• The Korean Journal of Ecology
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• 제28권3호
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• pp.135-139
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• 2005

서양등골나물의 휘발성 추출물에 포함된 terpenoid 화합물을 분리, 동정하였고, 주요 물질 4종에 대한 종자발아와 유식물 생장을 조사하였다. 서양등골나물 정유에 포함된 화합물의 수는 $\beta$-caryophyllene, $\alpha$-terpinenol, chamazulene, bornyl acetate, $\alpha$-pinene등 총 49종이었으며, 그 중 3종은 미확인되었다. 서양등골나물의 정유로부터 분리 확인한 휘발성 화학물질 중 다량 함유되어 있거나 중요한 성분으로 판명된 $\alpha$-pinene, bornyl acetate, linalool 및 terpinen-4-ol 등 4종의 물질에 대한 녹두의 발아 억제 효과를 조사하였다. linalool과 terpinen-4-ol에 의해서는 녹두의 종자가 전혀 발아하지 못하여 발아 억제효과가 매우 큰 것으로 보인다. 정유 내 화합물에 의한 녹두 유식물의 초기 생장 결과, $\alpha$-pinene과 bornyl acetate에 대한 묘조와 유근의 생장은 농도에 따라 점점 억제되었고, linalool과 terpinen-4-ol에 대해서는 실험구에서 생장 반응이 나타나지 않을 만큼 강하게 억제반응이 나타났다. 생체량에 있어서 $\alpha$-pinene의 경우 58 ${\mu}l$ 이상에서 유의한 영향을 미치고 있었으며, bornyl acetate의 경우에는 19 ${\mu}l$ 이상에서 감소하는 것으로 나타났으나 그 이후에는 통계적으로 유의한 차이를 나타내지는 않았다. 위의 결과를 종합해 볼 때, 정유 내에 포함된 서양등골나물의 알레로 화합물 중 생물검정에 사용된 $\alpha$-pinene, bornyl acetate, linalool과 terpinen-4-ol은 식물의 발아 억제 효과를 나타내는 주요한 물질 중 하나로 생각되며, 특히 linalool과 terpinen-4-ol은 다른 식물의 생장을 감소시키는 데 탁월한 효과가 있음을 알 수 있었다.

• 한국유기농업학회지
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• 제22권1호
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• pp.129-145
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• 2014

서양금혼초의 군락 형성에 따른 경쟁적 우세원인을 규명하고 친환경농자재 개발을 위한 기초자료로 제공하고자 생육특성과 Allelopathy 효과를 알아보았다. 서양금혼초의 생육특성은 예초지역과 비예초지역간의 묘조(苗條) 수, 지상부 직경과 화주 수를 비교한 결과 예초지역의 묘조(苗條) 수, 지상부의 직경과 화주수가 비예초지역보다 높은 것으로 조사되었고, 서양금혼초의 수용성 추출액에 대한 레드클로버(Trifolium pratense), 들묵새(Festuca myuros), 도깨비바늘(Bidens bipinnata) 등 실험식물 14종 대해 발아와 생장 실험 결과 일반적으로 수용성 추출액의 농도가 증가함에 따라 검정식물의 발아율, 유식물의 뿌리털, shoot, root의 생장이 억제되었고 검정식물의 종류와 부위에 따라 억제정도에 있어서 차이를 보였다. 또한 서양금혼초의 수용성 추출액에 대한 실험곰팡이의 생장에 있어서는 Pythium속, Phytophthora속은 수용성 추출액의 농도가 높아짐에 따라 성장이 억제되는 경향을 보인 반면, Rhizoctonia속인 경우에는 농도가 높아짐에 따라 생장억제 현상이 뚜렷하지 않았다. 이와 같은 결과를 종합하여 보면 서양금혼초의 예초는 서양금혼초의 Split현상을 유도하여 더 많은 영양번식과 종자번식을 일으켜 군락을 형성하고, 서양금혼초에 함유된 allelochemicals에 의해 타 식물체의 발아와 생장, 미생물의 생장 등에 관여하기 때문에 제주도내 생태계에서 경쟁적 우위를 점하고 있으며, 친환경농자재로서의 활용 가능성이 있는 것으로 판단되었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제37권4호
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• pp.397-405
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• 2009

