• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제15권4호
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• pp.18-25
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• 1987

섬유성 물질을 자화(資化)하는 미생물을 자연계로 부터 분리하여 효소생산 및 당화조건을 검토하였다. 분리 균주 256주 중 효소생산에 가장 유효하다고 인정되는 Aspergillus fumigatus KC-1을 우수 균주로 선발하였다. 본 균은 alkaline peroxide로 전처리한 현사시 목분 1%를 탄소원으로하여 $45^{\circ}C$에서 진탕 배양시 4~5일째 효소생성(여지, Avicel, 탈지면, CMC, Salicine 및 Xylan 당화활성)이 최고치에 달했다. 효소의 최적 pH는 4.5, 최적온도는 $60^{\circ}C$였다. 본 균의 효소에 의한 현사시 목분의 가수 분해시 1 % NaOH와 20% 과초산으로 탈리그닌한 목분의 가수 분해율이 가장 높았고, 최종 산물로 glucose와 약간의 cellobiose 및 xylose가 검출되었다. 따라서 본균의 cellulase는 cellulose를 쉽게 glucose로 당화하는데 매우 유효한 효소로 판단되었다. 현사시 목분의 효소분해에 대한 탈리그닌 정도, 기질의 크기 및 농도의 영향도 아울러 검토하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제98권3호
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• pp.231-241
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• 2009

한-EU FTA 체결에 따른 수입 시장의 품목별 경쟁력을 분석하기 위하여 무역특화지수, 수입시장점유율과 단가지수, MCA지수 등을 이용하였다. 그 결과 단기소득임산물 가운데에는 크게 우려할 만한 품목이 없을 것으로 예상된다. 그러나 목재류의 경우 활엽수합판, 성형판(침엽수류), 고밀도화목재, 목모와 목분, 합판(기타), 파티클보드(기타), 기타섬유판, 배향성스트랜드보드(기타), 파티클보드(전체기타), 파티클보드(기타 미가공목재), 조립식 건축물(목재의 것), 목질재기타섬유판(밀도 0.5~0.8), 목제의 그림틀 사진틀, 기목세공과 상감세공 등의 품목은 FTA 체결에 따라 수입이 증가할 것으로 예상된다. 한국 수출품의 경우 단기소득임산물은 모두 시장 경쟁력이 없는 것으로 나타났으며, 목재류의 경우에도 목초액만 MCA 지수 및 TSI 지수에서 경쟁력이 있는 것으로 나타났으나, 그나마 수출이 지속적으로 발생하는 것이 아니라 경쟁력을 판단할 수준이 못된다고 할 수 있다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제42권6호
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• pp.714-722
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• 2014

선행연구에서 다양한 목질 보드류를 열분해하여 다공질 탄화보드 제조에 성공하였고, 높은 난연성, 전자파차폐성, 원적외선방사, 폼알데하이드 흡착성, 흡음성능을 확인하였다. 본 연구에서는 경제성과 흡음성이 뛰어난 탄화 중밀도 섬유판(MDF)을 선택하여 보다 높은 흡음성능을 부여하기 위해 다른 흡음재료에도 사용 중인 샌딩처리와 타공기법을 시도하였다. 또한 개선된 흡음성능을 바탕으로 실제 음향판을 제작하여 그 음향적 효과를 파악하였다. 탄화 MDF를 십자모양(타공 5개), 직사각형모양(타공 9개), 일자모양(타공 5개)으로 타공 처리한 후, 흡음률을 측정한 결과, 무처리 탄화 MDF의 흡음률은 14% 정도를 나타내었고, 직사각형모양 타공 시편이 16.01%로 흡음률이 가장 높았고 십자모양 타공 시편이 15.68%, 일자 타공 시편은 14.25%의 흡음률을 나타내어 그 효과가 미미하였다. 반면에, 탄화 MDF의 표면을 각 1, 2, 3 mm로 표면샌딩 처리후 흡음률을 측정한 결과, 무처리 시편(13%)에 비해 65% 증가한 21.7% (1 mm 샌딩), 21.83% (2 mm 샌딩), 19.37% (3 mm 샌딩)를 확인하였다. 이 결과를 바탕으로 실대형 탄화보드 복합 음향판을 제작하였으며 잔향실법으로 흡음시험한 결과 감음계수 0.45로 높은 흡음성능을 발휘하여 상업화도 가능할 것으로 판단된다.

