• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권3호
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• pp.335-341
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• 2013

목질계 바이오매스인 옥수수대 전처리를 위하여 고안된 순환식 암모니아 전처리 반응기(Ammonia Circulation Reactor (ACR))를 이용하여 연구하였다. 이 전처리 방법은 적은 양의 액체를 사용하도록 고안되었으며 이 연구에선 기존의 전처리 공정보다 낮은 전처리 온도($60{\sim}80^{\circ}C$), 반응시간(4~12 hour) 그리고 고체:액체 비율(1:3~1:8) 등의 공정 조건을 실험 하여 효과를 비교하였다. 즉 여러 공정 조건에서 전처리 후 고형물의 잔류 고체량, 당, Lignin 함량, 그리고 효소당 화율 등을 측정하였다. 여러 실험 조건에서 공통적으로 관찰된 것은 전처리 조건이 더 가혹해 지면 Lignin의 제거율이 가장 큰 영향을 받았으며, 47.6~70.6% 범위로 나타났다. 반면 다른 당(Glucan, Xylan)은 손실이 비교적 작게 나타났다. 모든 실험 조건에서, 전처리된 고형물의 Glucan 손실율은 4.7~15.2% 범위로 변화가 크지 않았으며 Xylan 손실율은 여러 조건의 변화에 따라 7.4~25.8% 정도 범위로 나타났다. 암모니아 순환 전처리로 8~12 hour 동안 처리된 옥수수대는 90.1~94.5%의 높은 72-h Glucan 당화율을 (15 FPU-GC220+30 CBU)/g-glucan의 효소 투입으로 나타냈으며 순수 Cellulose인 Avicel의 당화율(92.7%)과 비슷하거나 높았다. 또한 8~12 hour 처리된 옥수수대의 초기 24-h Glucan 당화속도는 73.0~79.4%로 Avicel의 같은 시간 당화율인 69.5% 보다 높게 나타났다. 반응시간을 증가는 보다 많은 Lignin을 제거하였으며 따라서 효소 당화율 증가에 기인한 것으로 보인다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제35권6호
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• pp.734-737
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• 2006

다양한 생리활성을 함유한 보리잎을 이용하여 관능적으로 우수한 보리잎 분말차를 제조하는 방법을 개발하고 분말차의 기능성 성분함량을 분석하였다. 다양한 실험조건으로 보리잎차를 제조한 후 관능적으로 우수한 제조조건을 선발하였다. 그 결과 보리잎 분말차를 제조하는 공정은 보리잎을 절단, 세척하는 전처리 공정, $100^{\circ}C$에서 30초간 가열하는 증열공정, $130^{\circ}C$에서 40분간 처리하는 조유공정, 실온에서 25분간 처리하는 유념공정, $60^{\circ}C$로 30분간 덖음하는 중유공정, $55^{\circ}C$에서 25분간 재덖음하는 정유공정, $60^{\circ}C$로 20분간 건조하는 건조공정, $85^{\circ}C$에서 20분간 회전 덖음하는 가향공정 및 분쇄공정으로 최적화되었다. 이상의 방법으로 제조된 보리잎 분말차는 식이섬유 33.8%, 아미노산 12.9%, 무기질 4.7%, ${\beta}-carotene$ 6.9 mg% 등이 함유되어 있었다.

• KSBB Journal
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• 제28권5호
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• pp.282-286
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• 2013

The seaweed, Gelidium amansii, was fermented to produce bioethanol. Optimal pretreatment condition was determined as 94 mM $H_2SO_4$ and 8% (w/v) seaweed slurry at $121^{\circ}C$ for 60 min. The mono sugars of 40.4 g/L with 67% of conversion from total carbohydrate of 60.6 g/L with 80 g dw/L G. amansii slurry were obtained by thermal acid hydrolysis pretreatment and enzymatic saccharification. G. amansii hydrolysate was used as the substrate for ethanol production by Kluyveromyces marxianus KCTC 7150 and Candida tropicalis KCTC 7212 using 5L fermentor. The ethanol productions by K. marxianus KCTC 7150 and C. tropicalis KCTC 7212 were 17.8 g/L with $Y_{EtOH}$ of 0.48 at 120 h and 19.3 g/L with $Y_{EtOH}$ of 0.50 at 120 h, respectively.

• 분석과학
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• 제13권6호
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• pp.731-735
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• 2000

상용되는 난연제인 DBDPE-$Sb_2O_3$ 중 안티몬을 신속 정확하게 분석하기 위하여 가압 산 분해법을 이용하여 전처리하였다. DBDPE-$Sb_2O_3$ 시료를 가압 산 분해장치 내에서 $H_2SO_4:HCl$(1:2) 혼합산을 가하여 $220^{\circ}C$에서 2시간 동안 분해시킨 후 AAS를 이용하여 Sb를 정량하였다. 그 결과 99.6-99.8%의 회수율과 0.94-1.07%의 변동계수값을 얻었다. 이 전처리 방법을 실제시료에 적용하여 40.3과 36.3%의 Sb 함량을 구할 수 있었다.

