• 제목/요약/키워드: Lignin utilization

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이산화망간 전기증착 리그닌 기반 탄소나노섬유 매트를 이용한 슈퍼캐퍼시터용 전극소재의 전기·화학적 특성 (Electrochemical Characteristics of Supercapacitor Electrode Using MnO2 Electrodeposited Carbon Nanofiber Mats from Lignin-g-PAN Copolymer)

  • 김석주;유원재;김용식
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제44권5호
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    • pp.750-759
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    • 2016
  • 크라프트 리그닌-polyacrylonitrile (PAN) 그라프트 공중합체의 전기방사 나노섬유매트를 열처리와 이산화망간($MnO_2$) 전기증착법을 이용하여 리그닌 기반 탄소나노섬유 매트(lignin based carbon nanofiber mat, LCNFM)로 제조하고, 슈퍼캐퍼시터용 전극소재(electrode)로의 응용가능성에 대하여 조사하였다. 전기증착 처리시간이 길수록 $MnO_2$-LCNFM 표면의 흡착되는 이산화망간양이 증가하였으며, 이에 따른 탄소나노섬유의 직경과 이산화망간 흡착층이 증가하였다. $MnO_2$-LCNFM 전극의 전기 화학적 특성을 순환전압전류측정(cyclic voltammetry)을 통해 평가하였고, 최대 $168.0mF{\cdot}cm^{-2}$의 비축적용량을 보였다. $MnO_2$-LCNFM를 이용하여 $H_3PO_4$/Polyvinyl alcohol 겔 전해질로 제작한 하이브리드 슈퍼캐퍼시터(hybrid supercapacitor)는 약 90%의 전기용량 효율(capacitance efficiency)을 보였으며, 1,000회의 충 방전 시험에서 안정적인 거동을 나타냈다.

국내산 죽종의 화학성분 및 섬유소 이용에 관한 연구 (제1보) - 맹종죽, 솜대, 왕대의 죽령별 화학 조성 변화 - (A Study on the Utilization of Ingredients and Fibers from Korean Bamboo Species in Value-added Industry: Part 1. -Changes in Chemical Composition of Moso, Henon, and Timber Bamboo According to the Bamboo Ages-)

  • 강규영;윤승락;전권석;박문섭;박남창
    • 펄프종이기술
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    • 제43권3호
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    • pp.43-51
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    • 2011
  • Chemical composition and contents of carbohydrates, lignin, and extractives in Moso(Phyllostachys pubescens Mazel), Henon(Phyllostachys nigra var. henonis Stapf ex. Rendle), and Timber bamboo(Phyllostachys bambusoides Sieb. et Zucc.) known as economically valuable bamboo species in Korea were analyzed as a function of ages. All of tested bamboo species were composed of fucose, arabinose, rhamnose, galactose, glucose, xylose, and mannose. Glucose was the sugar which showed the highest content followed by xylose. The contents of others were below 3%. Sugar contents of bamboo shoots showed the lowest among the tested bamboo samples, and the constant rates were shown after 50 days of growth. Lignin content increased by the growth of one year, and the increasing rates tended to be constant after the growth of three years. Bamboo shoots have the highest contents of acid-soluble lignin, which turned into insoluble lignin after the growth of 50 days. Bamboo shoots showed the highest content of extractives and tend to be decreased by the growth of 50 days and then the content increased slowly in proportion to the period of bamboo growth. No relationship was found between species and chemical composition of bamboo. However, there were significant difference in chemical composition between bamboo shoots and 50-day old bamboo.

소나무 수피(樹皮)의 총합적(總合的) 이용(利用)(I) -수피(樹皮)의 화학적(化學的) 조성(組成)과 Ca-base 산성(酸性) 아황산염(亞黃酸鹽) 증해(蒸解) 특성(特性)- (Utilization of Pine Bark(I) -Chemical Compositions and Characterization of Ca-base Acid Sulfite Cooking of Pine Bark-)