• 보존과학회지
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• 제37권5호
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• pp.525-535
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• 2021

본 연구는 동궁비 원삼의 직금단과 자수에 사용된 금사를 대상으로 과학적 분석을 통해 재료적 특성을 파악하였다. 동궁비 원삼의 금사 배지는 비목질계 섬유소가 관찰되어 닥나무 섬유의 한지를 사용한 것으로 추정된다. XRF 분석을 통해 동궁비 원삼의 통수스란에는 순금의 편금사, 색동과 한삼에는 편은사로 제직한 직금단임을 알 수 있었다. 특히 편은사에서는 황이 높게 검출되는데 이것은 은을 사용하여 금빛을 내기 위한 훈증의 유황 성분의 영향과 보존환경에 의한 황화은이 형성된 것으로 보인다. 또한 용보의 문양은 연금사와 연은사로 표현하였으며, 용보의 테두리는 순금의 연금사로 장식하였다. 특히 본 연구에서는 금사의 금속면과 배지 사이의 접착제와 혼합물에 대해 GC/MS, XRF, Raman 분석을 실시하였다. 그 결과 단백질계 화합물인 아교와 같은 접착제를 사용하고, 혼합물로는 편금사의 경우 활석을 섞고, 편은사에는 석간주를 혼합하여 사용하였음을 확인할 수 있었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제45권1호
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• pp.126-138
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• 2017

본 연구는 주원료로 도계부산물인 닭털의 NaOH 가수분해물, 경화제로 닭털의 $H_2SO_4$ 가수분해물 및 폼알데히드계가교제를 반응시켜 접착제를 제조하고, 이에 대한 물성 및 내수성 실험을 통하여 닭털의 목질계 판상재용 접착제의 원료화 가능성을 확인하기 위하여 수행하였다. 닭털은 주로 케라틴계 단백질로 구성되어 있었으며, 중금속의 함유량이 매우 낮거나 검출되지 않았다. 알칼리에 대한 닭털의 가수분해율은 수용액 내의 NaOH 농도가 증가함에 따라 계속 증가하였으나, 과도한 가수분해에 따른 단백질 고유의 접착능 손실을 최소화하고 적정한 가수분해 조건을 찾기 위하여 닭털의 가수분해제 내의 NaOH 농도를 5%, 7.5%, 10%로 결정하였다. 접착제의 조성을 보면, 고형분 함량을 기준으로 70%의 닭털 NaOH 가수분해물 또는/그리고 경화제로 닭털의 $H_2SO_4$ 가수분해물 및 30%의 가교제로 조제하였는데, 이 접착제의 고형분 함량은 가수분해 조건 및 가교제의 종류에 따라 28.3 - 44.8% 범위에 존재하였다. 이 접착제의 점도는 상온에서 전반적으로 높았으나, $50^{\circ}C$에서 측정한 결과 분사형 접착제로서 적용이 가능한 것으로 조사되었다. 접착제의 내수성을 비교하기 위하여 측정된 열수 불용해율은 5% 농도의 NaOH 수용액에서 반응시킨 닭털의 알칼리 가수분해물(CF-AK-5%)에 경화제로 5% 농도의 $H_2SO_4$ 수용액에서 반응시킨 닭털의 산가수분해물(CF-AC-5%)을 고형분함량 기준 10% 이상 첨가하여 제조하고 경화시킨 접착제에서 높았다. 또한 접착제 제조시 고형분 함량을 기준으로 30%가 첨가된 가교제별 열수 불용해율은 phenol-formaldehyde (PF), melamine-urea-formaldehyde (MUF), formalin 순으로 조사되었다. 닭털 접착제의 열수 불용해율을 섬유판 제조에 사용되고 있는 석유화학계 합성수지와 비교한 결과, CF-AC-5%에 가교제로 PF를 그리고 경화제로 CF-AC-5%를 첨가하여 조제한 접착제는 기존 멜라민-요소수지의 열수불용해율과 통계학적으로 차이가 없었으며, 가교제로 PF를 사용한 모든 접착제와 고형분 함량을 기준으로 55%의 CF-AK-5%, 15%의 CF-AC-5% 그리고 가교제로 30%의 MUF와 함께 제조한 접착제는 기존 요소수지를 대체할 수 있는 것으로 조사되었다. 이 결과를 토대로 적정한 조건에서 가수분해한 닭털은 목질계 판상재용 접착제의 원료로 사용이 가능할 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제38권6호
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• pp.547-560
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• 2010

