• 사료
• /
• 통권22호
• /
• pp.45-50
• /
• 2006

최근 고유가 추세가 지속되면서 전세계적으로 곡류나 유지작물에서 생산해내는 바이오 에탄올, 바이오 디젤 등의 사용이 증가하면서 세계 곡물 및 유지작물의 수급이 불안정해지고, 가격 마저 급등하는 추세를 보여주고 있다. 이 같은 추세는 당분간 에너지 문제의 획기적인 대안이 강구되지 않는 한 지속될 전망이어서, 대부분의 곡물이나 유지작물을 외국에서 수입에 의존하고 있는 우리나라의 입장에선 심각한 문제로 대두되고 있다. 따라서 이번 호 에서는 최근 우리나라를 비롯한 세계적인 바이오 연료 사용에 대한 동향과 앞으로의 전망에 대해서 살펴 보고자 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2006년도 추계학술대회
• /
• pp.537-540
• /
• 2006

국제 유가의 상승으로 대체 에너지개발의 필요성이 대두되고 있는 지금 수송연료인 디젤의 대체 원료로 바이오디젤이 부각되었다. 차세대 대체연료인 바이오디젤의 합성 원료의 국산화로 수급의 안정성과 농가소득향상을 위해서 국내산 유채 착유기의 개발 및 유지의 함량을 측정하고 바이디젤로서의 적용가능성을 살펴보며 유박에서의 유지 추출 Biomass활용방안을 도출한다 국내산 유채 착유기 및 착유기술 평가를 통해 중소형 유채 착유기의 제작과 기본 조건을 도출을 위해 유채 착유실험을 진행하였다. 유채유의 착유온도에 따른 물성변화와 산가, 수분, 착유율의 변화와 영향을 확인하기 위해 roaster의 온도를 고온과 저온으로 나누어 착유하여 각각의 물성 실험과 산가, 수분, 착유율을 측정 비교하였다. 유채유는 저온보다 고온에서 착유량이 높으나 많은 검질과 높은 산가로 인해 바이오디젤 합성과정에 많은 어려움을 나타내었다. 유채의 유박을 바이오디젤과 에탄올로 각각 Extraction.한 결과 바이오디젤보다는 에탄올이 적용 가능성이 높음을 확인하였다.

• 신재생에너지
• /
• 제2권4호
• /
• pp.102-106
• /
• 2006

에탄올은 금속, 고무 수지를 부식시키고 열화시키기 때문에 FFV 등 알코올 대응차량이 아닌 경우 에탄올 허용도가 제한되고 있으며, 물과의 상호용해성과 흡습성으로 수분혼입에 의한 상분리가 발생하여 혼합가솔린의 유통에서의 취급에 어려움이 야기되고 있다. 또한, 에탄올은 가솔린과 혼합되면 공비현상으로 인하여 50% 유출온도가 크게 떨어지고 증기압이 7kPa 정도 상승을 초래하는 점도 간과하지 않을 수 없다. 따라서, 자동차용휘발유에 에탄올을 혼입하여 사용할 경우, 가솔린기재를 적절히 선택하여 적정품질을 유지하여야 하며 무엇보다도 에탄을 혼입농도에 따른 저장탱크와 주유기 등의 부품에의 영향과 저장시의 상분리 문제를 충분히 규명하여 유통인프라에서의 적절한 대응책이 마련되어져야 한다. 유통 인프라 대응을 위해서는 우선 생산단계에서 수분 혼입을 최소화하기 위하여 저유소의 출하지점에서 서브옥탄가솔린과 에탄올을 라인브랜딩에 의해 제조하는 방법이 가장 타당하며, 수송부문에서는 탱크로리 등의 공급라인인 파이프와 실링 재질 등에 대해서 면밀한 검토가 필요하다고 할 수 있다. 주유소에서의 대응은 에탄을 혼합연료와 직접 접촉하는 연료계 등 부품재질을 내부식성의 재질로 변환시켜야 하며, 수분혼입을 최소화하기 위한 이중탱크 설치, 지하탱크 환기구내의 대기벨브 설치 등이 필요하며, 기타, 품질 및 수분관리 대책 등도 마련되어야 할 것이다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제47권3호
• /
• pp.465-472
• /
• 2019