본 연구에서는 국내 조림 수종인 백합나무를 바이오에탄올 생산용 자원으로 이용하고자 oxalic acid 전처리 방법을 도입하여 가능성을 타진하였다. $160^{\circ}C$에서 0.037 g/g oxalic acid로 20분 전처리하였을 때 $40.22g/{\ell}$의 발효가능한 당을 생산하였으며, 처리된 고형 바이오매스를 이용하여 동시당화발효를 수행한 결과 72시간 후 $8.6g/{\ell}$의 에탄올을 생산하였다. 같은 조건에서 반응시간을 증가시켜 40분 처리하였을 때 $32.66g/{\ell}$의 발효가능한 당을 생산하였고 동시당화발효로 72시간 후 $9.5g/{\ell}$의 에탄올을 생산하였다. 가수분해산물을 분석한 결과, 같은 조건에서 반응시간이 증가함에 따라 acetic acid, 5-HMF, furfural, total phenols와 같은 발효저해물질이 증가하였다. 이와 같은 발효저해물질은 반응시간보다는 초기 oxalic acid 첨가량에 영향을 받았다. Acetic acid 생산량은 저농도(0.013 g/g)의 oxalic acid를 사용하였을 때 $3.39{\sim}5.78g/{\ell}$로 나타났으며 xylose 분해산물인 furfural은 glucose의 분해산물인 5-HMF보다 2~3배 많게 가수분해산물에 존재하였다. 리그닌 분해산물로 예측되는 total phenols는 모든 조건에서 $5g/{\ell}$ 이상이 검출되었다. 가수분해산물과 동시당화발효로부터 에탄올 생산량을 분석한 결과 0.037 g/g oxalic acid로 20분 전처리한 가수분해산물과 고형 바이오매스로부터 가장 높은 에탄올 생산을 예측할 수 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제37권7호
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• pp.432-440
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• 2015

유기물의 열분해로 생성되는 바이오차는 토양 탄소 저장량을 증가시킴으로써 기후변화를 완화할 수 있는 전략으로 소개되고 있다. 또한 바이오차는 토양의 흡착능을 증대시켜 중금속으로 오염된 토양을 정화할 수 있다고 보고된다. 본 연구는 두 종류 바이오차의 토양 중금속 제거 효과와 함께 기후변화 완화효과를 동시에 알아보기 위해 수행되었다. 두 종류의 바이오차는 가시박 및 차 찌꺼기 바이오매스를 열분해 하여 준비했다. 납으로 오염된 농경지 토양은 바이오차 및 바이오매스와 혼합되어 60일 동안 배양하였다. $CO_2$, $CH_4$, $N_2O$는 배양 기간 동안 주기적으로 측정되었고 토양 분석은 배양 종료 후 아세트산을 이용한 납 추출량을 비롯한 생화학적 요소에 대해 수행하였다. 그 결과, 배양 후 납의 양은 BC_Ch에서 71% 만큼 감소했다. 배양 중 $CO_2$와 $N_2O$ 발생은 BC_Ch, TW_Ch에서 각각 BC_Bm, TW_Bm 대비 약 24%, 34% 감소하였다. $CH_4$ 발생은 바이오차 처리에 의한 유의한 차이를 나타내지 않았다. GWP 계산 과정에서 온실가스($CO_2$, $CH_4$, $N_2O$), 토양에 처리한 가시박 및 차 찌꺼기 바이오매스와 바이오차, 토양 내 총 탄소량을 고려하였으며, 바이오차 투입으로 토양 내 납의 농도가 감소한 BC_Ch를 제외한 나머지 처리구와 대조구에 제올라이트를 투입하였다고 가정하여 GWP 계산을 수행하였다. BC_Ch가 GWP 측면에서 가장 유리한 것을 보였는데, 이는 가시박 바이오차가 높은 납 흡착과 토양 내 탄소 격리 효과를 나타냈기 때문으로 사료된다. 결론적으로, 가시박으로부터 생성한 바이오차를 투입하는 것이 토양 오염 저감과 기후변화 완화 효과를 동시에 기대할 수 있는 전략임을 시사한다.

