• Clean Technology
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• v.18 no.1
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• pp.31-37
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• 2012

Biomass has become a major feedstock for bioenergy and other bio-based products because of its renewability and environmental benefits. Various researches have been done in the prediction of crucial characteristics of biomass, including the active utilization of spectroscopy data. Near infrared (NIR) spectroscopy has been widely used because of its attractive features: it's non-destructive and cost-effective producing fast and reliable analysis results. This work developed the multivariate statistical scheme for predicting weight loss profiles based on the utilization of NIR spectra data measured for six lignocellulosic biomass types. Wavelet analysis was used as a compression tool to suppress irrelevant noise and to select features or wavelengths that better explain NIR data. The developed scheme was demonstrated using real NIR data sets, in which different prediction models were evaluated in terms of prediction performance. In addition, the benefits of using right pretreatment of NIR spectra were also given. In our case, it turned out that compression of high-dimensional NIR spectra by wavelet and then PLS modeling yielded more reliable prediction results without handling full set of noisy data. This work showed that the developed scheme can be easily applied for rapid analysis of biomass.

• The monthly packaging world
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• s.217
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• pp.68-79
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• 2011

국내 및 해외의 환경인식 변화, 환경 규제 등으로 인하여 바이오 폴리머 경쟁력 강화 요인이 증가되는 가운데, 석유계 플라스틱의 대체가 가능하게 되어 틈새시장을 중심으로 제품 적용이 확대되고 있는 추세이다. '저탄소 문제'가 21세기 들어 전세계적으로 환경문제의 핵심과제로 등장함에 따라 바이오매스(Biomass)를 원료로 하여 제조되는 바이오 플라스틱의 적용분야가 급속하게 확대되고 있다. 바이오매스를 이용해 만든 바이오 플라스틱은 최근 들어 대표적인 친환경 소재로 꼽히고 있다. 사용 후 폐기시 이산화탄소 및 인해 유해물질 발생가능성이 있는, PVC, 비닐, 스티로폼 등 화학플라스틱을 대체하여 제품화되고 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.56 no.5
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• pp.725-731
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• 2018

The effects of catalysts addition on the carbonization reaction of biomass have been studied in a thermogravimetric analyzer (TGA). The sample biomasses were Bamboo and Pine. The catalysts tested were K, Zn metal compounds. The carbonization reactions were tested in the nonisothermal condition from the room temperature to $850^{\circ}C$ at a heating rate $1{\sim}10^{\circ}C/min$ on the flowing of $N_2$ purge gases. Also, the effects of catalyst on the torrefaction were tested in the temperature condition of 220, 250, $280^{\circ}C$ at 30 min. Combustion characteristic for the torrefied catalyst biomass were studied in the nonisothermal conditions of $200{\sim}850^{\circ}C$. As the results, the initial decomposition temperatures of the volatile matters ($T_i$) and the temperature of maximum reaction rate ($T_{max}$) were decreased with increasing the catalyst amounts in the sample biomass. The char amounts remained after carbonization at $400^{\circ}C$ increased with the catalyst amounts. Therefore catalysts addition can be decreased the energy for carbonization process and improved the heating value of product char. The catalysts reduced the optimum torrefaction conditions from $250^{\circ}C$ to $220^{\circ}C$. The torrefied catalyst biomass have lower activated energy from 46.5~58.7 kJ/mol to 25.1~27.0 kJ/mol in the nonisothermal combustion reaction.

• Journal of agriculture & life science
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• v.43 no.1
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• pp.1-8
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• 2009