  • 문성필;김재필
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제22권1호
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    • pp.28-33
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    • 1994
  • The chemical compositions of pine bark from mechanical pulp industry were determined, and effect of Ca base acid sulfite on bark cooking was investigated under various conditions. The pine bark was composed of 39.5 % alkali extractives, 50.3 % lignin, and a small amount of carbohydrate. The contents of alkali extractives and lignin were remarkably higher than those of pine wood. The bark was composed of high content of arabinose and xylose, while the wood was composed of high content of mannose. When pine bark was cooked with 75 % free acid at 145 $^{\circ}C$, the rate of cooking and delignification was improved with the increase of total acid, but it was very difficult to delignify the bark by 50 % and over under these conditions. In the presence of 60~65 % free acid and at 155~165 $^{\circ}C$, initial cooking rate, delignification, and delignification selectivity were considerably increased, but condensation reaction of lignin was considerable at the end of cooking. Therefore, it was shown that pine bark was very difficult to delignify by the Ca-base acid sulfite cooking.

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산업 고형유기폐물의 자원화에 관한 연구 (제1보) 산업 고형유기폐물의 비료와 Humus 원으로서의 물리적 및 화학적 특성에 관하여 (A Study on the Utilization of Industrial Solid Organic Wastes (I). The Physical and Chemical Characteristics of Industrial Solid Wastes with Regard to Fertilizer Value and Humus Sources)

  • 박내정;김용인
    • 대한화학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.258-268
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    • 1975
  • 유기폐물을 다량으로 배출하는 산업중에서 대표적인 제지·펄프공업, 식품공업을 선택하여 고형유기폐물과 폐수처리오니의 합리적인 자원화 방법으로서 이들물질의 비료적 가치 및 humus원으로서의 개발가치를 중심으로 이들 물질의 물리적 및 화학적 특성을 조사한 결과이다. 제지${\cdot}$펄프공업 유기고형폐물은 비료성분이 적고 lignin 함량이 높아 비료로서 보다는 humus화하여 토양개량제로서 개발하는 것이 합리적이다. 제혁공업 폐수처리오니는 비료로서 효과도 기대되어 산성토양 개량효과도 기대되나 다량으로 함유한 Cr 으로 인해 오염효과가 문제가 된다. 식품공업의 고형 유기폐물 또는 폐수처리오니는 비료로서 또는 미량요소 공급원으로서 가치가 인정되며 수용성 당류의 량이 높거나 C/N율이 20이하로 낮은 물질은 속성 humus화를 위한 첨가 재료로서의 가치도 인정된다.

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Organosolv 방법(方法)에 의(依)한 활엽수(闊葉樹) 주요(主要) 조성분(組成分)의 분리(分離) 및 이용(利用) (Separation and Utilization of Main Components of Hardwood by Organosolv Pupling)

  • 백기현;안병준;남원석
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제16권4호
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    • pp.70-78
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    • 1988
  • To separate and utilize the main components of hardwood (Quercus mongolica) by organosov pulping (ester pulping), chips were cooked at various conditions such as; the solvent ratio (acetic acid: ethylacetate: water, 50:25:25; 33:33:34; 25:50:25), maximum temperature (165, 170, $175^{\circ}C$), and cooking times (2, 2.5, 3 hr). The pulps were bleached by the sequences of CEDED, C/DEDED, PEDED. Lignin, sugars, and acetic acid were separated from black liquor and washing liquors. 1. The selective delignification at optimal pulp yield (43-45%) was obtained by cooking at acetic acid: ethylace tate: water ratio of 33:34:34 for 3 hr at $170^{\circ}C$. But in this case, kappa no. of the pulp was not reduced under 60 points. 2. Kappa no. of the pulp could be dropped by an acetone wash to remove reprecipitated lignin a t cooked pulp. 3. The unbleached pulps had a brightness of 45-50%, whereas the bleached pulps gave at 88-93% brightness. Tensile, burst, and tear strengths of the bleached pulps were lower than those of kraft pulp, especially in tear strength. The pulps which were bleached with CEDED sequence were higher in strengths than another bleaching sequences. 4. Lignin of 90-95%(lignin base on wood)was separated from black liquor and washing liquors, while the purified sugars and recovery of acetic acid were a low. An organic phase composed of acetic acid, ethylacetate, and water was separated to a two-phase system by proper adjustment of the solvent ratios.