• 한국잡초학회지
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• 제32권2호
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• pp.85-97
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• 2012

본 연구에서는 담수녹조류인 그물말(Hydrodictyon reticulatum, HR)을 산업바이오 자원으로서 활용하는 방안을 강구하고자 일차적으로 효소당화의 용이성을 검토하였다. HR에 대하여 효소당화를 2% 고형분 함량에서 동일조건으로 수행했을 때, 다른 종류의 바이오매스(Spirulina, Chlorella, Scenedesmus, Cladophora, Corn stover)보다 glucose 수득율이 가장 높았다. HR을 분말화하지 않아도 최적조건의 효소처리량에서 당화가 모두 이루어지며, HR 당화용액의 citrate buffer strength가 0.1mM까지 낮아도 당수득율에 큰 지장이 없었다. 또한 HR을 고온의 전처리없이 실온상태에서 바로 당화시켜도 $120^{\circ}C$ 처리에 비해 10% 미만의 당화율 감소만 나타내었다. 발효균주의 일반적인 생장적온인 $37^{\circ}C$ 또는 pH 6.5에서도 당화가 정상적으로 잘 일어나 당화/발효를 동시에 진행시킬 수 있는 바이오매스로의 특징을 보였다. 효소량을 기준량의 1/10정도 줄여도 최적조건의 70~80%에 해당하는 glucose 수득율을 나타내었다. 그리고 본 실험조건에서 HR의 고형분 함량 10%까지 당수득율이 떨어지지 않았고 15%이상되어야 감소하기 시작하여 고농도 당용액 생산에도 좋은 특성을 나타내었다. 이들의 제반 결과는 HR이 당화가 매우 쉽게 일어나는 특징을 가진 조류 바이오매스임을 나타내준다. 이러한 장점뿐만 아니라 수집하기가 매우 용이한 사상조류(flilamentous algae)이기 때문에 다른 종류의 조류 바이오매스에 비해 바이오화학제품 생산을 위한 원료로서 향후 이용가치가 매우 높을 것으로 판단된다.

• 청정기술
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• 제21권3호
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• pp.141-152
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• 2015

환경문제가 대두되면서 이미 선진국의 바이오 플라스틱 공급업체들은 소비자의 관심과 재활용 규제가 친환경 포장재 등의 수요를 불러일으킬 것으로 전망하였다. 이러한 수요에 대응하기 위해 옥수수와 같은 식물체를 활용해 만든 여러 형태의 바이오 플라스틱을 출시해 왔으며, 국내 업체들에서도 점차 이에 대한 관심을 높여가고 있다. 점차 강화되고 있는 폐기물 부담금과 불안정한 국제 유가를 고려할 때, 바이오 플라스틱은 소비자들의 친환경 제품에 대한 관심과 연결되어 국내 플라스틱 산업의 새로운 활로가 될 것으로 기대된다. 이를 위해서는 비교적 초기단계에 있는 국내 친환경 바이오 플라스틱 기술에 대해 기업과 대학에서 활발한 연구가 이루어져야 할 것으로 보인다. 빠르면 2-3년 내에 기존 생분해 플라스틱 이외에 바이오 베이스 및 산화생분해 플라스틱을 주원료로 한 식품용기 및 포장재, 산업용품, 농업용품, 일회용품, 산업용랩, 스트래치 필름 및 각종 상품용 제품이 실용화되고, 장기적으로는 생체 의료용제 등과 같은 첨단의 고부가 생명 공학기술을 응용한 다양한 종류의 환경 친화 제품의 출시가 예상되며, 향후 바이오 플라스틱 산업은 시장 잠재력과 성장성이 무한한 환경 관련 사업으로 평가된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제48권2호
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• pp.253-266
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• 2020

본 연구에서는 연료형 목재제품 중 국내 유통되고 있는 3종의 성형탄(숯가루 성형탄, 톱밥성형탄, 구멍탄착화용 성형탄)을 선정하여 연소특성, 유해물질 함량, 연소 시 발생되는 대기오염물질 배출 특성에 관한 연구를 진행하였다. 연소시 숯가루 성형탄이 톱밥성형탄보다 더 높은 일산화탄소를 발생시켰으며, 성형목탄의 연소 시 발생하는 대기오염물질 배출량을 대기환경보전법 배출허용기준과 비교 시 전체 제품의 질소·황산화물 배출 기준에 미치지 못하였다. 2019년 기준 배출 허용기준으로 일산화탄소 200 ppm, 질소 산화물 150 ppm, 황산화물 100 ppm이며, 이산화탄소 배출 기준은 변경되지 않았다. 본 연구에 의해 생성된 연소가스 분석을 기초 자료로 성형목탄의 연소 시 생성되는 대기오염물질의 배출 계산을 위한 표준에 대한 연구 및 성형목탄의 불완전 연소에 의해 생성되는 일산화탄소 저감에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.3.1-3.1
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• 2010

