• 한국약용작물학회지
• /
• 제26권2호
• /
• pp.127-133
• /
• 2018

Background: The demand of recycling renewable agricultural by-products is increasing. Radiation breeding is a method used to improve saccharification efficiency. Thus, we investigated the effect of gamma ray irradiation on the pretreatment and enzymatic hydrolysis of the stalks of Senna tora, an important medicinal plants. Methods and Results: S. tora seeds were irradiated with gamma ray at doses of 100, 200, 300, and 400 Gy. In the pretreated biomass, glucan and lignin content were higher in the M1 ($1^{st}$ generations of irradiation) S. tora stalks than in the M2 ($2^{nd}$ generations of irradiation) stalks, this can be explained by the higher degradation rate in M1. After oxalic acid pretreatment, the concentration of total phenolic compounds (TPCs) in the hydrolysate increased in the gamma ray treated seeds. The highest relative increase rate in crystallinity in the pretreated biomass was observed in M1-400 Gy and M2-100 Gy. The cellulose conversion rate was higher in M1 than in M2, except for 200 Gy. Conclusions: Gamma ray irradiation at an appropriate dose can be used to improve the efficiency of pretreatment and enzymatic hydrolysis, thereby increasing biomass availability.

• 한국환경농학회지
• /
• 제21권4호
• /
• pp.261-268
• /
• 2002

Monochlorophenol인 2-, 3- 및 4-chlorophenol에 대해서 D. concentrica, T. versicolor, P. ostreatus 3균주를 이용하여 저항성, 분해능, 분해산물 등을 비교 분석하였다. T. versicolor는 monochlorophenol의 종류 및 농도의 증가에 따라 전혀 영향을 받지 않고 균사 생장이 이뤄지며, D. concentrica는 3-, 4-chlorophenol에서 100 mg/L 이상으로 농도가 증가하면 균사 생장이 느려져 제한을 받고 있는 것으로 나타났다. P. ostreatus는 두 균주와 달리 대조구 자체의 생장이 14일 정도로 상당히 느렸으나 2-, 3-chlorophenol을 첨가했을 때 오히려 1$\sim$2일 정도씩 생장이 촉진되는 결과를 나타냈다. 2-Chloro- phenol 이나 3-chlorophenol에서는 P. ostreatus가 제일 우수한 분해능을 보였으며 4-chlorophenol의 경우는 T. versicolor가 2균주에 비하여 월등하게 우수하게 나타나 균주에 따른 mono- chlorophenol의 분해능에 있어서 차이가 있고, 염소의 치환 위치에 따라 ortho나 meta 보다는 para 위치에 염소가 치환된 4-chlorophenol이 D. concentrica나 P. ostreatus의 경우 분해가 느린 것으로 나타났다. 그러나 T. versicolor는 2-, 3- 및 4-chlorophenol의 저항성 시험에서 균사 생장이 제한을 받지 않고 우수한 생장력을 갖고 있는 것처럼 분해능 시험에 있어서도 우수하였다. 균주별로 pH와 균사량은 P. ostreatus > T. versicolor > D. concentrica 순으로 높았으며, 균주내에서 배양일수별로 pH의 변이는 유동적이었고 균사량은 조금씩 증가하였으나 뚜렷한 차이는 없었다. 즉, 2-, 3- 또는 4-chlorophenol의 목질분해균을 이용한 분해에 있어서 pH 및 균사량은 monochlorophenol의 분해능과는 상관관계가 낮은 것으로 나타났다. T. versicolor와 P. ostreatus의 경우는 높은 laccase의 유도 효과를 나타내면서 monochlorophenol의 분해에 영향을 주는 것으로 생각된다. Monochlorophenol의 분해산물로는 1,3,5-trihydroxyl benzene, 1-ethyl-1-hydroxyl poltane, 2-pro-penoicacid, methylmalonic acid, 2-methyl-4-keto-pentan-2-ol 등과 지방산의 일종인 tetradecanoic acid, hexadecane, hept-adecanoic acid, octadecanoic acid 등이 확인되었다.