본 연구에서는 Schizophyllum commune의 당 분해효소 생산을 위한 최적 배양 조건과 목질바이오매스에 대한 당화 특성에 대하여 연구하였다. S. commune 균체 외 효소에는 endo-${\beta}$-1,4-glucanase (EG), cellobiohydrolase (CBH), ${\beta}$-glucosidase (BGL)와 같은 cellulase와 ${\beta}$-1,4-xylosidase (BXL)이 함유되어 있고 그 중에서 EG 및 BGL활성이 비교적 높은 활성을 나타낸 것으로 밝혀졌다. S. commune에서 생산된 EG, BGL, 및 CBH의 최적 온도는 $50^{\circ}C$이었으나, 열안정성을 가지는 온도범위는 $30{\sim}40^{\circ}C$였다. 그리고 최적 pH는 5.5이었으며 열 안정성을 나타내는 온도범위에서의 적정 pH는 동일한 pH 5.5이었다. Cellulase 생산을 위한 S. commune의 최적배양 조건은, 탄소원으로 천연 cellulose, 질소원으로는 corn steep, 또는 peptone/yeast extract 혼합물, 비타민은 첨가하지 않는 것이 cellulase 효소활성 증가에 적절한 것으로 밝혀졌다. 또한 탄소원의 최적 첨가 농도는 2% (w/w), 적정 배양 pH 및 온도는 5.5~6.0과 $25{\sim}30^{\circ}C$로 밝혀졌다. 본 연구에서 도출된 최적 배양 조건으로 S. commune를 배양시키고 40배로 농축한 결과, EG가 3670.5 U/$m{\ell}$, BGL과 CBH가 각각 631.9 U/$m{\ell}$, 398.5 U/$m{\ell}$, BXL이 15.2 U/$m{\ell}$로 매우 높은 효소 활성을 나타냈다. 동일한 효소의 Filter Paper Unit도 11 FPU/$m{\ell}$로 상당히 높았다. 최적배양조건에서 얻어진 S. commune 효소로 다양한 기질에 대해 당화 시험을 실행한 결과, 전처리를 하지 않은 공시 활엽수에 대하여 낮은 당화율을 나타냈으나 천연 cellulose (Aldrich, ~20 micron) 및 볏짚의 경우에는 각각 50.5% 및 33.1%의 높은 당화성능을 나타냈다. 이 같은 당화 수준은 동일 효소농도 (30 FPU/g, glucan)로 비교했을 때 Trichoderma reesei 유래 상용화 효소인 Celluclast 1.5L의 약 110% 수준을 나타냄으로써, 대량생산기술 개발과정을 통해 목질계 당화 효소로의 상용화 가능성이 높은 균주로 평가되었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제43권6호
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• pp.851-860
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• 2015

참나무류와 리기다소나무 간벌재 칩을 사용하여 각각 60, 90, 120분 동안 증기 가열(증해) 처리하여 조사료를 제조하고 정유 함량을 비교하였다. 두 수종 모두 증해 처리 시간이 증가됨에 따라 정유 함량이 감소하였으며, 90분과 120분 처리했을 때 $0.1m{\ell}/kg$ 이하의 정유 함량을 보였다. 90분 증해 처리하여 제조된 조사료의 사료로써의 가치를 화학성분 조성, NRC (National Research Counsil) 모델링, 반추위 소화율, 영양성분 대비 상대적 경제 가치 분석을 통해 평가하였다. 참나무류 조사료의 DM (dry matter; 건물), CP (crude protein; 조단백), EE (ether extract; 조지방), NDF (neutral detergent fiber; 중성세제섬유소), ADF (acid detergent fiber; 산성세제섬유소), ADL (acid detergent lignin; 산성세제리그닌), NFC (nonfiber carbohydrate; 비섬유소탄수화물) 함량은 각각 95.4, 1.36, 3.11, 90.05, 83.85, 17.33, 6.50 %로 측정되었고, 리기다소나무 조사료는 각각 94.37, 1.33, 5.48, 87.89, 86.88, 30.56, 6.32%로 측정되었다. NRC 모델링을 이용한 영양평가에서는 참나무류 조사료가 TDN (total digestible nutrient) 40.55%, DE (digestible energy) 1.79 Mcal/kg이었고 리기다소나무 조사료가 TDN 31.22%, DE 1.38 Mcal/kg으로 나타나 참나무류 조사료가 더 높은 영양가를 가진 것으로 사료되었다. 반추위 내 건물소화율은 참나무류 조사료(18.07%)가 리기다소나무 조사료(10.02%)보다 높았다. 영양성분 대비 상대적 경제 가치는 참나무류 조사료는 235원, 리기다소나무 조사료는 210원으로 나타났다.

