• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2012년도 제44회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.235-237
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• 2012

Geodae-Uksae 1 is a variety of Miscanthus sacchariflorus recently discovered in Korea. It is being mass-cultivated for use as energy crop due to its superior productivity, as high as 30 ton/ha/yr for the dry mass. This study investigates the method of producing biochar and bio-oil from the crop using slow pyrolysis. Especially, the study focused on assessing the biochar properties for its application to soil to improve soil quality and sequestrate carbon. Using an electrically heated packed bed reactor, the products of slow pyrolysis from Geodae-Uksae 1 were produced over a temperature range of $300-700^{\circ}C$ with a heating rate of $10^{\circ}C/min$. The biochar, condensable vapor (bio-oil) and residual gases were characterized for the physical and chemical properties. It was concluded that the ideal temperature for pyrolysis to produce biochar is $500^{\circ}C$.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제35권7호
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• pp.1951-1955
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• 2014

Catalytic pyrolysis of Geodae-Uksae 1, a kind of miscanthus found in Korea, was carried out over mesoporous MCM-48 catalysts. For rapid product analysis and catalyst evaluation, pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry was used. X-ray diffraction, nitrogen sorption, pyridine adsorbed Fourier transform infrared, and NH3 temperature programmed desorption were utilized to analyze the properties of the catalysts. Compared to non-catalytic reaction, catalytic upgrading over mesoporous Al-MCM-48 catalysts produced a higher-quality bio-oil with a high stability and low oxygen content. Al-MCM-48 exhibited higher deoxygenation ability than Si-MCM-48 due to its higher acidity.

• 한국생활과학회지
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• 제23권6호
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• pp.1191-1204
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• 2014

Even though a Han-bok, or traditional Korean costume, should be inherited since it is invaluable part of our culture, research on Han-bok is scarce. Since the development of a Jeogori pattern, the upper garment of Korean traditional clothes, is done mostly based on the chest size, the design does not completely consider on wearer's body shape. Moreover, unless made by an expert, trial and error is almost always necessary to improve the fit of the clothes. In this research, a Jeogori pattern was suggested that improves the fit based on the shape of the upper back(straight or bent) of a female in her late 20s who often wears a Han-bok and is comfortable when moving. Using a 3D virtual clothing system, the optimum pattern was selected based on the body shape. The final selection was made, and each subjects tried the garment on to evaluate the comfort when moving, along with its appearance, based on a seven point Likert scale. As a result, for a straight body shape, the optimum ease for the front bust width was 2.5cm, and that for the back bust width was 2.0cm. The optimum center back dart was 1.0cm. The optimum Geodae width was 7.6cm, and the optimum back Geodae point was 2.0cm. For the bent body shape, the optimum ease for the front and back bust was 2.0cm. The optimum Geodae width was 8.4cm, and the optimum back Geodae point was 1.5cm. Furthermore, if the Hwajang slope was set at half of the vertical distance between the laterals of the neck and shoulder, a fitted silhouette appeared, which is preferred nowadays. In the appearance evaluation, the final pattern designed in this research received higher scores than the original design(straight; p<.001, bent; p<.05). The results of the evaluation of the comfort when moving also showed higher scores for the final pattern that was designed.

• KSBB Journal
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• 제29권5호
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• pp.316-322
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• 2014

Xylanase have been used to convert the polymetric xylan into fermentable sugars from the production of ethanol and xylitol from plant biomass. The aim of this study was to isolate and identify xylanolytic bacterium from herbivore feces and was to used the xylanase for enzymatic hydrolysis of biomass. Xylanolytic strains were isolated from 59 different feces of herbivores from Seoul Grand Park located in Gwacheon Gyeonggi-do. The xylanolytic strains were selected by congo red staining and DNS method. Total 67 strains isolated from the herbivores feces were tested for xylanase activity. Among the strains, H10-1, which has the highest xylanase activity, was isolated from feces of Ceratotherium simum. The H10-1 strain was identified as Bacillus pumilus based on its morphological/biochemical characteristics and partial 16S rDNA gene sequences. Culture conditions of B. pumilus H10-1 such as initial medium pH, incubation temperature and incubation time were optimized for maximum xylanase production. And also xylanase produced by B. pumilus H10-1 was applied for the saccharification of Miscanthus sacchariflorus cv. 'Geodae 1', which was pretreated with 1.5M NaOH. The optimized culture conditions of B. pumilus H10-1 were pH 9, $30^{\circ}C$ incubation temperature, and 7 day incubation time, respectively. This xylanase activity under the optimized conditions was $20.4{\pm}3.3IU$. The crude xylanase produced by B. pumilus H10-1 was used for the saccharification of xylan derived from pretreated 'Geodae 1'. The saccharification conditions were $50^{\circ}C$, 200 rpm, and 5 days. Saccharification efficiency of pretreated 'Geodae 1' by B. pumilus H10-1 was 8.2%.