• 한국환경생태학회지
• /
• 제27권3호
• /
• pp.344-356
• /
• 2013

본 연구는 관악산 산림의 식물군집동태를 22년간(1972~1993년) 모니터링 한 연구의 연속된 연구이다. 이에 도시환경변화에 따른 관악산 산림의 식생구조 변화실태를 분석하여 향후 도시림 관리의 기초자료를 제공하고자 하였다. 지난 39년간(1972~2010년) 평균기온은 약 $1.1{\sim}1.7^{\circ}C$ 이상 상승하였고, 토양 산성화(pH $5.40{\rightarrow}4.50$)와 $K^+$($0.67{\rightarrow}0.25$), $Ca^{{+}{+}}$($3.20{\rightarrow}0.87$) 함량의 감소경향이 뚜렷하였다. DCA에 의하여 분류된 군집유형의 상대우점치와 흉고직경급별 분석결과 추정되는 천이경향은 39년간 신갈나무에서 멈춰 있었고, 향후 천이계열은 신갈나무에서 유지되거나 소나무${\rightarrow}$신갈나무, 상수리나무${\rightarrow}$졸참나무로 예측되었다. 관악산 산림에 생육하는 수목의 규격은 증가하였지만 종수 및 개체수는 39년간 감소하는 경향을 보였으며, 도시환경 변화 지표종인 때죽나무와 팥배나무의 세력은 지속적으로 증가하였다. 지난 39년간의 토양 산성화, $K^+$, $Ca^{{+}{+}}$, $Mg^{{+}{+}}$ 감소가 도시 외곽 도시림인 관악산 식생구조의 쇠퇴에 영향을 미친 것으로 나타났다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제40권3호
• /
• pp.204-211
• /
• 2012

본 연구에서는 유동형 열분해 장치를 이용하여 리기다소나무를 $400{\sim}550^{\circ}C$ 범위에서 체류시간 1.9초 동안 급속 열분해하여 바이오오일, 탄, 가스를 각각 생산하였다. 열분해 생산물의 수율은 열분해 온도에 따라 크게 영향 받았다. 바이오오일의 수율은 $500^{\circ}C$ 조건에서 가장 높았으며, 기건 바이오매스 대비 64.9 wt%로 나타났다. 열분해 온도가 높아질수록 탄 수율은 36.8 wt%에서 11.2 wt%로 급격히 감소한 반면 가스 생성량은 16.1 wt%에서 33.0 wt%로 증가하였다. 바이오오일의 수분함량과 발열량은 열분해 온도에 매우 민감한 것으로 나타났으며, 온도가 높아질수록 수분함량은 26.1 wt%에서 11.9 wt%로 감소한 반면, 발열량은 약 16.6 MJ/kg에서 19.3 MJ/kg로 증가하였다. 모든 온도조건에서 생산된 바이오오일에는 공통적으로 22종의 화합물이 확인되었고, 이들은 셀룰로오스 유래 물질 10종과 리그닌 유래 물질 12종으로 분류하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제43권3호
• /
• pp.304-310
• /
• 2015

저장 또는 운송단계에서 목분에 포함된 수분의 부적절한 조절은 생물학적 열화로 인한 품질하락 및 손실을 야기할 수 있기 때문에 목분의 함수율은 정확하게 측정되어야 하고 적절하게 조절되어야 한다. 본 연구에서는 근적외선(파장 대역: 1000-2400 nm) 분광분석법을 적용하여 낙엽송(Larix kaempferi) 목분의 함수율을 측정하고자 하였다. 각 상대습도($25^{\circ}C$, RH 30~99%) 단계별로 조습된 목분의 근적외선 반사스펙트럼을 측정하고, 적정 수학적 전처리(smoothing, standard normal variate)와 부분최소자승법을 적용하여 예측모델을 개발하였다. 도출된 함수율 예측모델은 높은 신뢰도를 보였다($R^2$ = 0.94, RMSEP = 1.544). 본 연구에서 개발된 근적외선 분광분석법을 통하여 비파괴적이면서 정확하고 신속한 목분 함수율의 측정과 효율적인 목재이용을 견인할 수 있으리라 기대된다.