Candida albicans는 기회감염을 유발하는 주요한 병원성 진균 중의 하나이다. 캔디다증 치료과정에서 항진균제에 대한 내성이 흔히 발견되는데, 그 이유는 Candida가 바이오필름을 형성할 수 있기 때문이다. 이전의 연구에서 우리는 단삼(Salvia miltiorriza)의 에탄올추출물이 세포막의 투과성을 변화시키고 세포벽 합성을 저해하여 항캔디다 활성을 나타냄을 밝혔다. 본 연구에서는 10개 C. albicans 임상균주가 형성한 초기단계의 바이오필름을 대상으로 XTT 환원분석법으로 대사활성을 측정하니, $78{\mu}g/ml$ 단삼 에탄올추출물에 의해 바이오필름의 대사활성이 평균 51.3% 감소되었다. C. albicans 세포들이 폴리스티렌 표면에 부착하거나 germ tube를 형성하는 과정에서의 단삼 에탄올추출물의 영향을 현미경으로 분석하니, $39{\mu}g/ml$ 단삼 에탄올추출물에 의해 부착된 세포의 밀도는 현저하게 감소하였으나 germ tube 형성은 거의 억제하지 못했다. 단삼 에탄올추출물이 C. albicans SC5314 세포의 균사에 특이적인 유전자 발현에 미치는 영향을 qPCR로 분석한 결과, EAP1은 34.7% (p < 0.001), ALS1은 45.0% (p < 0.001), ALS3는 48.1% (p < 0.001), ECE1은 21.3% (p = 0.006) 억제하였다. 결론적으로 단삼의 에탄올추출물은 초기단계의 C. albicans 바이오필름 발달을 효율적으로 저해하며, 이는 EAP1, ALS1, ALS3 유전자의 발현억제에 따른 세포부착 억제와 관련이 있다. 더불어 단삼 에탄올추출물의 C. albicans 세포막 기능저해와 세포벽 합성억제에 의한 구조변화 또한 세포부착단계에서의 바이오필름 발달억제에 기여할 것으로 추정된다.

• 에너지공학
• /
• 제23권3호
• /
• pp.241-246
• /
• 2014

본 연구는 바이오에탄올을 생산하고자 대표적인 임업부산물인 낙엽을 바이오매스로 하여 전처리 과정을 거친 후 효소가수분해 공정을 적용하여 당화반응 특성을 비교 하였다. 전처리 방법은 화학적으로 산(HCl), 알칼리(NaOH, $NH_3$)처리하였고 각각 침지법, 교반법, 고압멸균법을 적용하여 실험하였다. 처리 효율은 효소가수분해 진행 후 포도당 생산량으로 확인하였다. 실험결과, 알칼리 전처리에서는 산 전처리 대비 18% 높은 글루코즈 생산량을 보여 바이오에탄올 생산을 위한 임업폐기물 화학적 전처리 방법으로는 알칼리처리가 효율이 더 높은 것으로 확인되었다. 또한 화학적 처리방법 중 각 방법을 적용하여 비교한 결과, 모든 방법이 알칼리-수산화나트륨 처리하였을 때 가장 높게 나왔다. 본 연구의 결과를 바탕으로 목질계 바이오매스 중 하나인 낙엽을 기질로 전처리 및 효소가수분해 공정의 가능성을 확인하였고 차후 바이오에탄올 생산에도 영향을 미칠 것으로 예상된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제37권3호
• /
• pp.274-286
• /
• 2009

목질바이오매스 원료는 구성성분 특성 및 분포상 생물 화학적 전환에 매우 큰 장애요소를 지니고 있다. 특히 셀룰로우스를 이용하고자 하는 경우의 리그닌 장애는 해결해야 할 중요한 요소로 인식되고 있어 바이오에탄올 생산에서도 당화공정에 앞서 전처리 공정이 필연적이며 최종 에탄올 수율 및 생산비용에도 영향이 커서 다양한 전처리 방법들이 제안되고 있는 상황이다. 본 총설은 문헌연구를 통하여 최근 세계적으로 진행되고 있는 목질바이오매스 대상의 전처리 연구에 대한 동향을 파악하고, 이들 전처리공정의 특징 및 장단점을 분석하여 국내 목질바이오매스 원료 및 생산여건에 적합한 공정 연구 개발에 필요한 기초자료를 마련하고자 하였다. 국내외적으로 활발하게 연구되는 주요 전처리 기술은 각각 공정 및 경제성 면에서 장단점이 있어 원료나 생산여건 환경에 따라 적합한 전처리 공정을 선택해야 할 필요가 있는 것으로 고찰되었다.

