• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.175.2-175.2
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• 2011

바이오디젤의 국가별 의무 사용 정책 확대로 인해 원료유 가격이 상승하고 있으며 원료유가 부족한 상황으로 다양한 원료를 찾는 연구가 진행되고 있다. 육상 유지 작물보다 단위면적당 생산성이 매우 높은 미세조류는 제3세대 바이오매스로 주목받고 있으며 산업체 배출 이산화탄소를 이용해 작은 면적에서 배양할 수 있는 장점이 있다. 미세조류로부터 바이오디젤 생산은 먼저 오일 함량이 높은 미세조류 종의 선정과 배양 및 수확 후 효율적인 방법으로 바이오디젤 원료유를 추출하는 과정이 중요하다. 본 연구는 Microwave로 전처리된 미세조류로 부터 원료유를 추출하여, 인지질, 단백질, 엽록소 등의 반응저해 물질을 일부 감소시키고 추출수율을 높였지만, 산가가 80이상으로 높게 추출되고 추출된 오일이 높은 점성을 가지는 문제가 있다. 이로 인해 전이에스테르화 반응의 진행이 불가하였으며 이러한 문제를 해결하기 위해, 에스테르화 반응에 용매를 혼합하여 반응성을 개선하고자 하였다. 추가된 보조 용매는 오일과 쉽게 혼합되어 반응물의 점성을 낮추고, 반응 완료후, 물에 쉽게 용해되는 불순물, 미 반응물, 촉매 등의 분리 및 제거를 용이하게 하는 장점이 있다. 또한 오일과 비교하여 낮은 끓는점을 갖는 용매는 증류를 통해 쉽게 제거가 가능하다. 반응이 완료된 오일은 초기산가 80에서 10이하의 감소를 나타내 용매 혼합 에스테르화의 효율적인 부분을 확인하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.249.2-249.2
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• 2010

최근의 고유가와 환경오염에 대한 대응 수단으로 수송용 바이오연료의 보급에 대한 관심이 세계적으로 높아지고 있다. 이 중 바이오디젤은 동식물성 기름으로부터 메탄올과의 전이에스테르화 반응에 의해 생산되는 경유대체 연료로서 환경 친화성과 지속가능성이 인정됨에 따라 그 생산량이 급격히 증가하고 있다. 바이오디젤의 생산량이 증가함에 따라 대두유, 유채유, 팜유 등의 원료유 가격 상승 및 수급 불안정 문제가 대두되고 있으며 식량자원과의 충돌 문제도 발생되고 있다. 이를 해결하기 위한 방안으로 유리지방산 함량이 높은 저가유지 자원(폐식용유, 폐돈지, 폐우지, soapstock, trapped grease)을 이용한 공정 개발 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 비활용되고 있는 해외 열대작물 열매씨앗에서 착유한 식물성 오일의 바이오디젤 원료유로서의 사용 가능성을 검토하였다. 열대작물 오일의 물성 분석 결과 고형물, 수분, 인, 유리지방산 함량이 대두원유보다 매우 높게 나타났다. 오일 중의 인지질은 바이오디젤 제조 반응후 에스테르와 글리세린의 층분리를 방해하여 공정 효율을 감소시키고 유리지방산은 염기촉매와 결합하여 지방산염을 생성해 생산수율을 감소시키는 문제를 일으킨다. 고형물과 수분은 여과와 감압증발에 의해 쉽게 제거가 가능하였다. 15~20%의 유리지방산 함유 열대작물 오일의 전처리를 위해 균질계 산촉매와 비균질 고체 산촉매를 이용해 에스테르화 반응 효율을 조사한 결과 황산이 가장 높은 효율을 보였다. 반응표면분석법(Response Surface Method, RSM)을 적용해 메탄올과 촉매량의 2변수 에스테르화반응 최적화를 수행한 결과 메탄올 26%, 촉매 0.98%로 최적 조건이 도출되었으며 초기 산가 33mgKOH/g에서 0.98mgKOH/g으로 감소됨을 확인하였다. 전처리 정제한 오일의 물성분석 결과 고형물 0.1%, 수분 0.10%, 산가 1.0mgKOH/g, 인함량 20ppm 이하로 바람직한 원료유가 생산됨을 알 수 있었다. 제조된 원료유를 이용해 전이에스테르화 반응 최적화 실험을 RSM에 근거하여 진행한 결과 KOH 0.8%, 메탄올:오일 몰비 6.2:1, 반응온도 $60^{\circ}C$, 교반속도 200rpm, 반응시간 30분으로 나타났으며 증류 정제전 97.3%, 증류후 100.0%의 바이오디젤을 생산 할 수 있었다. 열대작물 오일의 전처리 공정은 메탄올을 과잉양으로 사용함으로 효과적인 알콜 회수 공정이 중요하다. 전처리 후 층분리를 통해 회수되는 메탄올 중의 수분함량은 2%~7%로서 이를 전처리 반응에 재사용하기 위해서는 0.3%이하의 수분함량으로 정제가 필요하다. 본 연구에서는 고가의 증류탑 형태가 아닌 단증류방식으로 2단계 내지 3단계로 0.3% 수분의 메탄올 회수 조건을 도출하였으며 파일롯 공정 설계를 진행하고 있다. 이로서 본 연구의 열대작물 오일은 저가로 충분한 물량의 확보가 가능하다면 바이오디젤 원료 자원으로서 큰 활용가치가 있는 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• v.34 no.6
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• pp.36-43
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• 2006

