• 한국산림과학회지
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• 제99권5호
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• pp.744-749
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• 2010

Enzymatic hydrolysate from non pre-treated biomass of yellow poplar (Liriodendron tulipifera) was prepared and used as resource for bioethanol production. Fresh branch (1 year old) of yellow poplar biomass was found to be a good resource for achieving high saccharification yields and bioethanol production. Chemical composition of yellow poplar varied significantly depending upon age of tree. Cellulose content in fresh branch and log (12 years old) of yellow poplar was 44.7 and 46.7% respectively. Enzymatic hydrolysis of raw biomass was carried out with commercial enzymes. Fresh branch of yellow poplar hydrolyzed more easily than log of yellow poplar tree. After 72 h of enzyme treatment the glucose concentration from Fresh branch of yellow poplar was 1.46 g/L and for the same treatment period log of yellow poplar produced 1.23 g/L of glucose. Saccharomyces cerevisiae KCTC 7296 fermented the enzyme hydrolysate to ethanol, however ethanol production was similar (~1.4 g/L) from both fresh branch and log yellow poplar hydrolysates after 96 h.

• 유기물자원화
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• 제16권1호
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• pp.79-88
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• 2008

지구온난화에 따른 대체연료의 하나로 바이오에탄올의 생산이 증대되면서 곡물가격 상승과 같은 문제를 야기하고 있다. 차세대 바이오에탄올의 원료로서 목질계 바이오매스는 큰 잠재성에도 불구하고 높은 생산단가로 인하여 상업화 되지는 않고 있다. 생산단가의 절감을 위해 필요한 핵심기술은 가수분해율을 높이고 단당의 회수율을 높이는 것으로 전체 바이오에탄올 생산공정에서 열화학적 전처리이다. 본 연구에서는 목질계 바이오에탄올 제조공정에서의 열화학적 전처리에 대하여 소개하고 극복해야 할 문제들에 대하여 제시하고자 한다. 산, 알칼리, 열수, 용매, 암모니아, 산소 등을 첨가하는 전처리는 리그닌과 헤미셀룰로오스를 제거하고 셀룰로오스의 결정성을 감소시킨다. 이러한 전처리 방식들은 침엽수, 활엽수, 곡식의 줄기 등 목질계 원료에 따라 최적의 처리 조건들이 확립되어져야 한다.

• 생명과학회지
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• 제25권12호
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• pp.1450-1457
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• 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.

• 한국균학회지
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• 제39권3호
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• pp.243-248
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• 2011

6탄당과 5탄당을 이용할 수 있는 효모 Picha stipitis를 이용하여 해조류인 구멍갈파래 가수분해 추출물의 단당류로부터 바이오 에탄올을 생산하는 반복 회분식 공정에 대하여 연구하였다. 이러한 공정이 180시간 까지 반복적으로 이루어질 수 있었으며, 약 30 g/L의 총환원당으로 부터 최고 평균 11.9 g/L의 바이오 에탄올이 생산됨을 확인하였다. 이 때 바이오 에탄올 수율은 0.40 (DNS 방법 기준)과 0.37 (TLC 방법 기준)이었으며, 이는 이론치의 78.4%와 72.5%에 해당하는 바이오 에탄올 수율에 해당한다. 이 결과를 다른 측면에서 분석하면, 본 연구 결과로 얻어진 반복 회분식공정에서 건조 구멍갈파래 1 kg에서 39.67 g의 바이오 에탄올을 생산 할 수 있다는 결론을 얻게 되었다. 본 연구를 통하여 구멍갈파래의 가수분해 추출물로부터 바이오 에탄올을 생산할 수 있다는 것을 실험적으로 증명하였고, 상업적인 대량생산이 가능한 공정기술로서 반복 회분식 방법이 적합하다는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제43권3호
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• pp.241-248
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• 2015

Tuak is a traditional alcoholic beverage, one of the most widely known in the North Sumateran region of Indonesia. It is produced by a spontaneous fermentation process through the application of one or more several kinds of wood bark or root, called raru (Xylocorpus wood bark or a variety of forest mangosteen), into the sap water of sugar palm (Arenga pinnata) for 2−3 days. In this research, yeast that are potentially useful for ethanol production was isolated from Tuak and identified. Based on analysis of D1/D2 domain sequence of LSU (large subunit) rRNA genes, those isolated yeast strains, HT4, HT5, and HT10 were identified as Candida tropicalis. Fermentation test of these C. tropicalis isolates displayed an ability to produce 6.55% (v/v) and 4.58% ethanol at 30℃ and 42℃, respectively. These results indicated C. tropicalis isolates more rapidly utilize glucose and obtain higher levels of the production of ethanol at the higher temperature of 42℃ than S. cerevisiae, a common yeast used for bioethanol fermentation.