• 분석과학
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• 제15권1호
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• pp.15-19
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• 2002

텅스텐이 첨가된 $BaTiO_x$계 세라믹재료 중 Ba, Ti 및 W의 회수율을 증가시키기 위하여 가압 산 분해법을 이용하여 전처리하였다. $BaTiO_x$계 세라믹재료 시료를 가압 산 부내장치 내에서 HF : HCI ( 1 : 2 ) 혼합산을 가하여 $220^{\circ}C$에서 3시간동안 분해시킨 후 ICP-AES를 이용하여 Ba, Ti 및 W을 정량하였다. 그 결과 Ba는 99.6% Ti는 99.8% W는 99.2%의 회수율과 Ba는 1.02% Ti는 0.73% W는 1.79%의 C.V.값을 각각 얻었다. 이 전처리 방법을 실제시료에 적용하여 25.9% Ba38.8% Ti과 3.31% W 함량을 각각 구할수 있었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제37권3호
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• pp.255-264
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• 2009

본 연구는 화학적 전처리 공정이 목질계 바이오매스의 효소 가수분해에 미치는 영향을 구명할 목적으로 이태리포플러 분말을 1% 황산과 수산화나트륨 수용액을 이용하여 각각 $150^{\circ}C$와 $160^{\circ}C$에서 한 시간 동안 전처리를 실시하였다. 전처리된 시료는 건조과정을 거친 시료와 건조과정을 거치치 않은 시료로 각각 구분하여 화학적, 물리적 성상 및 효소 당화 효율에 미치는 영향을 비교, 분석하였다. 황산 전처리에 의한 바이오매스의 분해율은 약 24.5%로 수산화나트륨 전처리에 의한 분해율(18.6%)보다 약 6% 이상 높게 측정되었다. 반면, 탈리그닌화는 수산화나트륨이 우수하여 황산을 이용한 전처리보다 약 2% 가량 높게 나타났다. 결정화도는 미처리 시료와 비교하였을 때 황산과 수산화나트륨으로 전처리한 시료 모두 다소 높은 값을 나타내었는데, 이는 전처리 과정에서 비결정성 셀룰로오스가 결정영역보다 선택적으로 분해됨으로서 나타난 결과로 예측되었다. 주사전자현미경에 의한 표면 미세구조 관찰 결과, 황산, 수산화나트륨 전처리 모두 구성 성분들을 분해함으로써 목질바이오매스의 표면을 미처리 시료보다 거칠게 만들고 부분적인 균열을 발생시키는 것을 확인할 수 있었다. 그러나 황산 전처리-건조 시료에서는 이러한 표면 거칠음이 대조구와 유사하게 다시 변화하였음을 관찰하였다. 시료 표면의 기공분포는 두가지 전처리 과정 모두를 통해 크게 증가하였음을 확인하였다. 그러나 수산화나트륨에 의해 전처리된 시료는 건조과정을 거친 경우에도 기공분포가 점차적으로 증가하는 경향을 보였지만, 황산으로 전처리한 시료는 건조과정을 거치면서 전처리에 의해 증가한 기공 분포가 다시 급격히 감소하여 미처리 시료와 유사한 기공분포를 나타내었다. 황산 전처리 후 건조과정을 거친 시료와 미건조 시료는 효소가수분해에 의한 소화율이 각각 7.0%와 26.9%로 측정된 반면, 수산화나트륨 전처리 후 건조된 시료와 미건조시료는 각각 39.7%와 45.8%로 나타나 알칼리에 의한 전처리가 산 전처리보다 소화율 향상을 위해 더 우수하였으며, 이러한 높은 소화율은 당화 효율에도 커다란 영향을 미치는 것으로 판명되었다. 아울러 전처리된 바이오매스의 건조는 소화율 및 당화 수율에 지대한 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제11권3호
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• pp.193-199
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• 1983

보리짚이나 옥수수 속과 같은 농산폐자원으로부터 xylose를 생산하기 위한 생물전환공정에 관한 연구를 수행했다. 보리짚이나 1% 가성소다용액으로 24시간 3$0^{\circ}C$ 전처리한후 3$0^{\circ}C$에서 48시간 효소 가수분해를 시킨 결과 15.8%의 환원당을 유리시켰다. 이 환원당의 량은 보리 짚에 들어있는 전 D-xylose 함량에 87%에 해당하는 것이다. 여러 가지 농산폐자원의 효소전환공정을 시험한 결과, 보리짚과 옥수수속이 D-xylose 생산에 가장 적합한 원료가 픽수 있음을 관찰하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제46권5호
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• pp.660-664
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• 2014

