• 미생물학회지
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• 제50권4호
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• pp.313-318
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• 2014

최근 지구온난화문제와 화석연료 자원의 부족문제로 인해 지속적이고 친환경적인 미세조류 기반 바이오디젤이 주목받고 있다. 본 연구에서는 돈분 액체비료와 농업용 복합비료가 바이오 디젤 생산을 위한 미세조류 영양원으로 활용될 가능성을 확인해 보았다. 혼합 미세조류 CSS (Chlorella spp., Scenedesmus spp., Stigeoclonium spp.) 배양을 위한 영양원은 돈분 액체비료, 돈분 액체비료와 농업용 복합비료의 혼합, 농업용 복합비료이며, 28일간 Small Scale Raceway Pond (SSRP)에서 옥외배양하였다. 그 결과 혼합 실험구의 바이오매스와 지질 생산성은 각각 0.8g/L, 5.8 mg/L/day로 가장 우수한 바이오매스량과 지질 생산성을 보여주었다. 이 연구를 통해 농업용 복합비료와 돈분 액체비료의 혼합액이 미세조류에 안정적인 영양 공급을 하는 영양원으로 활용될 가능성을 확인하였다. 또한, 미세조류 배양단가와 바이오디젤 생산단가를 낮출 가능성도 탐구하였다.

• 환경생물
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• 제32권1호
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• pp.26-34
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• 2014

에너지 소비의 증가와 화석 연료의 감소로 인해 바이오디젤과 같은 재생 가능한 대체 에너지 자원이 관심을 받고 있다. 미세조류를 이용한 바이오디젤은 기존의 농작물과 경쟁하지 않는 것과 더불어 많은 장점을 갖고 있다. 본 연구에서는 미세조류 배양의 생산 비용 절감과 축산 폐수 처리라는 두 가지 목표를 충족시키지 위해 돈분 액체 비료를 사용하였다. 옥외 배양 시스템(Small Scale Raceway Pond; SSRP)과 희석된 돈분 액체 비료를 이용하여 단일 미세조류 Chlorella sp. JK2, Scenedesmus sp. JK10 과 혼합 토착 미세조류 CSS를 20일 동안 각각 배양하였다. 미세조류 혼합균주인 CSS의 바이오매스 생산과 지질 생산성은 각각 $1.19{\pm}0.09gL^{-1}$, $12.44{\pm}0.38mgL^{-1}day^{-1}$로 단일 종에 비해 2배 이상 높았다. 돈분 액체 비료의 TN, TP의 제거율 역시 혼합 토착 미세조류 CSS에서 93.6%, 98.5%로 단일 종의 이용에 비해 30%이상 높은 제거 효율을 보여주었다. 이를 통해 돈분 액체 비료는 미세조류 배양에 필요한 N과 P를 제공하며, 미세조류를 이용한 SSRP를 통하여 영양염류를 제거할 수 있는 가능성을 확인하였다. 또한 미세조류 배양을 위한 생산 비용의 감소로 경제성 있는 바이오디젤의 생산 가능성을 확인하였다.

• Advances in Energy Research
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• 제4권4호
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• pp.325-337
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• 2016

Cerbera Odollam (sea mango) is a proven promising feedstock for the production of biodiesel due to its high oil content. Fatty acid methyl esters (FAME) were produced as the final reaction product in the transesterification reflux condensation reaction of sea mango oil and methyl acetate (MA). Potassium methoxide was used as catalyst to study its reacting potential as a homogeneous base catalyst. The initial part of this project studied the optimum conditions to extract crude sea mango oil. It was found that the content of sea mango sea mango oil was 55%. This optimum amount was obtained by using 18 g of grinded sea mango seeds in 250 ml hexane. The extraction was carried out for 24 hours using solvent extraction method. Response surface methodology (RSM) was employed to determine the optimum conditions of the reaction. The three manipulated variables in this reaction were the reaction time, oil to solvent molar ratio, and catalyst wt%. The optimum condition for this reaction determined was 5 hours reaction time, 0.28 wt% of catalyst and 1:35 mol/mol of oil: solvent molar ratio. A series of test were conducted on the final FAME product of this study, namely the FTIR test, GC-FID, calorimeter bomb and viscometer test.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제33권4호
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• pp.230-238
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• 2008