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Secretory Production of the Hericium erinaceus Laccase from Saccharomyces cerevisiae

  • Jin Kang;Thuat Van La;Mi-Jin Kim;Jung-Hoon Bae;Bong Hyun Sung;Seonghun Kim;Jung-Hoon Sohn
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제34권4호
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    • pp.930-939
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    • 2024
  • Mushroom laccases play a crucial role in lignin depolymerization, one of the most critical challenges in lignin utilization. Importantly, laccases can utilize a wide range of substrates, such as toxicants and antibiotics. This study isolated a novel laccase, named HeLac4c, from endophytic white-rot fungi Hericium erinaceus mushrooms. The cDNAs for this enzyme were 1569 bp in length and encoded a protein of 523 amino acids, including a 20 amino-acid signal peptide. Active extracellular production of glycosylated laccases from Saccharomyces cerevisiae was successfully achieved by selecting an optimal translational fusion partner. We observed that 5 and 10 mM Ca2+, Zn2+, and K+ increased laccase activity, whereas 5 mM Fe2+ and Al3+ inhibited laccase activity. The laccase activity was inhibited by the addition of low concentrations of sodium azide and ⳑ-cysteine. The optimal pH for the 2,2'-Azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt was 4.4. Guaiacylglycerol-β-guaiacyl ether, a lignin model compound, was polymerized by the HeLac4c enzyme. These results indicated that HeLac4c is a novel oxidase biocatalyst for the bioconversion of lignin into value-added products for environmental biotechnological applications.

바랭이 우점 야초지의 건물수량 및 사료가치에 관한 연구 (A Study on the Dry Matter Yield and Nutritive Values of Crabgrass(Digitaria Sanguinalis L.) Dominant Swards)

  • 이인덕;이형석
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.197-202
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    • 1999
  • 바랭이(Digitaria sanguinalis L.) 우점 야초지의 건물수량, 사료가치 및 영양소 이용성 등을 구명하여 조사료원으로 활용 가능성을 탐색하고자 숙기별 건물수량, 화학적 성분을 조사하였고, 재래산양 12두를 공시하여 혼파목초와 바랭이 우점 야초를 급여하여 섭취량, 건물소화율 및 질소와 에너지 이용성 등을 평가한 결과는 다음과 같다. 바랭이 우점 야초지의 평균 건물수량은 8,473kg/ha이었으며, 평균 CP, NDF, ADF 및 lignin 함량은 각각 13.0%, 74.1%, 38.6% 및 10.4%이었다. 건물섭취량은 바랭이 우점 야초지가 혼파초지에 비하여 다소 낮은 편이었으나 두 처리간에 유의적인 차이는 없었다. 그러나 건물소화율, 세포내용물의 소화율, NDF 및 ADF 소화율은 바랭이 우점 야초지가 혼파초지에 비하여 낮은 결과를 보였다(P<0.05). 질소 및 에너지의 이용성은 바랭이우점 야초지가 혼파초지에 비하여 낮았다(P<0.05). 이상의 결과로 보아 바랭이 우점 야초지는 혼파초지에 비하여 건물섭취량과 소화율 및 질소와 에너지이용성 등이 다소 낮은 편이지만, 시비를 하지 않고 연간 8,473kg/ha의 건물수량을 얻을 수 있어 부존 조사료원의 하나로 이용 가능성은 크다고 하겠다.

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Alfalfa의 급여수준이 산양의 섭취량, 소화율과 질소 및 에너지 이용성에 미치는 영향 (Effects of the Feeding Levels of Alfalfa on the Intake, Digestibility, Nitrogen and Energy Utilization by Korean Native Goats)