본 연구는 최근 매우 우수한 가열 매체로 인정받고 있는 저온스팀(soft steam) 열처리 공정의 natural convection (NC) 방식과 forced convection-boiler (FC-b) 및 forced convection-fan (FC-f) 방식을 이용하여 처리온도(60, 70, $80^{\circ}C$) 및 시간(0-60분)에 따른 감자의 전처리 특성을 비교 평가하고자 하였다. 스팀처리 방식에 따른 가열실 내부의 온도변화와 감자 내 외부의 온도변화, 감자의 cook value, ascorbic aicd 및 수분의 함량과 중량감소율의 변화를 관찰한 결과, 모든 처리조건에서 FC-b 및 FC-f의 강제대류 방식에 비해 자연대류의 NC 방식이 이들 전처리 특성에 대해 우수한 결과를 나타냄을 확인할 수 있었다. 따라서, 본 연구의 결과들은 감자의 가공 및 전처리를 위해 현재 사용되고 있는 기존의 열처리 공정에 대한 대안으로써 NC 방식 스팀처리의 높은 효율성 및 산업적 적용에 대한 가능성을 제시하고 있다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제19권2호
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• pp.56-64
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• 1991

The destructed chips(Pinus rigida Mill) were sulfonated under different conditions and defiberated. The yields and strengths of pulp, fatty acid and resin acid in sulfonated chips were determined. The results of this work were as follows: 1) A sulfonation caused a yield reduction to 97.9~88.2% at single stage. and to 94.9~88.2% at two stage pretreatment. The pulp yields were rapidly draped with increasing cooking temperature from $130^{\circ}C$ to $150^{\circ}C$ 2) Pulp strengths were improved with iacreasing cooking temperature. A sulfonation with 5% $Na_2SO_3$/NaOH(8/2) at single stage and 2% NaOH-5% $Na_2SO_3$ at two stage were most effective and gave the best combination of strength properteis. 3) Fatty acid esters in chips were mostly consisted of palmitic and olleic acid. During a sulfonation the former increased extensively, and the latter was lost with increase of cooking times. The amount of pimaric type in the chips was relatively decreased by the pretreatnent and abietic-type increased. But the changes between two resin acid types were insignificant. 4) The effciency of pitch removal was dependant upon cooking liquor pH. To remove sufficiently the resinous substance, the chips must be sulfonated at over pH 12. Therefore, taking account of pitch removel, two stage sulfonation is considered suitable as reinforcement pulp for newsprint manufacture from pitch pine chips : 2% NaOH($60^{\circ}C$ 1 hr) at first stage and 5% $Na_2SO_3$ ($130^{\circ}C$, 1hr) at secund stage.

• 대한환경공학회지
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• 제39권10호
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• pp.568-574
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• 2017

본 연구는 폐목재로부터 organosolv 공정을 이용해서 리그닌을 분리할 때 영향을 미치는 주요 3개의 반응조건(반응시간($X_1$), 산 촉매의 농도($X_2$) 및 반응온도($X_3$))을 리그닌 회수율(y) 기준으로 최적화하였다. 중심합성계획법(central composite design, CCD)에 따라 반응온도 $136.4-203.6^{\circ}C$, 산촉매 농도 0-2.5%, 반응시간 26.36-93.64 분의 범위를 가진 실험계획을 수행해서 2차 모델식 및 최적조건을 수립하였다. 2차 모델식은 $y=-79.89+0.91X_1+9.8X_2-2.54{\times}10^{-3}X_1{^2}-2.11X_2{^2}$와 같이 얻었으며, 결정계수(coefficient of determination, $R^2$) 값은 0.8531으로 10% 이내의 유의수준에서 유의성을 나타냈다. 2차 모델식에 따라 예측되는 최고 리그닌 회수율은 12.46 g/100 g of dry wood이며 이때 최적 반응 조건은 반응온도 $178.2^{\circ}C$, 산 촉매 농도 2.32%으로 나타났다. 폐목재 대상 organosolv 공정에서의 리그닌 수율은 반응온도보다는 산 촉매 농도의 영향이 더 크게 나타났으며 반응시간에 의한 영향은 없는 것으로 나타났다. 모델의 변동성 분석(analysis of variance, ANOVA)에 따르면 리그닌 수율(y)에 대한 모델식의 유의확률은 p<0.001로 높은 유의성을 보였다. 최적조건에서 모델의 재현성을 검증한 결과 모델식이 실제공정을 적절하게 모사한 것으로 나타났다.