• Journal of Animal Science and Technology
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• 제66권5호
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• pp.949-961
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• 2024

The annual forage crop production system, enclosing silage corn (Zea mays L.) and following cool-season annual forage, can enhance forage production efficiency where available land is limited for pasture production. In this forage production system, successful silage corn cultivation has a significant value due to the great yield of highly digestible forage. However, some untimely planting or harvesting of corn due to changing weather often reduces biomass and feeding values. Therefore, a study was conducted to quantify the corn silage biomass reductions by the deviations from optimum planting soil temperature and optimum growing degree day (GDD). The approximations of maximum corn production were estimated based on field trial data conducted between 1978 and 2018 with early, medium, and late-maturity corn groups. Based on weather data, the recorded planting dates and harvest dates were converted into the corresponding trials' soil temperatures at planting (STP) and the GDD. The silage corn biomass data were regressed against STP and GDD using a quadratic function. The maximum biomass point was modeled in a convex upward quadratic yield curve and the optimum STP and GDD were defined as those values at the maximum biomass for each maturity group. Optimized STP was at 16.6℃, 16.2℃, and 15.6℃ for early, medium, and late maturity corn groups, respectively, while optimized GDD at harvest was at 1424, 1363, and 1542℃. The biomass reductions demonstrated quadratic functions by the departures of STP or GDD. The 5% reductions were anticipated when STP departed from the optimum temperature by 2.2℃, 2.4℃, and 1.4℃ for early, medium, and late maturity corns, respectively; the same degree of reductions were estimated when the GDD departed by 200, 180, and 130℃ in the same order of the maturity groups. This result indicates that biomass reductions of late-maturity corn were more sensitive to the departures of STP or GDD than the early-maturity corn. Therefore, early maturing cultivars are more stable in biomass production in a silage corn-winter annual forage crop production system to enhance forage-based livestock production efficiency.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권6호
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• pp.739-744
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• 2013

본 연구에서는 낙엽송의 연료특성 향상을 위해 반탄화를 수행하였으며 반응표면분석에 의해 반탄화 최적조건을 탐색하였다. 반탄화는 반응온도($220{\sim}280^{\circ}C$)와 반응시간(20~80분)에 따라 수행하였다. 반탄화 온도가 증가할수록 처리된 바이오매스의 탄소함량은 49.36%에서 56.65%로 증가한 반면, 수소와 산소의 함량은 각각 5.56%에서 5.48%, 37.62%에서 31.67%로 감소하였다. 반탄화 처리 후 바이오매스의 중량감소율 및 발열량은 반탄화 정도(SF)에 따라 증가하였다. 가장 높은 반탄화 정도(SF 7)에서 26.58%의 중량감소율을 나타났으며, 발열량은 22.30 MJ/kg으로 처리 전 바이오매스와 비교하여 20.41% 증가하였다. 에너지수율은 반탄화 정도(SF)가 높아질수록 감소하는 경향을 나타냈으며, 높은 발열량 증가와 낮은 중량감소율에서 가장 높은 에너지수율을 나타냈다(SF 5.72).

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.107-107
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• 2010

Hydrogen is an alternative fuel for the future energy which can reduce pollutants and greenhouse gases. Synthesis gas have played an important role of synthesizing the valuable chemical compound, for example methanol, DME and GTL chemicals. Renewable biomass feedstocks can be potentially used for fuels and chemical production. Current thermal processing techniques such as fast pyrolysis, slow pyrolysis, and gasification tend to generate products with a large slate of compounds. Lignocellulose feedstocks such as forest residues are promising for the production of bio-oil and synthesis gas. Pyrolysis and gasification was investigated using thermogravimetric analyzer (TGA) and bubbling fluidized bed gasification reactor to utilize forest woody biomass. Most of the materials decomposed between $320^{\circ}C$ and $380^{\circ}C$ at heating rates of $5{\sim}20^{\circ}C/min$ in thermogravimetric analysis. Bubbling fluidized bed reactor were use to study gasification characteristics, and the effects of reaction temperature, residence time and feedstocks on gas yields and selectivities were investigated. With increasing temperature from $750^{\circ}C$ to $850^{\circ}C$, the yield of char decreased, whereas the yield of gas increased. The gaseous products consisted of mostly CO, CO2, H2 and a small fraction of C1-C4 hydrocarbons.