Mechanization such as machine harvesting, precleaning, drying and cleaning for rapeseed harvested with high moisture content should be accomplished for biodiesel production. In addition, machine drying and cleaning is inevitable in the mechanization of work, just because rice should be transplanted right after harvesting rapeseed in Korea. Particularly, early harvested rapeseed with the combine have high moisture content and undesirable materials such as stalks and stones which make drying-process difficult and lower the efficiency of drying. Therefore, this study was conducted to develop precleaner and cleaner which could remove foreign substances from harvested rapeseeds. The precleaner consists of throw-in hopper, conveyor, feeding hopper, two precleaning sieves and discharging sections. Precleaning capacity was 1,505 kg/hr in shaking frequency of 370 cpm (cycles per minute) and tilt angles of between $5^{\circ}$ and $7^{\circ}$. The efficiency of precleaning was between 90.9% and 91.5%. The cleaner consists of feeding, shaking, blowing, cleaning and discharging sections. Cleaning performance was 435.4kg/hr in the number of rocking motions of 475 cpm and tilt angle of $10^{\circ}$. The ratios of cleaning, foreign substances and loss were 96.5%, 3.5% and 0.2%, respectively.

• 청정기술
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• 제11권4호
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• pp.171-179
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• 2005

바이오디젤은 동물성 또는 식물성 유지를 알코올과 반응시켜 생성된 물질로서 경유와 유사한 특성을 가지고 있어 기존 제품에 혼합하여 연료로 사용하고 있으며 대기오염을 감소시키는 효과와 재생 가능한 바이오매스로부터 생산된다는 장점을 가지고 있다. 기존의 알칼리 또는 산성 촉매를 사용하는 공정에 비하여 초임계 상태의 메탄올을 사용하여 바이오디젤을 제조하는 공정은 반응시간이 짧고 촉매를 사용하지 않아 분리/정제 공정이 단순하여 경제적이기 때문에 최근 많은 연구가 진행되고 있다. 특히, 국내의 경우 연간 20만톤의 폐식용유가 발생하고 있기 때문에 이의 재활용 방안으로 국내 고유의 초임계 공정이 상업화 될 경우 막대한 에너지 회수와 이산화탄소 저감 그리고 환경 개선 효과를 기대할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제35권4호
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• pp.1048-1056
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• 2018

비식용 원료인 Palm Acid Oil, 동물성 폐유지 등은 상대적으로 자유 지방산 함량이 높기 때문에 일반적인 염기 촉매를 이용한 전이에스테르화 반응에 적합하지 않다. 효소 촉매를 이용하면 염기 촉매에서 해결할 수 없는 몇 가지 문제를 해결할 수 있으며, 에너지 소비가 작고, 바이오디젤 부산물인 글리세롤 회수가 쉬우며, 자유 지방산 함량이 높은 트리글리세라이드에 대한 전이에스테르화 반응이 가능하다. 본 연구에서는 고정화 효소 촉매를 이용하여 1 ton/day 용량의 반응기에서 비식용 폐유지를 바이오디젤로 합성하였으며, 반응 공정의 변수를 최적화하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제27권2호
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• pp.205-210
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• 2008

Life cycle assessment(LCA) is acknowledged as a valuable tool to quantify the environment impact of agricultural practice as well as final product(biodiesel) considering whole life cycle of the target product. As a preliminary research of LCA study for rapeseed(Brassica napus L.) biodiesel, the methodological issues which have to be regarded with high priority were dealt with. No life cycle inventory(LCI) based on local data are currently available for LCA of rapeseed cultivation, crushing, and conversion to rapeseed methyl ester(RME) in Korea. In this paper, the life cycle of rapeseed and methodological factors which have to be measured for building LCI of each process are provided and discussed, which are including seed, fertilizer, energy use in rapeseed cultivation environment; and crushing, RME conversion, and transportation in biodiesel production.