• 한국작물학회지
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• 제61권3호
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• pp.215-221
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• 2016

바이오에너지용 억새의 트랙터 부착 수확기 등 중장비 동원 늦은 수확에 따른 부작용을 구명하기 위해 전년도 생육 줄기의 늦은 수확 시기별 당년 생육특성과 마른줄기 수량을 구명한 결과는 다음과 같다. 1. 시험포장의 지하 10 cm 토양 경도는 맹아시, 맹아기, 맹아종 수확에서 각각 650, 793, 735 kPa로 일정한 경향이 없었으나 지하 20 cm에서는 각각 741, 915, 1,045 kPa로 늦게 수확할수록 단단해 졌다. 2. 이질 3배체에 비해 거대1호가 생육시기별 경수의 변이폭이 컸다. 거대 1호는 수확 시기별로 가장 늦은 맹아종에서 생육중기(5월 22일)에 169개/$m^2$로 가장 많았으나 생육 최성기(7월 22일)에 70개/$m^2$로 급격히 감소하였다. 3. 수확시기가 늦을수록 당년 생성된 지하경이 전년의 것에 비해 가늘어져 맹아종 수확에서 전년, 당년생성 지하경태가 거대 1호는 각각 9.2 mm, 6.7 mm 이질 3배체는 각각 8.5 mm, 8.0 mm였다. 4. 수확시기가 늦을수록 경장이 작아지고 아울러 줄기수량도 감소하였다. 거대1호와 이질3배체의 경장은 맹아시 수확에서 각각 308 cm, 374 cm였으나 맹아종 수확에서는 각각 268 cm, 341 cm로 작아졌다. 줄기 수량 또한 맹아시 수확에서는 각각 1,440 kg/10a, 1,777 kg/10a였으나 맹아종 수확에서는 각각 847 kg/10a, 963 kg/10a로 크게 감소하였다. 5. 출수율은 거대 1호의 경우 맹아시 수확에서 3.9%로 극히 낮았고, 맹아기 및 맹아종 수확에서는 거의 출수되지 않았다. 이질3배체는 맹아시 수확에서 49.6%였고, 맹아기, 맹아종에서도 각각 40.6%, 21.8% 수준을 유지하였다.

• 한국작물학회지
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• 제60권3호
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• pp.374-380
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• 2015

본 연구는 매립예정 유휴간척지 토양에 하수슬러지 고화물을 처리한 시험구 및 간척지 토양에서 적응성이 높은 바이오에너지작물을 선발하여 간척지 토양을 활용한 바이오 에너지 원료작물의 재배와 바이오매스 생산 가능성에 대한 기초자료를 얻고자 5년간 재배시험을 수행하였으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 매립예정 간척지 토양에 하수슬러지 고화물 처리는 바이오에너지작물의 생육에 있어서 토양양분 공급과 토양표면의 염류집적을 저해하며 토양복토재로서 효과적인 것으로 나타났다. 2. 3년간의 에너지작물 재배결과, 각 하수슬러지 고화물을 처리한 시험구 및 간척지 원지반토에서 가장 월등한 생육을 보이는 에너지작물은 거대 1호 이었다. 3. 각 시험구에서 가장 우수한 적응력을 나타내는 거대 1호의 생육은 재배 5년간 지속적으로 증가하는 경향을 보였다. 4. 정식 5년차에 하수슬러지 고화물을 처리한 시험구에서 거대 1호의 바이오매스 수량은 27.5~32.7 ton/ha 이었으며, 간척지 원지반토에서 바이오매스 수량은 18.9ton/ha로 나타나 바이오에너지작물 재배면적 확대측면에서 간척지 등의 유휴지에서도 약 15 ton/ha 이상의 바이오매스 생산 가능성이 있음을 시사한다. 5. 하수슬러지 고화물을 처리한 토양에서 거대 1호의 생육은 과영양상태를 보이며 바이오에너지 원료로서는 이용가치가 낮은 것으로 나타나, 향후 매립예정 유휴 간척지토양에서 하수슬러지 고화물을 에너지작물 재배를 위한 토양복토재로서 이용할 시에 적정 처리범위 및 배비관리에 대한 고려가 절실히 요구될 것으로 사료된다.