• 대한환경공학회지
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• 제32권6호
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• pp.609-614
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• 2010

유기성 폐기물인 음식물쓰레기를 이용하여 유용한 에너지원인 바이오에탄올을 생산하고자 하였으며, 에탄올 생산 균주는 Saccharomyces cerevisiae를 이용하였다. 음식물쓰레기의 당화를 위하여 carbohydrase와 glucoamylase 효소를 이용한 결과 carbohydrase가 glucoamylase보다 당화효율이 우수하였으며, carbohydrase 이용시 건조 음식물쓰레기 기준 glucose 생산량 0.63 g/g-TS을 얻을 수 있었다. 에탄올 생산은 동시당화발효에서 0.44 g/$L{\cdot}hr$, 분리당화발효가 0.27 g/$L{\cdot}hr$이었다.

• 펄프종이기술
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• 제42권5호
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• pp.1-14
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• 2010

Bio-ethanol is a promising alternative energy source for reducing both consumption of crude oil and environmental pollution from renewable resources like lignocellulosic biomass such as wood, forest residuals, agricultural leftovers and urban wastes. Based on current technologies, the cost of ethanol production from lignocellulosic materials is relatively high, and the main challenges are the low yield and high cost of the hydrolysis process. Development of more efficient pretreatment technology (physical, chemical, physico-chemical, and biological pretreatment), integration of several microbiological conversions into fewer reactors, and increasing ethanol production capacity may decrease specific investment for ethanol producing plants. The purpose of pretreatment of lignocellulosic material is to improve the accessible surface area of cellulose for hydrolytic enzymes and enhance the conversion of cellulose to glucose and finally high yield ethanol production which is economic and environmental friendly.

• 한국작물학회지
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• 제58권1호
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• pp.71-77
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• 2013

본 연구는 바이오에탄올 생산용 작물 선발을 위해 국내재배 가능한 일년생 작물중에서 바이오매스 생산량이 우수한 수수-수단그래스 교잡종에 대한 바이오에탄올 생산성을 조사하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1. 총 11 품종의 수수-수단그래스 교잡종 대한 화학적 특성 검증 결과 셀룰로오스 함량은 Green Star 품종이 가장 높았으며 발효율 검정을 위해 Green Star, Revolution, KF429 그리고 SS504 4품종을 선발하였다. 2. 선발된 4품종으로부터 발효 당을 추출하기 위해 시료와 1 M NaOH 용매를 1:14의 비율로 혼합하고 $150^{\circ}C$에서 30분간 전처리하였을 때 시료내 셀룰로오스 함량은 55%이상 이였으며, 발효 저해 작용을 하는 리그닌 및 회분 함량은 65%이상 제거 되었다. 3. 전처리물의 당화율 검정을 위해 celli CTEC II 효소 30 FPU/g-cellulose를 사용하였으며 4품종의 당화율은 평균 86%이었다. 4. 수수-수단그래스 교잡종의 발효율 검정은 동시당화발효(SSF)방법으로 수행하였으며 발효균주로는 Saccharomysis cerevisiae CHY1011를 사용하였고, 결과적으로 Green Star의 발효율이 92.4%로 가장 높았으며 에탄올 생산량은 6,206 L/ha임을 확인하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제27권4호
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• pp.386-403
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• 2016

Biofuels produced from biomass can be substituted for petroleum fuels due to GHG reduction, sustainability and environmental friendly. The process technologies that convert biomass into biofuels are varied and depend on the feedstocks. Microalgae are considered to be one of the most promising alternative source to the conventional feedstocks for biofuel. Microalgae can be converted to biodiesel, bioethanol, biogas and biojet fuel via thermolchemical and biochemical production technologies. This reviews discusses recent advance in understanding the effects of the characteristics of various processes on the production of biofuels using microalgae. The performances of microalgae based biofuel are compared.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권2호
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• pp.379-383
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• 2013

For the production of ethanol from freshwater cyanobacteria, a new pretreatment method using supercritical fluid was introduced. In this study, it was found that the supercritical fluid could penetrate inside the cell wall and help to liberate starch from cyanobacterial cells which resulted in the increase of the efficiency of ethanol production. For Microcystis aeruginosa, supercritical fluid pretreatment increased the amount of ethanol produced from cyanobacteria from 1.53 g/L to 2.66 g/L. For Anabaena variabilis, the amount of ethanol was increased from 1.25 g/L to 2.28 g/L. With use of supercritical fluid pretreatment, the efficiency of the process to obtain higher ethanol yields from freshwater cyanobacteria was improved upto 80%. The optimum temperature and pressure conditions for supercritical fluid pretreatment were determined as the temperature of $40^{\circ}C$ and the pressure of 120 atm. This study demonstrates the feasibility of using supercritical fluid pretreatment for ethanol production using freshwater cyanobacteria.