• 청정기술
• /
• 제17권2호
• /
• pp.156-165
• /
• 2011

본 연구에서는 바이오에탄올 생산을 위한 목질계 바이오매스의 전처리, 당화, 당/산 분리, 발효, 정제에 이르는 전 공정을 조합하고, 상용공정모사기(PRO/II)를 사용하여 공정모사를 수행하였다. 주요 공정으로 강산에 의한 전처리 및 당화, SMB(simulated moving bed)를 사용한 당/산 분리, 그리고 증류 및 투과증발법(Pervaporation)을 이용한 에탄올 탈수 공정을 사용하였다. 열회수 공정을 이용하여 전 공정의 에너지 소비가 최소화 되도록 하고 강산당화공정에 의한 바이오에탄올 생산공정의 물질수지 및 열 수지를 확인하였다. 공정모사 결과, 1 kg의 에탄올을 생산하는데 필요한 바이오매스는 4.07 kg, 소요된 열량은 3,572 kcal로 계산되었다. 기존 묽은 산 당화공정(SRI 자료)에 비해 26%의 수율 증가와 30% 정도의 에너지 절감이 가능할 것으로 예상되었다. 이러한 수율을 얻기 위해서는 강산당화공정에 의한 전처리 및 당화공정에서 셀룰로오스 및 헤미셀룰로오스의 전환율이 90% 정도에 이르러야한다. 또한 5탄당 발효공정이 개발되어야 한다. 효율적 에너지 절감을 위해서는 SMB 공정에서 분리된 황산수용액의 농도가 20% 이상 되어야하며, SMB 공정에 의한 당/산분리 공정이 실용화되어야 강산당화공정에 의한 목절계 바이오에탄올 생산공정이 상용화될 것이다.

• 생명과학회지
• /
• 제26권8호
• /
• pp.976-982
• /
• 2016

해조류는 성장이 빠르고, 낮은 경작지 사용, 높은 이산화탄소 흡수 및 식량자원과 경쟁하지 않는 장점이 있다. 따라서 리그닌이 없는 해조류 사용은 바이오에탄올 생산을 위한 3세대 바이오매스로 주목받고 있다. 산 촉매 열가수분해 전처리법은 해조류로부터 높은 단당을 획득할 수 있는 경제적인 방법 중 하나이다. 고온 전처리 조건들에서 3,6-anhydrogalactoe는 저해물질인 HMF로 전환되는데, 이 저해물질은 세포 성장과 에탄올 생산을 저해한다. 따라서 바이오에탄올을 생산하기 위해 해조류의 탄수화물을 분해할 때는 높은 단당 수율과 낮은 저해물질 생성을 하는 효과적인 전처리 방법이 필요하다. 혼합 당을 이용한 에탄올 발효의 효율을 향상시키기 위해, 고농도 당에 순치한 효모는 혼합 당의 사용을 통해 해조류를 이용한 바이오 에탄올의 생산을 가능하게 한다.

• 생명과학회지
• /
• 제25권12호
• /
• pp.1450-1457
• /
• 2015

화석 연료의 고갈과 환경 문제를 극복하기 위하여 식물성 바이오매스를 이용한 바이오연료의 생산이 큰 주목을 받고 있는 가운데 화학적 전처리를 하지 않은 바이오매스를 직접 분해할 수 있는 그램 양성 초호열성 세균 Caldicellulosiruptor bescii에 대한 관심이 높아지고 있다. C. bescii는 식물 세포벽을 구성하는 셀룰로스, 헤미셀룰로스 등의 분해 뿐만 아니라 세포벽을 연결시켜주는 pectin도 효율적으로 분해할 수 있는데 최근 C. bescii의 genetic tool이 개발되면서 바이오매스 분해에 관여하는 효소의 특성 규명과 아울러 대사공학적 방법으로 바이오에탄올을 생산하는 통합바이오공정(consolidated bioprocessing; CBP)의 개발이 가능케 되었다. 본 총설에서는 초고온성 세균인 C. bescii를 이용한 식물성 바이오매스의 분해와 바이오에탄올의 생산에 대한 최신 연구결과를 소개하고 향후 전망에 대해 논하고자 한다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제51권6호
• /
• pp.709-715
• /
• 2013

맥주 폐 효모액(waste from beer fermentation broth, WBFB)은 바이오 에탄올 생산을 위한 우수하고 저렴한 원료이다. 본 연구에서는 바이오 에탄올 생산을 위해 WBFB의 당화능과 발효능을 확인하는 실험을 진행하였다. 당화능은 온도를 30, 40, 50, 60, $70^{\circ}C$로 다르게 하여 실험했는데 온도가 올라감에 따라 당화능은 증가하였고 4시간 후 $60^{\circ}C$와 $70^{\circ}C$에서 많은 양의 glucose가 생산되었다. WBFB와 chemically defined media (CDM) 혼합물에서는 어떠한 미생물의 첨가 없이도 발효가 되어 에탄올이 생산되었다. 동시당화발효능을 30, 40, 50, $60^{\circ}C$의 다양한 온도에서 실험해본 결과 $30^{\circ}C$에서 에탄올이 가장 많이 생산되었다. 또 이 실험은 WBFB, starch 용액 그리고 CDM을 이용하여 수행하였는데 WBFB에 있는 당화 효소와 효모가 어떠한 추가적 미생물 첨가 없이 당화와 발효를 가능케 하는 요인이었다.