• Plant Biotechnology Reports
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• 제5권3호
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• pp.235-243
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• 2011

The non-edible plant Jatropha curcas L. is one of the most promising feedstock for sustainable biodiesel production as it is not a source of edible vegetable oils, produces high amounts of oil (approx. 30-60% in dry seeds) and does not require high-cost maintenance. However, as with other undomesticated crops, the cultivation of J. curcas presents several drawbacks, such as low productivity and susceptibility to pests. Hence, varietal improvement by genetic engineering is essential if J. curcas is to become a viable alternative source of biodiesel. There is to date no well-established and efficient transformation system for J. curcas. In this study, we tested various physical wounding treatments, such as sonication and sand-vortexing, with the aim of developing an efficient Agrobacterium-mediated transformation for J. curcas. The highest stable transformation rate (53%) was achieved when explants were subjected to 1 min of sonication followed by 9 min of shaking in Agrobacterium suspension. The transformation frequency achieved using this protocol is the highest yet reported for J. curcas.

• 공업화학
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• 제21권4호
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• pp.385-390
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• 2010

초음파를 에너지원으로 하는 에스테르 교환 반응에 의해 콩기름과 포도씨 기름, 옥수수 기름, 카놀라 오일 등 식물성 유지로부터 바이오디젤을 제조하였다. 초음파를 이용한 식물성 유지의 에스테르 교환 반응 특성과 생성된 바이오디젤의 생성물 분포 및 물리화학적 특성을 조사하였다. 또한, 초음파와 열에너지에 의한 에스테르 교환 반응의 반응속도도 비교하였다. 초음파를 이용한 에스테르 교환 반응에 의한 바이오디젤 수율은 산촉매보다 균일계 알칼리 촉매에서 높았다. 초음파를 이용한 식물성 유지의 에스테르 교환 반응에서 수산화칼륨 촉매를 식물성 유지에 대해 무게비로 1% 사용하고, 식물성 유지에 대한 메탄올의 몰 비가 6 : 1일 때 지방산 메틸에스테르의 수율이 가장 높았다. 초음파를 에스테르 교환 반응의 에너지원으로 사용하면 열에너지를 사용한 반응 결과 보다 반응속도가 빨랐다. 초음파를 이용한 식물성 유지의 에스테르 교환 반응에 의해 생성된 바이오디젤은 원료유지보다 산가가 30% 이상 낮아졌다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권7호
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• pp.1278-1284
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• 2016

Rhizopus chinensis cells immobilized on loofah (Luffa cylindrica) sponges were used to produce biodiesel via the transesterification of soybean oil. In whole-cell immobilization, loofah sponge is considered to be a superior alternative to conventional biomass carriers because of its biodegradable and renewable properties. During cell cultivation, Rhizopus chinensis mycelia can spontaneously and firmly adhere to the surface of loofah sponge particles. The optimal conditions for processing 9.65 g soybean oil at 40℃ and 180 rpm using a 3:1 methanol-to-oil molar ratio were found to be 8% cell addition and 3-10% water content (depending on the oil's weight). Under optimal conditions, an over 90% methyl ester yield was achieved after the first reaction batch. The operational stability of immobilized Rhizopus chinensis cells was assayed utilizing a 1:1 methanol-to-oil molar ratio, thus resulting in a 16.5-fold increase in half-life when compared with immobilized cells of the widely studied Rhizopus oryzae. These results suggest that transesterification of vegetable oil using Rhizopus chinensis whole cells immobilized onto loofah sponge is an effective approach for biodiesel production.