• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2009.11a
• /
• pp.527-527
• /
• 2009

1세대 바이오디젤인 fatty acid methyl ester(FAME)의 문제점을 극복하기 위하여 많은 연구가 진행 중 이다. 소위 차세대 바이오디젤은 triglyceride의 산소 화합물을 제거하여 정유 공정을 통해 생산된 디젤과 동일한 특성을 지닌 탄화수소로 전환시킨 오일이다. 이를 위하여 수소를 첨가하여 산소를 제거 시키는 Hydrodeoxygenation(HDO) 반응이 필요하다. 고온($300-400^{\circ}C$), 고압(50-100 bar)의 혹독한 조건에서 높은 수율과 안정성을 보이는 촉매 개발이 필요하다. 이를 위하여 반응물중의 산소를 효과적으로 제거하기 위하여 산소 전달능이 뛰어난 $CeO_2$ 담체에 열안정성을 높이는 $ZrO_2$를 조합한 $Ce-ZrO_2$ 담체를 선정하였으며 수소첨가 탈산소 반응에 활성을 나타낼 것으로 예상되는 니켈을 활성성분으로 선정하였다. 본 연구에서는 15%Ni-$Ce_{(1-x)}Zr_{(x)}O_2$ ($0{\leq}x{\leq}1$)촉매를 공침법(co-precipitation)으로 제조하였으며 $500^{\circ}C$에서 소성하였다. 촉매 특성분석은 XRD, BET, H2-TPR을 이용하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2006.11a
• /
• 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.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2005.11a
• /
• pp.267-275
• /
• 2005

차세대 재생산성 에너지로 각광을 받고 있는 바이오디젤은 현재 주로 알칼리촉매를 이용하는 화학공정으로 생산하고 있으나 고에너지 요구성이며 대규모 생산시 폐수발생 등 환경오염 유발요인이 있기 때문에 친환경 생물공정의 필요성이 대두되고 있다. 생물촉매 리파제(lipase)를 이용하는 친환경 생물공정은 화학공정에 비해 다양한 장점을 제공하고 있으나 고가의 효소생산 비용문제로 실용화에 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 저비용의 생물학적 바이오디젤 생산 시스템 구축을 위해 고활성의 효소 개발, 경제적 재조합 대량생산, 반복 재사용을 위한 효소고정화 등을 통해 고효율의 생산반응계를 개발하였다. 우선 바이오디젤 생산공정에 적합한 리파제로서 CalB(Lipase B of Candida antarctica)를 선택하고 분자 진화기술을 이용하여 효소활성을 17배 향상시킨 CalB14를 개발하였다. CalB14를 효모 발현시스템을 이용하여 경제적 대량생산하기 위해 단백질분비를 획기적으로 개선할 수 있는 맞춤형 분비융합합인자기술(TFP technology)을 이용하여 재조합 CalB를 2 grams/liter 수준으로 분비생산하였다. 생산된 효소를 반복 재사용이 가능하도록 다양한 레진에 고정화하였고 최적의 바이오디젤 전환반응용 고정화효소를 개발하였다. 고정화효소를 효율적으로 재사용하기 위해 바이오디젤 생산용 고정상반응기(packed-bed reactor)를 제작하였으며 기질을 12시간내에 95% 이상 바이오디젤로 수십회 이상 반복전환할 수 있는 경제적인 생물학적 바이오디젤 전환 시스템을 구축하였다.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• v.37 no.1
• /
• pp.25-46
• /
• 2010

The demand for fuel and energy resources continues to grow due to increased consumption and emerging economies in all parts of the world. With this increase in demand, crude oil prices in the international market has jumped dramatically. Global warming, which is a consequence of increasing greenhouse gas (GHG) emissions, has become scientific, social, and political concerns. To cope with global warming and energy crisis, cost-competitive biofuels are urgently needed. In addition, development of an infrastructure, which supplies energy stably and diversifies energy resources, as well as new cost-saving technologies should be developed to reduce the costs of producing biofuels. Due to high oleic acid content, rapeseed (Brassica napus L.) is currently the potential feedstock for biodiesel production in temperate zone region and the production and use of rapeseed oil is already commercialized in Europe. In Korea double-cropping (rice and rapeseed) became more prevalent because it reduces competitions from land constraints. Production of rapeseed as a biodiesel feedstock may reduce the influence of rising oil prices and nation's dependence on imported petroleum and increase job opportunities and farm incomes.

• LP가스
• /
• s.105
• /
• pp.43-50
• /
• 2006

연료로서의 DME 디메틸에테르(화학식 CH -O-CH ,DME)는 당초 가정용 캔 스프레이 등 분사 약제인 프레온의 대체 물질로 사용되기 시작했다. 그 후 양호한 압축 착화성이나 무연 연소하는 성질을 가지는 등 디젤 엔진의 연로로서 LP 가스와 동등한 증기압을 가져 LP가스의 대체연료로서 현재 전 세계에서 활발히 연구개발이 이뤄지고 있다. DME의 재료는 천연가스, 석탄, 바이오매스 등 다양한 자원에서 제조가 가능한데 이들로부터 합성가스(CO,H )를 추출.합성해 제조한다. 이것은 경제규모에 미달하는 부존자원의 유효한 이용이나 자원의 다양화에도 연결되기 때문에 차세대 연료로서 주목받고 있다. 천연가스로부터 저가로 대량 생산이 가능한 직적법이나 메탄올을 탈수해 제조하는 간접법 등 제조 기술도 확립되어 있다.

