값은 크라프트나 소오다 펄프법화(法化)보다 1/3정도(程度) 낮은 수준(水準)이었다. 알칼리소비량은 효소(酵素)의 경우와 마찬가지로 반응초기(反応初期)에 총투입량(總投入量)의 1/2가량이 급속히 소모된 후, 완만한 소비협추세(消費趨勢)를 보였다. 탈(脱)리그닌 반응속도(反応速度)는 증해과정중 생성되는 유기산(有機酸) 때문에 pH가 감소됨에 따라 크게 영향을 받았다. 또한 증해용출(蒸解溶出)된 리그닌은 잘 침전(沈澱)되지 않을 만큼 저분자화(低分子化) 됨을 알수 있었다. 리그닌의 메톡실기(基)는 급속히 감소(減少)되는데 반(反)해, 페놀성(性) 하이드록실기(基), 카보닐기(基) 및 카복실기(基)는 증가(增加)추세를 보였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제44권1호
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• pp.124-134
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• 2016

본 연구에서는 백색부후균 Abortiporus biennis를 이용하여 유기용매 리그닌의 생물학적 변환을 시도함으로써, 생물학적 변환 기작을 이해하고, 상업적 활용을 위해 유기용매 리그닌의 저분자화를 유도하고자 하였다. 질소제한 배지에서 A. biennis는 주로 유기용매 리그닌의 중합반응을 유도하면서, 분자량을 급격히 증가시켰으며, 배양일에 따라 구조적 차이를 야기하였다. 배양 초기, ether 결합의 분해를 통해 phenolic OH 함량이 증가한 반면, 배양 후기에는 ether 결합이 증가함에 따라 phenolic OH 함량이 감소하였다. 이러한 결과를 바탕으로, 유기용매 리그닌의 탈중합을 유도하기 위해 환원제인 ascorbic acid를 첨가하여 유기용매 리그닌의 구조 변화 및 변환 산물을 분석하였다. 결과적으로, 환원제의 첨가에 의해 유기용매 리그닌의 분자량은 소폭 증가하였지만, 환원제 무첨가 실험에 비해 그 증가 폭이 현저히 감소하였다. 또한 배양액 내 리그닌 올리고머의 경우, 배양 10일째 환원제를 첨가한 실험구에서 중량 평균 분자량 381 Da, phenolic OH 함량 38.63%을 나타냈으며, 이는 저분자화된 형태로 상업적 활용 가치가 높다고 사료된다. 결론적으로, A. biennis의 효소 시스템은 유기용매 리그닌의 분해보다 중합을 야기하였으며, 환원제의 첨가를 통해 배양액 내 리그닌 올리고머의 저분자화 및 phenolic OH 함량 증가를 유도할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제18권2호
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• pp.178-182
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• 2007

본 연구는 리그린을 포틀랜드시멘트에 첨가하였을 때 시멘트 페이스트의 특성에 미치는 영향을 평가하고자 실시하였다. 시멘트 질량에 대하여 리그닌을 0.5~2.0%의 비율로 첨가하였으며, 각각 3, 7, 14, 28일간 공시체를 양생하였다. 용출용액으로는 초순수(超純水)와 해수(海水)를 사용하였으며, 양생기간 별로 pH 및 Ca, Na, K의 용출농도를 측정하였다. 시멘트의 물리적 특성으로 압축강도를 측정하였다. 이온 성분의 용출농도는 초순수에서 리그닌을 첨가하였을때 리그닌을 첨가하지 않은 경우 보다 다소 낮게 나타났다. 리그닌을 0.5~2.0% 첨가한 경우를 첨가하지 않은 경우와 비교하였을 때 리그닌 첨가가 용출용액의 pH에는 큰 영향을 미치지 못하였다. 리그닌을 0.5~2.0% 첨가한 경우 시멘트의 압축강도는 초순수 양생에서 30~60%, 해수 양생에서는 3~20% 정도 증가하여 물리적 특성이 크게 개선되었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제31권4호
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• pp.71-80
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• 2003

목재의 주성분 중 가장 분해가 어려운 리그닌을 분해하는 균주를 선발하기 위해 산림지역에서 채취한 부후목과 자실체로부터 균을 분리하였다. 리그닌 분해능은 활엽수보다 미생물 분해가 어렵다고 알려진 침엽수인 소나무재에 미생물을 처리하여 Klason 리그닌 정량을 통해 조사하였다. 또한 선발균에 의한 소나무재의 분해과정과 부후정도를 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope ; SEM)을 이용해 조사하였다. 선발 균주 중 CJ-6에서 소나무 리그닌의 분해율이 49.48%로 가장 높았으며, 이것은 리그닌 분해 우수 균주로 알려진 Trametes versicolor의 40.58%와 비교해 보았을 때 리그닌 분해력이 더 우수하였다. 균주들 중 리그닌 분해력이 좋게 나타난 2개의 균주를 대상으로 부후에 의한 목재조직의 변화를 관찰하였는데 두 균주의 부후형이 비슷한 경향을 나타내었다. 부후 20일 경과에서는 균사의 침입은 있었으나 아직 목재는 건전한 상태를 유지하고 있었으며, 60일 간의 부후에서는 부후가 어느 정도 진행되어 가도관 벽과 방사조직의 세포벽의 일부가 분해되어 있음을 알 수 있었다. 100일간 부후가 진행된 경우에는 부후가 상당히 진행되어 가도관 세포벽 안쪽이 분해가 많이 진행되어 있었으며, 방사조직의 세포벽이 많이 분해되어 있어 세포간의 구별이 어려웠다.