• 한국작물학회지
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• 제56권4호
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• pp.299-307
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• 2011

본 연구는 수도권 매립예정 간척지 중 대규모의 유휴지에 농촌진흥청 국립식량과학원에서 특허 출원한 물억새의 일종인 거대억새1호, 간척지 자생 물억새 및 자생 갈대의 에너지 작물을 바이오에너지 생산 목적으로 쓰레기 매립 예정지에서 재배한 최초의 연구로서 매립예정 간척지의 적응성 및 활용가치가 높은 에너지 작물을 선정함과 동시에 간척지 토양의 하수슬러지 고화물 처리로 인한 에너지 작물의 생육 상태 모니터링 및 토양화학성의 변화를 조사하였다. 1. 각 시험구의 토양 pH범위는 6.7~8.3이었으며 하수슬러지 고화물을 처리한 시험구는 원지반토보다 낮은 pH를 나타내었다. 원지반토의 염농도는 하수슬러지 고화물을 처리한 시험구에 비해 높은 치환성 나트륨 함량을 보이며 높은 염농도를 나타내었다. 2. 하수슬러지 고화물 처리구의 토양 유기물 함량은 재식 초기에는 원지반토에 비해 4배와 7배 높았고, 생육후기에도 2.9~5.6%로 원지반토의 0.75%에 비해 많았다. 3. 각 시험구의 에너지 작물 생육조사결과 거대억새1호가 다른 에너지 작물에 비해 간척지 토양에 하수슬러지 고화물을 투입한 시험구에 대한 적응력이 우수한 것으로 판단되었다. 4. 간척지에 하수슬러지 고화물의 투입으로 인하여 염해 완충능이 향상되는 등 토양이화학성이 개선되었으며, 에너지 작물의 생육이 원지반토에 비해 양호했던 점을 보아 매립예정 간척지의 토양 복토제로서 활용 가능성을 확인하였다. 5. 각 시험구의 에너지 작물 수확 후 마른줄기 수량을 조사한 결과 거대억새1호는 타 에너지 작물에 비해 가장 높은 바이오매스량을 나타내며, 거대억새1호는 바이오에너지 생산을 위한 최적의 에너지 작물임을 확인하였다.

• 한국작물학회지
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• 제59권3호
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• pp.369-374
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• 2014

본 연구는 바이오에너지 원료생산을 위해 대규모로 억새를 재배할 시에 억새의 생육 및 수량감소에 영향을 미치는 잠재적 유해요인을 사전에 대비하며 효과적으로 억제할 수 있는 방법 개발을 위한 기초자료로 활용하고자 수행하였다. 전남 무안의 억새 재배지에서 2012년 10월부터 이듬해 3월까지 이화명나방 유충의 월동양상 및 밀도를 조사하기 위해 월별로 유충의 출현 위치, 가해 피해양상을 조사하였으며 주요 결과를 요약하면 다음과 같다. 섬유질계 바이오에너지 작물인 거대억새에 기주하는 이화명나방 유충밀도를 2화기 이후인 2012년 10월에서 2013년 3월까지 조사한 결과, 월평균 기온이 내려갈수록 유충의 출현위치가 점차 지상부의 아래부위 또는 줄기기부로 이동하는 양상을 확인하였으며 월평균 기온이 $10^{\circ}C$이하로 내려가는 11월 및 12월경에는 지하경(뿌리) 부위에서 가장 많은 이화명나방 유충 밀도를 나타내는 것으로 조사되었다. 억새밭에서 이화명나방 피해는 줄기 침입구멍 존재여부와 부러진 줄기로 판단하였는데 전체 줄기 중 구멍이 뚫린 줄기 비율이 28.6%이었으며, 부러진 줄기수는 전체의 12.4%이었으나 심한 곳은 구멍뚫린 줄기비율이 46.8%, 부러진 줄기비율도 36.9%로 나타났다. 억새밭에 기생하는 이화명나방 유충의 경우, 지하 5cm 이하의 줄기기부 심지어는 뿌리내부에서 월동을 한다는 것을 확인하였으며 이로 인해 일반적인 방제방법으로는 이화명 나방 유충의 밀도를 감소시킬 수 없을 것으로 판단되어 지속적으로 억새밭 이화명나방 방제방법의 개발이 개발되어야 한다.