• 대한원격탐사학회지
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• 제33권5_2호
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• pp.721-732
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• 2017

벼 등 식량작물 작황 추정의 경제, 산업적 중요성이 증가함에 따라 생물리 모형과 원격탐사 기반의 위성자료를 활용한 작황 추정 연구가 활발히 진행되고 있다. 이 연구에서는 위성 기반의 전천후 기상 입력자료(i.e. 기온, 대기 수증기압 포차, 일사량)와 빛 이용효율 모형을 이용한 생물리적 작물 성장 알고리즘을 벼에 적용하여 벼의 수확량을 수확 시기 보다 이르게(9월 중순 경) 추정하는 것을 목적으로 하였다. 2003년부터 2014년까지 12년간 경상권을 제외한 국내의 군 단위 행정구역별 벼 수확량을 추정하고, 이를 통계청에서 제공하는 현미 생산량 통계와 비교, 평가하였다. 벼 건중량, 수확지수 그리고 수확량 추정 결과는 각각 지도로 작성하여 공간적 분포 양상을 분석하였다. 연도별 전국 평균 추정 건중량은 평균오차(ME)가 0.56%, 평균절대오차(MAE)가 5.73%로 유의미한 결과를 보였다. 연도별 군 단위 건중량은 ME가 0.10%에서 2.00%, MAE가 2.10에서 11.62%의 범위를 보였다. 추정된 건중량은 강원지역에서 상대적으로 과대 모의하고, 충청 이남의 도심과 서해 인근지역에서 과소 모의하는 경향을 보였다. 건중량과 유관한 통계청 자료(i.e. 볏짚 생산량)와는 상반된 변동 양상을 보였는데, 이는 입력자료의 해상도(1 km)로 인한 픽셀 내 토지피복 이질성으로 인한 오차로 사료된다. 또한 생육기간 이후 수확시기의 생육상황을 고려하지 못하는 점을 향후 연구에서 개선할 필요가 있다.

• Plant Biotechnology Reports
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• 제2권2호
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• pp.133-136
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• 2008

Cell cultures of Commiphora wightii (Arnott.) Bhandari were grown in shake flasks and a bioreactor and an increase in guggulsterone accumulation up to $18{\mu}g\;l^{-1}$ was recorded in cells grown in the production medium containing a combination of sucrose:glucose (4% total), precursors (phenylalanine, pyruvic acid, xylose, and sodium acetate), morphactin, and 2iP. A yield of $10g\;l^{-1}$ biomass and ${\sim}200{\mu}g\;l^{-1}$ guggulsterone was recorded in a 3-l flask and in a 2-l stirred tank bioreactor compared with 6.6 g biomass and $67{\mu}g\;l^{-1}$ guggulsterone in 250-ml flasks. Increased vessel size was correlated with increased biomass and guggulsterone accumulation. 2iP alone was not effective for biomass and guggulsterone accumulation in cell cultures of C. wightii.

• 에너지공학
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• 제20권4호
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• pp.298-302
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• 2011

In this study, Catalytic reforming with vapor and biomass gasification was simultaneously performed in a same fixed bed reactor at $600-800^{\circ}C$. Light gases were produced from reformation of the tar (fuel gases) in biomass gasification by using limonite and dolomite, as catalysts. Hydrogen and carbon dioxide are main components in light gases. Hydrogen yields increased with temperature increasing in the range of $650-800^{\circ}C$, because the water shift reaction was promoted by catalyst. The yield of hydrogen gas was increased about 160% under catalyst with the mixture of limonite and dolomite comparing to limonite only.

• 한국환경과학회지
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• 제24권11호
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• pp.1501-1511
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• 2015

As essential trace elements, copper and zinc play important roles in many physiological events in plants. In excess, however, these elements can limit plant growth. This study selected a heavy metal-tolerant plant by analyzing seed germination and biomass of alfalfa (Medicago sativa), canola (Brassica campestris subsp. napus var. nippo-oleifera), Chinese corn (Setaria italica), and a sorghum-sudangrass hybrid (Sorghum bicolor ${\times}$ S. sudanense), and determined heavy metal uptake capacity by analyzing biomass, chlorophyll a fluorescence, and heavy metal contents under high external copper or zinc levels. The seed germination rate and biomass of the sorghum-sudangrass hybrid were higher under copper or zinc stress compared to the other three plants. The plant biomass and photosynthetic pigment contents of the sorghum-sudangrass hybrid seedlings were less vulnerable under low levels of heavy metals (${\leq}50ppm$ copper or ${\leq}400ppm$ zinc). The maximum quantum yield of PSII ($F_v/F_m$) and the maximum primary yield of PSII ($F_v/F_o$) decreased with increasing copper or zinc levels. Under high copper levels, the decline in $F_v/F_m$ was caused only by the decline in $F_m$, and was accompanied by an increase in non-photochemical quenching (NPQ). The $F_v/F_m$ declined under high levels of zinc due to both a decrease in the maximum fluorescence ($F_m$) and an increase in the initial fluorescence ($F_o$), and this was accompanied by a marked decrease in photochemical quenching (qP), but not by an increase in NPQ. Accumulations of copper and zinc were found in both aboveand below-ground parts of plants, but were greater in the below-ground parts. The uptake capacity of the sorghum-sudangrass hybrid for copper and zinc reached 4459.1 mg/kg under 400 ppm copper and 9028.5 mg/kg under 1600 ppm zinc. Our results indicate that the sorghum-sudangrass hybrid contributes to the in situ phytoremediation of copper or zinc polluted soils due to its high biomass yield.