Water splitting reaction using photocatalysts is of great interest in the utilization of solar energy [1]. In the present work, visible light-responsive $TiO_2$ thin films (Vis-$TiO_2$) were prepared by a radio frequency magnetron sputtering (RF-MS) deposition method and applied for the separate evolution of $H_2$ and $O_2$ from water as well as the photofuel cell. Special attentions will be focused on the effect of HF treatment of Vis-$TiO_2$ thin films on their photocatalytic activities. Vis-$TiO_2$ thin films were prepared by an RF-MS method using a calcined $TiO_2$ plate and Ar as the sputtering gas. The Vis-$TiO_2$ thin films were then deposited on the Ti foil substrate with the substrate temperature at 873 K (Vis-$TiO_2$/Ti). Vis-$TiO_2$/Ti thin films were immersed in a 0.045 vol% HF solution at room temperature. The effect of HF treatments on the activity of Vis-$TiO_2$/Ti thin films for the photocatalytic water splitting reaction have been investigated. Vis-$TiO_2$/Ti thin films treated with HF solution (HF-Vis-$TiO_2$/Ti) exhibited remarkable enhancement in the photocatalytic activity for $H_2$ evolution from a methanol aqueous solution as well as in the photoelectrochemical performance under visible light irradiation as compared with the untreated Vis-$TiO_2$/Ti thin films. Moreover, Pt-loaded HF-Vis-$TiO_2$/Ti thin films act as efficient and stable photocatalysts for the separate evolution of $H_2$ and $O_2$ from water under visible light irradiation in the presence of chemical bias. Thus, HF treatment was found to be an effective way to improve the photocatalytic activity of Vis-$TiO_2$/Ti thin films. Furthermore, unique separate type photofuel cell was fabricated using a Vis-$TiO_2$ thin film as an electrode, which can generate electrical power under solar light irradiation by using various kinds of biomass derivatives as fuel. It was found that the introduction of an iodine ($I^-/{I_3}^-$) redox solution at the cathode side enables the development of a highly efficient photofuel cell which can utilize a cost-efficient carbon electrode as an alternative to the Pt cathode.

• 공업화학
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• 제20권3호
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• pp.285-289
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• 2009

최근 지구온난화 및 식량문제에 대한 관심이 증대되면서 그 해결책으로 미세조류에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다. 특히 광합성 미세조류 Spirulina platensis는 이산화탄소를 고정할 수 있으며, 영양적 가치가 우수하여 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 Spirulina platensis NIES 39의 대량 배양을 위한, 배양온도, 초기 pH, 조도, 탄소와 질소원의 농도 등의 요인에 대한 최적 조건을 확립하고자 하였다. 배양 온도 $35^{\circ}C$에서 초기 pH 9.5, 조도 4500 lux에서 건조균체중량 2.10 g/L, 클로로필 함량 29.53 mg/L로 가장 우수한 결과를 나타내었으며, 이때의 탄소원과 질소원의 농도는 각각 16.8 g/L $NaHCO_3$, 2.5 g/L $NaNO_3$이었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권2호
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• pp.185-191
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• 2012

This study was performed to screen fallow crops during winter period for improvement of soil quality and utilizing as mulching material in watermelon cropping system during winter period. Five fallow crops, mainly, hairy vetch, barley, rye, oat and wheat, were sown in early November. They were mowed for covering the soil surface instead of polyethylene (PE) film before watermelon planting in early April the following year. The highest absorbed nutrients and dry matter yield were found in rye. Bulk density in plots with fallow crop was lower than control plot. There was observed no significant differences among the fallow crops. However, porosity was the lowest in control plot. Soil EC reduced to 12%, 13%, 14%, 16% and 22%, respectively, by cultivation of hairy vetch, oat, wheat, barley and rye. Microbial biomass carbon and dehydrogenase activities were higher in soil treated with gramineous crops, such as barley, rye and oat. The growth of watermelon was more affected by regeneration of fallow crop than the occurrence of weed, especially in plots treated with rye or oat. Also, the fruit damage by aphid was found severe in these treatment plots. The fruit yield in plots treated with hairy vetch and barley was increased 5.7% and 2.6%, respectively, compared to that of PE films. The present experiment findings implied that these fallow crops had significant beneficial effects on improvement of soil qualities and could be utilized for mulching materials in watermelon cropping system.