• 임산에너지
• /
• 24권2호
• /
• pp.1-9
• /
• 2005

친환경적으로 돈분뇨를 처리하기 위하여 목질칩을 이용한 정화조에서 장기 처리한 목질칩과 돈분뇨 성분의 변화 양상을 관찰하였다. 자체 제작한 정화조에 히터를 가동하면서 3일 후 발효 적정온도인 $55{\sim}60^{\circ}C$에 도달하였고, $180{\iota}$/일 돈분뇨 분해능을 보기는 정화조에서 사용하는 목질칩의 성분은 돈분뇨의 처리시기가 경과함에 따라 회분의 양이 증가하여 돈분뇨 자체에 포함되어 있는 여러 무기물 함량이 더해진 것으로 보였다. 알칼리와 유기용매추출물 및 Klason 리그닌함량은 거의 변화가 없었고, 무처리칩에 비해 흘로셀룰로오스의 양은 약 10% 감소하여 발효 중 목질칩이 부탄소원으로 이용되었을 가능성이 있다고 판단되었다. 장기 처리된 돈분뇨의 성분 중 무기물 함량($Ca^{2+},\;Mg^{2+},\;K^+,\;Na^+$ 등)은 무처리칩에 비해 처리기간에 파라 증가하는 경향을 보였고, 중금속(Cd, As, Cu 등)은 거의 검출되지 않았다. 돈분뇨 원액에 비해 전질소 함량은 감소하나 무처리칩보다는 높은 수치를 보여 나중에 돈분뇨를 발효, 분해한 목질칩을 산지의 퇴비화에 사용해도 환경적 문제가 없을 것이라고 판단되었다. 장기 처리에 따른 미생물 변이는 반응기 내의 온도가 급격히 상승하면서 생균수가 증가하였다.

• 환경생물
• /
• 제34권1호
• /
• pp.1-7
• /
• 2016

북한의 산림 황폐화는 매우 심각한 것으로 보고되고 있으며, 이를 해결하기 위해 황폐화 방지와 온실가스 감축을 목표로 한 REDD+ 사업에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 북한 황해북도에서 10,000 ha를 대상지에 대해 다중시기 토지피복 변화를 분석하였다. 연구 대상지의 산림 황폐화는 계속 심해져, 1989년 7,035 ha로부터 2013년 4,293 ha로 약 39%가 감소하는 것으로 나타났다. 그에 따라 산림탄소축적량은 약 $284,399tCO_2$ 감소한 것으로 나타났다. 기준선을 설정하고 REDD+ 사업에 의한 산림탄소 감소방지량 (온실가스배출감축량)을 분석한 결과 약 $364,704tCO_2$가 감소하지 않고 유지될 수 있는 것으로 나타났다. 현장조사 수행이 불가능한 한계점과 단위면적 (ha)당 산림탄소축적량을 이용할 시 북한의 수종 재적 자료가 없는 제한 하에 남한의 자료를 사용한 한계는 향후 극복하여야 할 과제라고 판단된다. 그러나 본 연구는 향후 북한에서 REDD+ 사업을 위해 활용될 수 있을 것이다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제33권1호통권129호
• /
• pp.77-86
• /
• 2005