• 공업화학
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• 제33권2호
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• pp.210-215
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• 2022

표면의 전하 특성이 다른 두 가지 리그닌을 사용하여 이전 연구에서 제시된 간단한 방법인 용액상 화학적 중합을 이용하여 폴리피롤@리그닌(PPy@lignin) 및 폴리피롤@리그노설포네이트(PPy@lignosulfonate) 복합소재를 제조하였다. 폴리피롤은 두 가지 리그닌 표면에서 각각 성공적으로 중합되었으며, 얻어진 복합소재들은 주사전자현미경, 순환전압 전류법, 임피던스(impedance) 분석법 등을 이용하여 분석하였다. 이러한 결과들을 바탕으로, 리그닌의 종류가 달라도 복합재료들은 성공적으로 제조되는 것을 알 수 있었으며, 전기적 특성도 일정하게 유지되는 것으로 나타났다. 다만, 개별 리그닌의 표면 특성 차이로 나타나는 물성 차이가 존재함을 임피던스 분석으로 판단할 수 있었다. 나아가, 두 가지 복합소재들을 아가로즈(agarose) 젤(gel)에 투입하여 전도성 젤을 형성하고 이 젤들의 특성들을 역시 순환전압전류법으로 살펴보았으며, 전기전도도를 측정하여 제시하였다. 리그닌의 전기절연성에도 불구하고 전도성 젤이 전기전도도를 포함한 전기적 특성을 유지하는 것을 알 수 있었다. 이는 전도성 젤의 활용이 가능하다는 점을 의미한다.

• 공업화학
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• 제34권5호
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• pp.488-492
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• 2023

본 연구에서는, 탄화가 가능한 고분자/리그닌 복합소재 필름을 형성한 후, 제어된 온도 프로파일(profile)을 갖는 탄화 공정을 통해 탄화 생성물을 얻는다. 탄화 공정이 리그닌의 탄화 생성물 및 탄소 필름에 미치는 영향을 파악하여 성공적인 탄화물 생산이 가능한지를 탐색하였다. 얻어진 탄소 필름이 다양한 분자들, 비극성 유기 분자, 극성 유기 분자, 염료 분자 등에 보여주는 흡착 특성을 리그닌의 탄화물과 비교하며 자외선/가시광선(UV/Vis) 분광기로 분석하였다. 순환전류법으로 분석한 결과 본 연구에서 활용한 탄화 과정을 통해 탄소 필름이 성공적으로 얻어졌음을 확인하였다. 다양한 흡착 실험 결과 얻어진 탄화 리그닌이 다양한 분자들에 대한 흡착이 가능함을 보여주었고, 특히 염료 분자에 대해 효과가 가장 높게 나타났다. 이는, 분자 크기가 큰 분자에 대해 흡착이 용이함을 암시한다. 복합소재 필름의 경우 도입된 고분자가 리그닌의 흡착 성능을 다소 약화시키는 것으로 나타났다. 이 연구는 금속 양이온에 대한 흡착 거동을 분석한 이전 결과로 함께 향후 연구에 대한 중요한 정보를 제공할 것이다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권12호
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• pp.2197-2204
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• 2000

리그닌은 펄프나 제지공장에서 나무의 화학적 처리를 하는 과정에서 생성되는 주요한 부산물이다. 이런 리그닌은 난분해성 물질로서 제지폐수의 생물학적 처리에 어려움을 초래하며, 특히 함량이 높을 경우 혐기성 소화에서 억제(inhibition) 물질로 작용하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 회분실험을 통하여 혐기성 소화에서 온도와 혐기성 소화 슬러지의 양에 따른 고분자 활엽수 리그닌(lignosulfonate, MW $\geq$ 20,000)의 영향을 관찰하였다. 고분자 활엽수 리그닌은 혐기성 소화 초기에는 메탄생성에 강한 억제작용을 하였으나 일정한 시간이 지난 후에는 이런 억제작용은 사라지고 메탄생성이 정상적으로 이루어졌다. 즉, 고분자 활엽수 리그닌은 aceticlastic methanogen에 대해 bacteriocidal 작용보다는 bacteriostatic 물질로서 작용하였다. 리그닌이 첨가되지 않은 대조군의 경우에는 메탄생성이 10일간 이루어지는데 반하여 1.3%, 2.6%와 3.9%의 리그닌이 첨가된 경우에는 같은 양의 메탄올 생성하는데 각각 14.5일, 17.8일 과 21.1일이 소요되었다. 2.6%의 리그닌을 첨가한 경우 초기 8일간은 $30^{\circ}C$ 조건에서의 메탄생성속도가 가장 컸으나 12일째부터 $40^{\circ}C$에서의 메탄생성속도가 급속히 증가하여 14일 후에는 총 메탄생성량이 $30^{\circ}C$를 초과하였다. 그러나 $50^{\circ}C$에서는 줄곧 메탄생성이 거의 이루어지지 않았다. 즉, aceticlastic methanogen에 대한 리그닌의 억제작용을 중온 (mesophilic)보다 고온(thermophilic)에서 더 컸다. 리그닌에 의한 이런 억제작용은 또 리그닌의 양(L)과 초기 혐기성 소화슬러지의 농도(AnS)의 비와 중요한 관계가 있었다. L/AnS의 비가 작으면 작을수록 이런 억제작용은 감소되는 것으로 나타났다. 그리고 본 실험에서 고분자 활엽수 리그닌의 분해와 탈색은 이루어지지 않았다.