This study was conducted to examine the biomass, allometric equations, net primary production, above and total biomass expansion factors and stem density values for 27 years old Korean pine(Pinus koraiensis Siebold et Zuccarini) plantation at the Gangneung National Forest. After considering of the diameter distributions in the $20m{\times}20m$ plot measurement, a total of 5 representative sample trees were destructively sampled to measure green weights and dry weights of the four(root, stem, branch and foliage) protions of Korean pine trees. According to the results of this study, total dry weights were 117.6 kg/tree and 59.9 ton/ha. Aboveground biomass and total (above and belowground) biomass for this species were 59.9 and 82.4 ton/ha, respectively. Ratios of root to aboveground biomass were 0.38. Net primary production of aboveground biomass and belowground biomass were 9.4 and 11.3 ton/ha, respectively. Stem density was $0.49g/cm^{3}$. Above and total biomass expansion factors were 1.78 and 2.19, repectively. This information could be very useful to calculate carbon sequestrations by applying stem desity values and biomass expansion factors for Korean pine species.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.06a
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• pp.779-783
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• 2007

본 연구에서는 가스화공정과 수성가스 전환공정, $CO_2$ 분리공정, 메탄화 공정을 주요 구성으로 한 대체(또는 합성)천연가스(SNG, Substitute or Synthetic Natural Gas)제조공정을 대상으로 석탄, 석탄 촤, 바이오매스 등의 다양한 고체시료를 적용하였을 경우 각 시료의 가스화 반응을 통해 얻어진 합성가스를 이용한 SNG 제조 공정 특성을 파악하고자 하였다. 석탄, 석탄 촤, 바이오매스를 적용한 SNG 공정해석 결과 가스화 공정, 수성가스 전환 공정, 메탄화 공정의 운전 용도가 각 800도, 450도, 300도이고, 수성가스 전환 공정 출구의 합성가스 $H_2$/CO ratio(mol basis)가 3인 조건에서 SNG/Feed ratio는 석탄, 석탄 촤, 바이오매스가 각각 0.35, 0.34, 0.08로 나타났고. SNG Efficiency(%) 는석탄, 석탄 촤 바이오매스에 대해서 각각 61.2%. 48.2%, 17.5%로 나타났다. 또한, 석탄 촤를 대상으로 가스화 공정에서의 산화제 투입 조건 및 스팀 투입조건의 변화에 따른 합성가스 발생 특성을 살펴보았다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2006.11a
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• pp.525-528
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• 2006

아임계 및 초임계수에 의한 목질바이오매스의 당화특성을 분석하기 위하여 분해공정 동안 압력을 23MPa(물의 임계압력)로 고정하고 물의 아임계 온도$(325^{\circ}C,\;350^{\circ}C)$와 초임계 온도$(380^{\circ}C,\;400^{\circ}C,\;425^{\circ}C)$에서 현사시나무 목분을 각각 60초 동안 처리하였다. 생성된 현사시나무의 분해산물에는 액상과 고형분의 분해산물이 섞여 있었다. 각 처리조건에 따른 목질바이오매스의 분해율은 온도가 상승함에 따라 증가하였으며 초임계 온도인 $425^{\circ}C$에서 최고 83.1%의 분해율을 나타냈다. 아임계 및 초임계수에 의해서 생성된 단당류는 고성능 음이온 교환 크로바토그래프(HPAEC)를 이용하여 분석하였다. 목질바이오매스의 초임계수 분해과정에서 처리 온도가 높아지면서 단당류 수율은 증가하는 경향을 보였으며, $425^{\circ}C$에서 가장 높은 7.3%의 단당류 수율을 나타내었다. 아임계 온도 범위에서는 현사시나무의 섬유소 성분 중에서 자일란이 우선적으로 분해되어 자일로스의 생성비율이 비교적 높았으며, 처리온도가 높아지면서 셀롤로오스의 분해에 의한 글루코오스 생성율이 급격히 상승하였다. 이렇게 생성된 단당류 성분들은 고온의 반응조건하에서 열분해 반응에 의해서 더욱 분해되어 퓨란계 화합물로 변형되었다.