• 대한환경공학회지
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• 제32권8호
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• pp.747-753
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• 2010

본 연구는 바이오필터의 기질분해특성을 파악하기 위하여 휘발성유기화합물을 대상으로 임계부하량과 기질특성의 상관관계를 분석하였고, 탄소물질수지를 이용한 생물반응의 양론적 해석을 수행하였다. 반응기에 공급된 기질은 단일물질이며, toluene, styrene, MEK, MIBK를 선정하였다. 바이오필터의 기질임계부하량은 toluene은 $46.9\;g/m^3{\cdot}hr$, styrene은 $25.8\;g/m^3{\cdot}hr$, MEK는 $96.3\;g/m^3{\cdot}hr$, MIBK는 $66.5\;g/m^3{\cdot}hr$이었으며, 임계부하량은 옥탄올-물 분배계수(KOW)와 높은 상관관계를 보였다. 또한 기질부하량이 증가할수록 물질수지 중 $CO_2$에 의한 탄소회수율은 낮아졌고, 바이오매스에 의한 탄소회수율은 높아지는 경향을 보였다. 생물양론적 해석을 통하여 추정된 biomass yield (g biomass/g substrate)는 기질부하량이 증가할수록 커졌으며, toluene은 0.31~0.57, styrene은 0.29~0.57, MEK는 0.08~0.56, MIBK는 0.14~0.53의 변화폭을 보였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권6호
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• pp.1252-1257
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• 2011

본 연구는 안성시 관내에서 발생하는 농산부산물 바이오매스 중 오이, 토마토, 파프리카 작물 잔사를 수거하여 실험에 공시하고 각 부산물의 발생특성과 메탄 생산 퍼텐셜을 조사 분석하였다. 농산부산물의 에너지 자원화 기준으로는 메탄생산량을 설정하고, 부산물별 메탄 퍼텐셜을 시험하였으며 측정된 메탄 퍼텐셜을 기초자료로 활용하여 단위면적당 바이오매스 발생량, 바이오가스 생산량 및 비료가치를 조사 분석하였다. 실험적 메탄 퍼텐셜은 농산부산물별로 $0.170{\sim}0.354Nm^3\;kg^{-1}\;VS_{added}$의 값을 보였으며, 그중 파프리카 열매가 가장 높은 메탄 생산 퍼텐셜을 보였으며, 오이 줄기가 가장 낮은 메탄 생산 퍼텐셜을 보였다. 시설 원예에서 기인하는 바이오매스별 메탄생산량은 줄기 부위가 잎이나 열매 부위 보다 낮은 값을 나타내는 경향을 보였다. 시설 재배지의 단위면적당 바이오매스 발생량은 오이 30.5 > 토마토 28.3 > 파프리카 $21.5Mg\;ha^{-1}$순 이었으며, 단위면적당 메탄생산량은 오이 782.5 > 파프리카 686.8 > 토마토 $645.0Nm^3\;ha^{-1}$순 이었다.

• 한국실천공학교육학회논문지
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• 제3권1호
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• pp.183-192
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• 2011

현재 화석연료사용의 급증으로 인하여 지구온난화와 자원고갈의 문제가 전 세계적으로 크게 대두되어지고 있다. 이를 해결하기 위한 일환으로 재생 가능한 에너지로서 바이오매스의 활용에 관심을 기울이고 있다. 바이오디젤은 식물성 유지 또는 동물성지방, 폐식용유로부터 전이에스테르화반응을 통해 생산되는 친환경적인 연료로 기존의 석유디젤을 대체할 수 있는 연료로 관심을 받고 있다. 본 논문에서는 현재 연구 되고 있는 다양한 바이오디젤의 생산방법들과 수율에 영향을 주는 인자들에 대해 살펴보았다.