• Composites Research
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• 제22권4호
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• pp.41-49
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• 2009

천연섬유복합재료는 저비용, 경량, 재생성, 친환경적인 재료로 최근 제조되고 있다. 또한 이들 재료는 생체분해성과 비연마 특성을 갖고 있다. 천연섬유의 친환경적이고 생체분해성으로 인해 천연섬유복합재료는 기존의 섬유를 대체할 잠재적인 대체재로 관심을 받고 있다. 천연섬유의 화학적, 기계적, 물리적 특성은 다양한 섬유의 셀룰로스양에 따라 명확한 특정이 구분되며, 이러한 복합재료의 기계적인 물성치는 기지재와 섬유간의 접착에 의해 주로 영향을 받고 있다. 천연섬유표면의 여러 화학적인 물리적인 개질방법은 섬유와 기지의 접착력 향상에 영향을 주어 결국 복합재료의 기계적인 물성치를 향상시킬 수 있다. 본 논문은 최근 개발되고 있는 천연섬유복합재료의 섬유종류, 고분자기지, 제조기술, 섬유의 처리, 섬유 기지간 계면등에 관한 최근의 연구결과들을 정리하여 소개한 것이다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제49권3호
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• pp.226-233
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• 2021

This article aimed at thermally treating and charactering the Eucalyptus grandis wood under three different temperatures. For this, pristine eucalypt samples were treated by heating in a laboratory oven at 160 ℃, 200 ℃ and 240 ℃, always for 2 h. Treatment parameters (based on weight percentage loss and specific gravity), as well as mechanical (by hardness tests), chemical (by infrared spectroscopy), thermal (by thermogravimetry), and colorimetric (by CIELab method) features were evaluated. Compared to the pristine ones, the treated woods have there was a drop in apparent density at 12 % and consecutively greater thermal stability which is probably related to a previous partial degradation of some major amorphous components (namely cellulose, hemicellulose and lignin), as suggested by the treatment parameters and infrared spectra. Besides of that, the higher the temperature treatment, the higher the loss in surface hardness and the higher the colour darkening.

• Environmental Engineering Research
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• 제24권4호
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• pp.670-679
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• 2019

Lignin complexity molecule makes its biodegradation difficult during lignocellulosic wastes composting. So, the improvement of its biodegradation has usually been considered as an objective. This study aimed to determine the impact of Trametes trogii inoculation on organic matter and particularly on lignin and cellulose during green wastes co-composting with olive mill waste water sludge and coffee grounds. Three types of heaps (H1, H2 and H3) were investigated during 180 d. H3 and H2 were inoculated at the beginning of the process (t₀) and 120 d later (t₁₂₀), respectively while H1 was the control. Results showed the absence of pH stabilization in H3 during the first month. Also, in this period we observed a faster degradation of some easily available organic matter in H3 than in the other heaps. After 120 d, a better cellulose decomposition (25.28%) was noticed in H3 than in H1 and H2 (16%). Inoculation during the second fermentation phase induced supplementary lignin degradation in H2 with a percentage of 35% against 23 and 26% for H1 and H3, respectively. For all the runs, a Fourier Transform Infrared analysis showed aliphatic groups' decrease, OH groups' increase and lignin structural modification.

• Journal of Microbiology
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• 제45권6호
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• pp.485-491
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• 2007

The effects of biological pretreatment on the Japanese red pine Pinus densiflora, was evaluated after exposure to three white rot fungi Ceriporia lacerata, Stereum hirsutum, and Polyporus brumalis. Change in chemical composition, structural modification, and their susceptibility to enzymatic saccharification in the degraded wood were analyzed. Of the three white rot fungi tested, S. hirsutum selectively degraded the lignin of this sortwood rather than the holocellulose component. After eight weeks of pretreatment with S. hirsutum, total weight loss was 10.7%, while lignin loss was the highest at 14.52% among the tested samples. However, holocellulose loss was lower at 7.81 % compared to those of C. lacerata and P. brumalis. Extracelluar enzymes from S. hirsutum showed higher activity of ligninase and lower activity of cellulase than those from other white rot fungi. Thus, total weight loss and changes in chemical composition of the Japanese red pine was well correlated with the enzyme activities related with lignin- and cellulose degradation in these fungi. Based on the data obtained from analysis of physical characterization of degraded wood by X-ray Diffractometry (XRD) and pore size distribution, S. hirsutum was considered as an effective potential fungus for biological pretreatment. In particular, the increase of available pore size of over 120 nm in pretreated wood powder with S. hirsutum made enzymes accessible for further enzymatic saccharification. When Japanese red pine chips treated with S. hirsutum were enzymatically saccharified using commercial enzymes (Cellulclast 1.5 L and Novozyme 188), sugar yield was greatly increased (21.01 %) compared to non-pre treated control samples, indicating that white rot fungus S. hirsutum provides an effective process in increasing sugar yield from woody biomass.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제38권6호
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• pp.587-601
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• 2010