Using fluidized bed type fast pyrolysis system (capacity 400 g/h) bio-oils were produced from beech (Fagus sylvatica) and softwood mixture (spruce and larch, 50:50). The pyrolysis was performed for 1~2 s at the temperature of $470{\pm}5^{\circ}C$. Pyrolysis products consisted of liquid form of bio-oil, char and gases. In beech wood bio-oil was formed to ca. 60% based on dry biomass weight and the yield of bio-oil was 49% in soft wood mixture. The moisture contents in both bio-oils were ranged between 17% and 22% and the bio-oil's density was measured to $1.2kg/{\ell}$. Bio-oils were composed of 45% carbon, 47% oxygen, 7% hydrogen and lower than 1% nitrogen,which was very similar to those of original biomass. In comparison with oils from fossil resources, oxygen content was very high in bio-oils, while no sulfur was found. More than 90 low molecular weight components, classified to aromatic and non aromatic compounds, were identified in bio-oils by gas chromatographic analysis, which amounted to 31~33% based on the dry weight of bio-oils.

• Clean Technology
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• v.24 no.3
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• pp.233-238
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• 2018

Bio-oil is produced by the fast quenching of hot vapor produced by fast pyrolysis of biomass in an inert atmosphere. Nitrogen is used as carrier gas to control the concentration of oxygen less than 3%. The consumption of nitrogen should be increased with increasing process size, and leading to increasing of facility and operating costs due to nitrogen charge. The effects of the recycling of non-condensable gases on the fast pyrolysis, bio-oil yield and quality, and nitrogen consumption have systematically investigated to see the possibility of these results in fast pyrolysis process of palm residue.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.44 no.4
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• pp.382-386
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• 2006

Rice straw is one of the main renewable energy sources in Korea. Bio-oil is produced from rice straw with a bench-scale equipment mainly with a fluidized bed, a char removal system and zeolite catalyst. It was investigated how the zeolite catalyst affected the production of bio-oil and chemical composition of bio-oil. Compared with non catalytic pyrolysis, the catalytic pyrolysis increased the amount of gas and char but decreased the amount of oil. The water content in bio-oil increased due to deoxygenation. The aromatic compound and heating value was increased when catalytic pyrolysis was applied.u

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.250.2-250.2
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• 2010

빛과 공기 중의 이산화탄소를 고정화하여 생성되는 바이오매스(biomass)로부터 다양한 에너지 및 물질을 생산하는 연구는 석유고갈과 환경문제 해결의 한 방안으로서 활발히 진행되어 왔으며, 앞으로도 그 지속 가능성과 환경 친화성에 의해 바이오에너지 이용 및 보급은 꾸준한 증가세를 보일 것으로 전망된다. 바이오디젤, 바이오에탄올의 경우는 미국, 브라질, EU, 한국 등에서 상용화되어 사용되고 있으며 그 생산량이 계속적으로 증가하고 있다. 하지만, 바이오연료의 보급 증가는 식량 자원과의 충돌과 열대우림 파괴 등의 부작용을 일으키고 있다. 이러한 문제 해결의 일환으로 단위면적당 생산성이 대두, 유채보다 월등한 것으로 보고되는 미세조류에 대한 관심이 증가하고 있으며 우수 미세조류종 개발, 미세조류 고속배양 및 수확, 미세조류로부터 에너지 및 유용물질, 소재 생산에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 미세조류로부터 바이오디젤 원료유를 생산하기 위해 Soxhlet을 이용한 추출 방법을 이용하였다. 추출되는 오일은 사용 용매의 극성에 따라 물성과 추출 효율에 차이가 큰 것으로 나타났다. 강한 극성의 용매일 경우, 엽록소와 단백질이 같이 추출되는 문제가 있으며 약한 극성 용매는 세포벽의 방해로 용매가 세포내부로 흡수되지 못하는 문제가 있다. 추출 효율이 높은 극성용매의 경우 불순물을 제거해야 고순도의 바이오디젤의 생산이 가능하고 비극성 용매는 추출 오일의 물성은 좋으나 수율이 매우 낮게 측정되었다. 이러한 동시추출을 방지함과 동시에 추출 효율을 높이기 위해 본 연구에서는 세포벽 파괴 후 용매추출하는 방법으로서 미세조류를 Microwave에 노출시켜 오일 추출율을 증가시키는 전처리 연구를 수행하였다. 전처리시, Microwave에 의한 열 발생은 미세조류를 탄화시키기 때문에 열매체로서 물을 혼합하여 탄화를 방지하고 세포벽 내외부의 가열효과로 세포벽을 파괴하고자 하였다. Microwave에 의한 에너지 손실을 줄이며 세포벽 파괴에 효과적인 수분혼합비를 조사하였으며 Microwave에 노출 후 잔류수분을 건조하고 효율적으로 용매를 접촉시키기 위해 분쇄를 수행하였다. 모든 전처리 반응을 거친 미세조류에서 약 2배 증가된 추출수율을 얻을 수 있었으며, SEM을 통해 전처리 미세조류와 미전처리 미세조류를 분석해본 결과 전처리 미세조류의 다공성이 증가함을 확인하였다. 또한, 90%의 메탄올에 미세조류를 녹여 엽록소 함유량을 측정한 결과, 전처리 미세조류의 엽록소가 미전처리 미세조류보다 약 7배가량 감소함을 확인할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.45 no.4
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• pp.340-344
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• 2007