• KIPE Magazine
• /
• v.14 no.4
• /
• pp.23-27
• /
• 2009

자동차 산업의 공통된 최대 이슈는 환경, 안전, 에너지, 편의이다. 이러한 시대적 요구에 따라 자동차 메이커들은 대응 방안 마련은 물론 시장 주도를 위한 기술개발 등 다양한 노력을 하고 있으며, 전장부품과 센서 등 최첨단 하이테크 기술과 플라스틱 , 나노, 하이브리드 소재 등이 적용된 다양한 부품들을 자동차에 적용시키고 있다. 또한수소연료전지, 바이오디젤, 태양광, 전기 등 석유 대체 에너지를 적용한 차세대 연료 자동차들이 전세계 모터쇼 등 전시회에 출품되어 세계의 이 목을 집중시키고 있으며 , 이미 일본과 미국시장을 중심으로 하이브리드 전기 자동차(HEV) 및 수소연료전지 자동차 (FCEV) 시장이 확대대고 있는 실증이다 따라서 국내에서도 그런카에 대한 관심도가 증가하고 있고 일부에서는 개발에 박차를 가하고 있다. 이에 그린카에 대한 간단한 구조와 최근 연구동향에 대해서 기술하고자 한다.

• Applied Chemistry for Engineering
• /
• v.20 no.4
• /
• pp.355-362
• /
• 2009

Fuels based on petroleum will eventually run out in the near future. DME (Di-methyl Ether) is a clean energy source that can be manufactured from various raw materials such as natural gas, coal as well as biomass. As DME has no carbon-carbon bond in its molecular structure and is an oxygenate fuel, its combustion essentially generates no soot as well as no SOx. Because the physical properties of DME are similar to those of LPG, the LPG distribution infrastructure can be converted to use with DME. DME has such high cetane number of 55~60 that it can be used as a diesel engine fuel. Practical use of DME as a next-generation clean fuel or next-generation chemical feedstock is advancing in the fields of power generation, diesel engines, household use, and fuel cells, among others. The purpose of this paper is review the characteristics, standardization, status of research and development in domestic and foreign countries of DME.

• Korean Journal of Environmental Biology
• /
• v.32 no.1
• /
• pp.58-67
• /
• 2014

The outdoor mass cultivation is not possible for microalgae in Korea all year round, due to cold winter season. It is not easy to maintain proper level of productivity of microalgae even in winter. To prevent a drastic decrease of temperature in a greenhouse, two layers were covered additionally, inside the original plastic layer of the greenhouse. The middle layer was made up of plastic and the inner layer, of non-woven fabric. Acrylic transparent bioreactors were constructed to get more sunlight, not only from the upper side but also from the lateral and bottom directions. In winter at freezing temperatures, six different culture conditions were compared in the triply covered, insulated greenhouse. Wastewater after anaerobic digestion was used for the cultivation of microalgae to minimize the production cost. Water temperature in the bioreactors remained above $10^{\circ}C$ on average, even without any external heating system, proving that the triple-layered greenhouse is effective in keeping heat. Algal biomass reached to 0.37g $L^{-1}$ with the highest temperature, in the experimental group of light-reflection board at the bottom, with nitrogen and phosphorus removal rate of 92% and 99%, respectively. When fatty acid composition was analyzed using gas-chromatography, linoleate (C18 : 3n3) occupied the highest proportion up to 61%, in the all experiment groups. Chemical oxygen demand (COD), however, did not decrease during the cultivation, but rather increased. Although the algal biomass productivity was not comparable to warm seasons, it was possible to maintain water temperature for algae cultivation even in the coldest season, at the minimum cost.

• Journal of Plant Biotechnology
• /
• v.37 no.3
• /
• pp.305-312
• /
• 2010

During a last decade, the introduced traits in commercialized GM crops have been diversified from a simple trait such as herbicide resistance gene or insectresistance gene which are related to the crop production into more complicated traits such as modification of fatty acid or essential amino acid composition, modified coloring pattern of flower. In addition, it was investigated that several other GM crops bearing more refined traits expected to lead next generation are also awaiting for risk assessment (RA) or under field test for the preparation of RA in the near future. These GM crops include abiotic stress resistance including drought or cold, increased biomass, production of bioethanol or diesel, production of pharmaceuticals or functional materials for industrial. In particular, in 2008 and 2009, it was reported that the highest number of GM crops for molecular farming are under developed in laboratory or green house level in all the world. Likewise, in Korea, 171 events from 49 plant species are under developed to introduce several important traits. At present, about 10 events are under field test to select elite lines for RA application. For the first time, herbicide resistance turfgrass developed by Korean research team has been submitted for RA and currently under requested for additional data. Moreover, GM rice resistant to leaf roll (folder) disease is expected as a next event to be submitted for RA application.