본 총설은 나노셀룰로오스의 원료의 종류, 단리방법과 나노셀룰로오스의 특성 그리고 이를 바탕으로 한 나노복합재의 최근 연구동향을 검토하였다. 나노셀룰로오스를 얻는 원료는 목질자원 및 미생물셀룰로오스 등을 포함하여 다양한 자원이 이용되고 있다. 또 나노셀룰로오스의 단리방법은 물리적, 기계적 및 화학적 방법들이 사용되고 있으며 이들 단리방법에 따라 나노셀룰로오스의 특성은 달랐다. 나노셀룰로오스의 길이와 폭은 사용된 원료 종류와 단리방법에 따라 크게 영향을 받지만 길이는 약 100~300 nm이며 폭은 5~50 nm로 다양하였다. 나노복합재의 제조에는 대부분 수용성 고분자들이 기질로 사용되었으며 2~10%의 나노셀룰로오스로 강화된 나노복합재의 인장강도와 저장탄성계수(E')는 크게 향상되는 경향을 보였다. 소수성 고분자에 사용될 경우 나노셀룰로 오스의 표면을 변화(modification) 시키는 다양한 방법들이 소개되었다. 나노셀룰로오스를 바탕으로 한 나노복합재의 응용은 다양하게 보고되었으나 적합한 응용분야에 대한 연구가 필요하다. 특히 나노셀룰로오스의 이용 확대를 위해서는 목질자원으로부터 나노셀룰로오스를 상업적으로 대량으로 제조할 수 있는 연구와 기술개발이 향후에 필요하다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제20권5호
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• pp.551-558
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• 1992

Streptomyces sp. S56으로부터 endoinulase를 생산하고 정제하여 물화학적으로 성질을 조사하였다. 조효소는 DEAE-cellulose column chromatography 및 Sephadex G-200 gel filtration에 의하여 정제하였으며, 정제된 효소는 polyacrylamide gel 전기영동결과 단일 band로 나타나서 전기영동상 순수하게 분리되었다. 정제효소의 최적 pH는 5.5-6.0, 최적온도는 $50^{\circ}C$였으며, 최적 온도에서의 열안정성은 1시간 처리후 42%의 잔류활성을 보였다. 정제효소는 금속이온 중 $Mn^{2+}$에 의해서는 활성이 증가되었으나, $Ag^{+}$, $Hg^{+}$, $Cu^{2+}$, $Zn^{2+}$, $Fe^{3+}$, $Mo^{6+}$ 에 의해서는 활성이 50% 이상 감소하였다. EH한 EDTA, 8-hydroxyquinoline에 의하여 활성이 저해되는 것으로 보아 metalloenzyme인 것으로 추정되었다. 본 효소는 inulin 내부의 $\beta$-2,1 결합을 가수분해하여 fructose oligomer를 생산하는 inulase 활성만을 가지고 있었으며 invertase 및 $\alpha$-glucosidase 활성은 나타내지 않았다. Inulin에 대한 Km값은 0.287mM, $V_{max}$ $0.109{\mu}mol/min$이었다. 효소의 촉매작용에 관하여는 amino acid residue는 tryptophan로 추정되었으며 그 외에 arginine, tyrosine, lysine, methionine, histidine, cysteine 및 cystine의 chemical modification 실험결과 효소활성저해가 나타나지 않아 이들 amino acid residue는 효소작용에 직접적으로 관여하지 않는 것으로 추정되며 carboxyl기도 효소활성에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제33권6호통권134호
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• pp.79-86
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• 2005

아스펜 목재(Populus tremuloides, L.)를 Ceriporiopsis subvermispora로 1, 2, 4, 6주 동안 부후 처리한 후, 목재의 화학적 성상변화를 관찰하였으며, 부후목재로부터 리그닌(MWL)을 단리하여 Gel permeation chromatography (GPC) 분석과 nitrobenzene oxidation (NBO)을 실시하였다. 부후가 진행되면서 목재내 리그닌의 함량은 계속 감소하여 6주 후에는 미처리재와 비교하여 20%까지 감소하였다. 리그닌은 균주처리에 의하여 저분자화되어 알칼리에 쉽게 용출되는 것으로 예측된다. 부후목재의 전섬유소(Holocellulose) 함량은 미처리재와 비교하여 5~6% 정도 감소하였다. 부후 과정 동안 $\alpha$-셀룰로스의 함량은 커다란 변화가 관찰되지 않았으나, xylose의 함량은 대조구의 23.4%에서 6주후에는 18%까지 감소하였다. 아스펜 목재의 리그닌 분자량은 균주처리에 의해서 점차 감소되었다가 부후 6주 이후에는 안정화 단계에 접어드는 경향을 보였다. 단리한 리그닌의 NBO 분석 결과, NBO 분해산물의 수율은 대조구와 비교하여 6주처리 후에는 20% 가량 감소되었다. 특히, 부후 목재 리그닌에서 S-타입 유도체(syringaldehyde+syringic aicd)의 감소량이 두드러졌다. G-타입 유도체(vanillin+vanillic acid)의 수율은 부후가 진행되면서 약 20% 가량 증가되었는데, 이는 부후과정에서 리그닌 분해 효소에 의한 S-리그닌의 탈메톡실화 반응이 진행되었음을 암시한다. 결론적으로, C. subvermispora는 부후 과정동안 G-리그닌보다 S-리그닌을 더욱 선택적으로 분해하는 경향을 나타내었다.