Catalytic upgrading of pyrolytic bio-oil produced from Japanes Larch was carried out over MCM-41 catalyst. Oil with enhanced stability was produced by the MCM-41 catalyst due to transform oxygen known as a main cause for the instability of bio-oil into $H_2O$, CO and $CO_2$. In addition, the MCM-41 catalyst produced the larger amount of phenolic compounds in the pyrolytic bio-oil product compared with that in the bio-oil produced without catalyst. Especially, the catalytic activity of Al-MCM-41 for the bio-oil upgrading was higher than that of Si-MCM-41 because Al-MCM-41 has the larger amount of acid sites. Also, the better reforming result was obtained when pyrolytic bio-oil vapor passed through catalytic layer rather than Japanese Larch was mixed with catalyst directly.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2020.11a
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• pp.23-24
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• 2020

커피박을 FeCl₃·6H₂O로 전처리하여 제조한 자성 복합재의 유출유 회수 실험을 진행하였다. 전반적으로 사용하지 않은 디젤엔진 오일이 사용한 디젤엔진 오일보다도 오일 회수율이 높게 나타났고, 수중온도가 5℃일때보다도 25℃일 때 오일 회수량이 더 높게 나타났다. 실험 결과는 모든 온도에서 오일 회수량을 높이기 위해서는 FeCl₃·6H₂O 전처리 용액의 농도가 최소한 0.1 M은 되어야 함을 보여 주었다.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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• v.16 no.4
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• pp.57-63
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• 2008

The characteristics of the bio-oil produced by the pyrolysis process with pig feces was investigated in this paper. The continuous auger-type reactor produced bio-oil was maintained at the temperature range of 400 to $600^{\circ}C$, which was higher than a typical that in a conventional pyrolysis system. The pig feces was used as the feedstock. The bio-oil and its compositions were characterized by water analysis, heating values, elemental analysis, bio-oil compounds, by Gas Chromatography/Mass Spectrometry (GC/MS), and functional group by $^1H$ NMR spectroscopy. It was found that the maximum bio-oil yields of 21% w.t. was achieved at $550^{\circ}C$. This result suggested that this auger reactor might be a potential technology for livestock waste treatment to produce bio-oil because it is able to be improved to reach higher efficiency of bio-oil production in further study. The pyrolysis system reported herein had low heat transfer into the feedstock in the auger reactor so that it needs improve the heat conduction rate of the system in further study.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.11 no.11
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• pp.4455-4459
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• 2010

To evaluate the effect of jojoba oil massage in dry skin, 10 person with dry skin were selected and divided into two groups. One arm was treated with jojoba oil massage, the other arm wasn't treated. Jojoba oil Massage group were treated arm massage using jojoba oil for 10 minutes, 2 times per week for 4 weeks. The result was that jojoba oil massage group was increased in lipid and hydration. Especially, the more the number of massage times were increased, the more lipid and hydration were increased(lipid: t=-7.470, p<0.001(inner arm)/t=-4.666, p<0.01(outer arm), hydration:t=-3.966, p<0.01(inner arm)/t=-6.847, p<0.001(outer arm). Therefore, jojoa oil massage method was effective against dry skin.