• 한국산림과학회지
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• 제98권4호
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• pp.417-425
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• 2009

본 연구는 WTO/DDA협상 타결을 위해 2008년 7월에 개최된 주요국 소규모 각료회의에서 합의한 잠정타협안중 주요 논의 동향, 주요 핵심쟁점 사항을 정리, 분석하였으며, 비농산물시장접근분야(NAMA) 세부원칙에 따른 목재류의 품목별 관세 감축 변화 및 이에 따른 주요 품목의 수급영향을 분석하여 금후 우리나라의 WTO/DDA협상 전략 수립의 기초 자료로 활용하는 데에 목적을 두었다. 우리나라는 잠정타협안중 비농산물시장접근분야 세부원칙에 의한 관세 감축 변화 분석 결과, 선진국 지위시 제재목과 단판의 경우 2008년 실행세율과의 차이가 크지 않은 것으로 나타났다. 미양허품목인 합판의 경우 선진국 지위시에는 관세감축을 2008년 실행세율의 절반 정도로 감축해야 하는 것으로 나타나 관세감축 변화에 따른 영향이 클 것으로 판단된다. 한편 제재목과 합판, PB, 섬유판 등 목질패널류를 대상으로 관세인하에 따른 품목별 수급에 미치는 영향을 분석한 결과, 우리나라가 선진국지위시 목재류의 품목별 수입량 증가가 0.8%~13.3%로 나타났으며, 개도국지위(적용계수 22)시에는 0.8%~44.3%까지 품목별 수입량이 감소하는 것으로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권1호
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• pp.89-95
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• 2009

볏짚은 섬유소와 헤미셀루로우스의 함유량이 높아, 바이오에탄올 생산을 위한 잠재적 가치가 매우 높은 목질계 바이오매스 원료이다. 본 연구에서는 볏짚으로부터 바이오 에탄올 생산하기 위한 전처리 공정으로써 암모니아 재순환 침출 공정을 적용하였다. 특히 생성된 고형물의 조성과 효소 가수분해도에 전처리 공정의 온도와 반응시간 그리고 암모니아의 농도가 미치는 영향을 조사하였다. 실험을 행한 전처리 공정의 온도, 반응시간, 그리고 암모니아의 범위는 차례로 $150{\sim}190^{\circ}C$, 10~90 min 그리고 0~20 wt%이다. 전처리 공정을 통하여 약 84%의 리그닌과 20~80%의 헤미셀루로우스가 용해되었다. 또, 15 wt%의 암모니아 수용액을 이용하여 $170^{\circ}C$에서 90 min 동안 전처리한 고형 잔재물의 경우 15 FPU/g of glucan의 셀루라제 효소를 첨가하여 약 90%의 효소 가수분해도를 얻을 수 있었다. 셀루라제와 자일란나아제를 함께 사용하면 가수분해도가 현저하게 향상되였으며, 이는 헤미셀루로우스가 가수분해 과정에서 중요한 방해제 역할을 하고 있음을 보여주는 것이다. $150^{\circ}C$에서 20 min 동안 15%의 암모니아수로 전처리된 시료를 이용한 동시당화발효 실험과 동시당화공동발효 실험에서는 각각 13.8 g/L(초기 glucan을 기준으로 81%)와 15.2 g/L(초기 glucan과 xylan의 합을 기준으로 89%)의 에탄올이 생성되었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제42권6호
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• pp.682-690
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• 2014

본 연구에서는 WPC의 열안정성을 향상시키기 위해 폴리프로펠렌 매트릭스에 목분과 폴리인산염(ammonium polyphosphate, APP)의 삼종혼합 후, 목분과 난연제 첨가에 따른 목재플라스틱 복합재(wood plastic composites, WPC)의 열분해 거동이 조사되었다. 모든 배합비의 WPC 열분해 거동은 질소의 환경에서 분당 $10^{\circ}C$ 상승속도로 제어하여 열중량분석기(Thermogravimetric analyzer)를 통해 분석하였다. 목분의 열분해온도가 PP의 열분해온도 보다 낮기 때문에 목분에 의해 생성된 char막은 PP로의 열전달 속도를 낮추며, 2차 열분해온도 증가 및 열분해속도를 늦춘다. APP를 첨가한 WPC의 경우 1차 열분해온도 감소 및 2차 열분해온도의 증가를 보여준다. 목분의 함량이 높은 WPC의 경우, APP 첨가 시 1차 열분해온도 감소 및 2차 열분해속도가 증가하였고, 고온에서 잔여물의 양은 APP 함량이 증가할수록 크게 증가하였다. APP가 첨가된 WPC 경우, 목분의 함량이 10 wt%에서 50 wt%로 증가 시 고온에서 잔여물 양이 증가하였는데, 이는 APP 및 목질섬유의 char화가 동시에 발생되기 때문으로 보이며 결과적으로 목분 함량이 증가할수록 APP의 효과가 높게 나타나 열안정 효과를 관찰할 수 있었다.