• 한국작물학회지
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• 제57권3호
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• pp.238-247
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• 2012

1. 각 시험구에서 재배 2년째 시기별 에너지작물의 초장을 조사한 결과, 하수슬러지 고화물을 처리한 시험구에서의 에너지작물 중 거대 1호의 생육이 가장 우수하였으며 원지반토에서는 생육이 미비하였다. 2. 원지반토의 거대 1호 초장은 재배 1년차 97 cm에서 2년차 229 cm로 141% 증가하여 성장폭이 하수슬러지 고화물을 처리한 두 시험구의 거대 1호에 비해 우수하였다. 3. 각 시험구의 토양 pH는 하수슬러지 고화물을 처리한 후 2년이 경과하여도 일정하게 pH 7.2~8.4의 수준을 유지하고 있었다. 원지반토의 염농도는 하수슬러지 고화물을 처리한 두 시험구에 비해 월등히 높은 것으로 나타났으며 원지반토의 평균 염농도(0.27%)는 1년차의 염분 농도(0.31%)와 비교하여 조금 감소한 것으로 나타났다. 4. 원지반토의 평균 치환성 나트륨(Ex. Na) 함량은 8.99 $cmol^+\;kg^{-1}$으로 하수슬러지 고화물 혼합구의 평균치(0.7 $cmol^+\;kg^{-1}$)에 비해 약 12배 높았으며, 하수슬러지 고화물을 처리한 두 시험구에 비해 월등히 높았다. 5. 하수슬러지 고화물 처리 후 에너지작물 재배 1년차와 2년차 동일시기(5월, 11월)의 토양 유기물 함량은 1년차에 비해 2년차 증가하였음을 알 수 있었고, 특히 하수슬러지 고화물 복토구의 유기물 함량의 증가폭이 가장 우수하였다. 6. 간척지 토양에 하수슬러지 고화물 처리는 토양 무기양분의 공급, 염류의 상향이동 완충 효과, 작토층 및 근권확대로 인한 지하경의 정상적인 번식이 이루어져 원지반토에 비해 에너지작물 생육이 우수하여 하수슬러지 고화물처리는 토양복토재로써 간척지 토양의 화학성 및 물리성 개선에 효과적이었음이 확인되었다.

• 한국작물학회지
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• 제60권4호
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• pp.510-517
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• 2015

본 연구는 국내에 자생하는 억새 유전자원의 생육특성을 구명하기 위하여 국내외로부터 1,200 여점의 유전자원을 수집하였으며, 그 중에서 재배연수가 3년 이상인 유전자원 960여점을 대상으로 2013년과 2014년 억새의 주요 생육기간 동안인 맹아일로부터 지엽전개일 및 출수일까지의 생육특성을 분석하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 억새의 맹아가 진행되는 4월초부터 생육말기인 11월까지의 2013년도 평균기온은 $19.1^{\circ}C$이었고, 2014년의 평균 기온은 $13.9^{\circ}C$로 관측되었다. 평균 강수량 및 누적 강수량은 2013년에 3.8 mm와 921.0 mm 이었으며, 2014년에는 4.5 mm와 1092.5 mm 이었다. 2. 2013년 및 2014년 3월초부터 11월말까지의 지표로부터 10 cm 이내의 평균 토양수분 조사결과, 2013년에는 24.9%이었으며 2014년에는 32.2%로 나타났다. 하지만 2013년에는 3월초부터 8월 20일까지 20.7%의 평균 토양수분을 나타낸 반면, 2014년 동일시기의 평균 토양수분은 31.7%로 나타났다. 3. 수집지역별 억새 유전자원의 맹아일로부터 지엽전개일까지 평균 생육일수를 분석한 결과, 경기지역에서 수집한 억새 유전자원의 평균 생육일수가 가장 짧았으나 남부지역으로 내려갈수록 평균 생육일수가 긴 것을 알 수 있었다. 이러한 경향은 2014년도에서도 동일하게 확인되었으며, 지역별로 유의적인 차이를 보였다. 4. 2년간의 조사결과, 전남지역에서 수집한 물억새 중에서 거대 1호(Miscanthus sacchariflorus cv. Geodae 1) 및 우람억새(M. sacchariflorus cv. Uram)는 지엽전개가 가장 늦은 것으로 조사되었으며 맹아일로부터 소요되는 생육일수가 가장 긴 것으로 나타나, 타 억새종에 비하여 영양생장기간이 긴 것으로 판단된다. 5. 2013년도 맹아일로부터 출수일까지의 생육일수와 2014년도 생육일수와의 상관관계 분석결과, 물억새 유전자원의 경우 상관계수(r)가 0.70으로 나타났으며, 참억새 유전자원은 0.89로 나타나 2년간의 생육일수 사이에 높은 상관관계가 있음을 확인하였다. 6. 2014년에 비하여 2013년도 출수가 지연된 요인으로는 높은 기온, 낮은 강수량 및 토양수분의 영향인 것으로 추측할 수 있으며, 3년 이상 동일조건에서 재배한 억새 유전자원의 생육일수는 수집지역간의 유의적인 차이가 있었으며, 억새 유전자원의 출수특성은 현재 재배지역의 환경적 요인보다 자생지에서 다년간 적응되며 나타난 고유한 유전자형의 영향을 받는다는 것을 추측할 수 있다.