• Journal of Life Science
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• v.25 no.12
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• pp.1450-1457
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• 2015

To overcome the depletion of fossil fuels and environmental problems in future, the research and production of biofuels have attracted attention largely. Thermophilic microorganisms produce effective and robust enzymes which can hydrolyze plant biomass and survive under harsh bioprocessing conditions. Caldicellulosiruptor bescii, which can degrade unpretreated plants and grow on them, is the one of the best candidates for consolidated bioprocessing (CBP). C. bescii can hydrolyze pectin efficiently as well as the major plant cell wall components, cellulose and hemicelluloses. Many glycosyl hydrolases and carbohydrate lyases with multidomain structure play an important role in plant biomass decomposition. Recently genetic tools for metabolic engineering of C. bescii have developed and bioethanol production from unpretreated biomass is achieved in C. bescii. Here, we review the recent studies for biomass degradation by C. bescii and bioethanol production in C. bescii in order to provide information about metabolic engineering of themophilic bacteria and biofuel development.

• Prospectives of Industrial Chemistry
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• v.15 no.6
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• pp.39-53
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• 2012

지속가능한 바이오매스 자원으로부터 열, 전력을 비롯하여 연료부터 화학원료까지 다양한 제품들을 생산하는 열화학적 전환 공정들이 높은 관심을 받고 있다. 특히 수소, 일산화탄소로 구성된 합성가스를 생산하고 이를 전력, 연료 등을 동시에 생산하는 가스화 공정에 대한 학계, 산업계, 정부의 관심이 매우 높다. 그러나 바이오매스 가스화를 통해 생산된 합성가스는 타르, 황산화물 등의 오염물질들을 함유하고 있어 후속 공정들의 이용을 위하여 정제 공정을 반드시 거쳐야 한다. 본고에서는 바이오매스 가스화 기술에 적용되는 일반적인 정제 과정에 대해서 서술하였으며 세부적으로 불순물 제거 공정, 산성가스 제거 공정, 타르 제거 공정 등의 연구 개발 동향을 살펴보았다.

• The Microorganisms and Industry
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• v.14 no.3
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• pp.33-36
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• 1988

대체에너지를 개발하고자 할때 반드시 고려햐야 할 사항으로는 새롭게 개발된 대체에너지가 산업의 석유의존도를 낮출 수 았어야 하고, 환경을 오염시키지 않으며, 공급이 안정되고 필요에 따라서는 언제라도 재생이 가능해야 한다. 이러한 제 조건을 충족시킬 수 있는 대체에너지로서 가장 유망한 것이 무한한 태양에너지를 생물학적 전환방법을 통해 연료화할 수 있는 바이오에너지이다. 바이오에너지란 광합성을 통해 형성된 바이오매스를 생물학적인 시스템을 이용하여 여러가지의 에너지형태로 전환시킨 것이다. 바이오매스의 생물학적 전환과정에서 가장 중요한 역할을 담당하는 것이 생태계에 널리 분포하고 있는 미생물이며 이들 미생물의 독특한 물질대사와 환경조건에 따라 다양한 형태의 바이오에너지가 얻어지는 것이다.

• Journal of Korea Foresty Energy
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• v.25 no.1
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• pp.31-38
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• 2006

Quercus mongolica is the most common hardwood species distributed in Korea. This study was conducted to investigate the biomass and energy content of the belowground biomass of Q. mongolica and to obtain the regression equation for estimating root biomass using the tree height and diameter at breast height (DBH). A total of 18 sample trees ranging 20 to 60 year-old were selected in the study sites. Tree height, DBH, age, and weight of stemwood, sapwood, heartwood, stembark, branch, leaf, and root were measured for total biomass. The highly positive correlation was shown between the biomass of most of variables of aboveground components and root biomass. The regression equation of the aboveground total biomass was $log\;W_A\;=\;1.469\;+\;0.992\;log\;D^2H\;(R^2 =0.99)$. The regression equation of the belowground biomass was $log\;W_R\;=\;1.527\;+\;0.808\;log\;D^2H\;(R^2\;=\;0.97)$. The mean energy contents of sapwood, heartwood, bark, leaf, and root were 19,594 J/g DW, 19,571 J/g DW, 19,999 J/g DW, 20,664 J/g DW, and 19,273 J/g DW, respectively. The results obtained from this study can be used to estimate biomass and energy content of belowground using easily measurable variables such as DBH and tree height ranging from 20 to 60-year-old Q. mongolica stands.