표고버섯 폐골목의 대체에너지 자원으로서의 가능성을 살펴보기 위하여 폐골목을 사용연수별로 구분하고 동일 수종의 정상재와 함께 화학적, 물리적 성상을 비교, 조사하였다. 또한 폐골목에 잔존하는 효소에 의한 전처리 효과를 살펴보기 위하여 기존의 전처리 방법인 폭쇄처리법과 비교하였다. 사용연수에 따른 화학적 성상의 변화는 회분, 수용성 추출물, alkali 추출물, 유기용매 추출물 함량 모두 뚜렷한 경향을 나타내진 않았지만 균주를 접종한 직후 폐골목에서 정상재보다 높은 함량을 나타내었다. Holocellulose 함량은 큰 폭으로 감소하였고 다른 주성분인 lignin 함량은 균주 접종 전후에 큰 변화를 보여주지 않았지만 cellulose 함량이 큰 폭으로 감소한 것을 고려하면 균주에 의해 상당량의 lignin 분해가 진행되었다. 부후정도는 균주 접종 후 점차 증가하는 모습을 보였지만, 결정화도는 급격히 감소하였다. 폭쇄처리에 의한 화학적, 물리적 성상의 변화로서 수용성 추출물, alkali 추출물, 유기용매 추출물 함량은 큰 폭으로 증가하였고, holocellulose 함량도 소폭 상승하였지만 lignin 함량은 특별한 경향을 나타내지 않았다. 그러나 다른 추출물의 함량이 급격히 증가한 것을 고려하면 holocellulose와 lignin 모두 감소하였다고 생각된다. 폭쇄처리에 의한 결정화도의 감소는 균주 접종 후의 감소폭과 비슷한 결과를 나타내었고, 인위적으로 부후시킨 재료에 대한 lignin 함량은 폐골목의 함량보다 감소하여 잔존 효소에 의한 전처리 가능성을 나타내었다. 이상의 결과로 미루어 보아 폐골목은 대체에너지 자원으로서 충분한 가능성을 갖고 있다고 사료된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제33권1호통권129호
• /
• pp.48-57
• /
• 2005

플라스틱 가소제로 사용되고 있는 프탈레이트류(phthalate esters)의 백색부후균에 의한 분해 특성을 확인하기 위해 본 연구에서는 프탈레이트 제조에 사용되고 있는 전구체로서 프탈산(phthalic acid)의 분해를 Polyporus brumalis를 이용하여 확인하였다. 프탈산(phthalic acid) 50 ppm을 액상 배지에 처리하고 균체에 의한 프탈산의 감소율을 확인한 결과, 배양 4일 후부터 감소하기 시작하여 배양 24일에는 배지 내에서 검출되지 않아 완전히 분해되었음을 확인하였고, 배양 기간 동안 리그닌 분해 효소 활성 변화는 배양 10일 후부터 대조구에 비해 프탈산 처리구의 효소 활성이 저조하게 나타남을 확인하였다. Esterase의 경우에는 대조구에서 보여지는 효소 활성 변화와는 달리 배양 10일 이후에 지속적으로 증가하는 것을 확인하였다. 영양원으로 사용된 glucose는 배양 6일 째까지는 대조구와 프탈산 처리구간에 감소율이 유사하였으나, 이후 배양 시간이 연장됨에 따라 배지 내에서 급격하게 감소하는 것을 확인하여 대조구에 비해 프탈산 처리구가 glucose 소모율이 낮았다. 이는 프탈산이 균체에 흡수된 후에 대사작용에 이용되기 때문이라 사료된다. 또한, 균체외 효소에 의한 프탈산의 화학적 구조변화를 GC/MS를 이용하여 분석한 결과 반응 12시간 이내에 무수프탈산으로 탈수 반응이 급격히 진행되는 것을 확인하였다.

• 에너지공학
• /
• 제27권3호
• /
• pp.63-67
• /
• 2018

The Democratic People's Republic of Korea, or the DPRK, is one of the poorest country in world facing chronic economic, energy and food security issues. Prolonged improper management of economic and natural resources has led to extreme poverty, malnutrition and critically vulnerability to nature's forces. Presistent deforestation and forest degradation in the DPRK has national and global consequences which has attracted attention from international community, whose offering financial and technical assistance for targeted interventions. Through REDD+ programs, the DPRK has the opportunity to establish its credentials as a responsible nation while improving the quality of life of its population. This study offers an enabling context under which suitable climate change action related to forestry can be identified and implemented in the DPRK.