  • 이인덕;이형석;김득수
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.11-16
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    • 1999
  • Alfalfa의 급여수준이 산양의 섭취량, 소화율과 질소 및 에너지 이용성에 미치는 영향을 비교 검토하고자 재래산양을 공시하여 orchardgrass 100% 급여구, orchardgrass 80%+alfalfa 20% 급여구 및 orchardgrass 60%+alfalfa 40% 급여구 등의 3 처리를 두어 시험한 결과는 다음과 같다. CP 함량은 orchardgrass 100% 급여구에 비하여 alfalfa의 급여수준이 증가될수록 높아졌다(P<0.05). 그러나 NDF, ADF, hemicllulose 및 lignin 함량은 orchardgrass 100% 급여구에 비하여 alfalfa의 급여수준이 증가될수록 낮아지는 양상을 보였다. 건물섭취량과 건물, 세포 내용물 및 섬유소 소화율은 orchardgrass 100% 급여구에 비하여 alfalfa의 급여수준이 증가될수록 높아지는 양상을 보여 orchardgrass 60%+alfalfa 40% 급여구에서 가장 높았다(P<0.05). 가소화 및 대사질소의 축적율과 생물가는 orchardgrass 100% 급여구에 비하여 alfalfa의 급여수준이 증가될수록 높아졌다(P<0.05). 가소화에너지 및 대사에너지의 이용성은 alfalfa 급여구에서 다소 높은 결과를 보였으나 처리 간에 차이는 없었다. 이상의 결과로 보아 OG 100% 급여구에 비하여 AA 급여구(AA 20, 40%)는 건물섭취량, 소화율 및 질소 이용성을 높이는데 효과적이었으나 에너지 이용성에는 큰 차이가 없었던 것으로 보아 에너지원을 추가 공급하는 것이 좋다고 하겠다.

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Alfalfa와 Birdsfoot Trefoil의 급여가 산양의 섭취량, 소화율과 질소 및 에너지 이용성에 미치는 영향 (Intake, Digestibility, Nitrogen and Energy Utilization by Korean Native Goats Consuming Alfalfa and Birdsfoot Trefoil)

  • 이인덕;이형석;김득수
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.317-322
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    • 1998
  • orchardgrass에 두과목초인 alfalfa와 탄닌을 함유한 birdsfoot trefoil을 혼합하여 급여하였을 때 산양에 의한 섭취량, 소화율과 질소 및 에너지 이용성에 미치는 영향을 비교 검토하고자 재래산양을 공시하여 orchardgrass(OG) 100% 급여구(OG), OG 60%+alfalfa(AA) 40% 급여구(OG+AA) 및 OG 60%+birdsfoot trefoil(BT) 40% 급여구(OG+BT) 등의 3처리를 두어 시험한 결과는 다음과 같다. CP 함량은 OG 급여구에 비하여 OG+AA 급여구나 OG+BT를 급여한 구에서 높았다(P<0.05). 그러나 NDF 함량은 OG 급여구에서 높았고(P<0.05), lignin 함량은 BT 급여구에서 높았으나(P<0.05), ADF 함량은 처리간에 차이가 없었다. 건물섭취량과 건물 및 세포 내용물 소화융은 OG 급여구에 비하여 OG+AA 급여구에서 높은 경향을 보였으나(P<0.05), NDF 및 ADF 소화율은 처리간에 차이가 없었다. 가소화질소의 축적율은 OG+AA 급여구에서 가장 높았으며(P<0.05), 대사질소 축적율 및 생물가는 OG+BT 급여구에서 가장 높았으나(P<0.05), OG+AA와 OG+BT 급여구간에 유의적 차이는 없었다. 가소화 및 대사에너지의 이용율은 처리간에 차이가 없었다. 이상의 결과로 보아 OG급여구에 비하여 두과목초(AA, BT)를 급여함으로서 질소 및 에너지의 이용성이 개선되었으며, 두과 목초간에는 OG+AA 급여구에 비하여 OG+BT 급여구에서 유의적인 차이는 없었지만 질소 이용성이 다소 개선되는 결과를 얻었다.

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낙엽송 톱밥을 이용(利用)한 표고버섯 재배(栽培)와 경제성 (Oak Mushroom Cultivation on Larch(Larix leptolepis Gorden) sawdust and its economic efficiency)

  • 민두식
    • 한국산림과학회지
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    • 제83권4호
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    • pp.512-520
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    • 1994
  • 이 연구는 낙엽송 목재를 톱밥으로 만들어 표고버섯의 균상재배를 함으로써, 목재이용률을 높이고, 버섯을 효율적으로 재배할 수 있는 방법과 경제성을 조사한 것이다. 그 결과는 다음과 같다. 1. 낙엽송 톱밥을 이용한 표고재배에서 참나무톱밥재배와 비교하여 볼 때 균사발육이나 버섯품질에 차이가 없는 것으로 나타났다. 2. 낙엽송 톱밥재배는 종균접종후 6개월부터 제 1차기 버섯수확이 가능하면서 품질에 있어서도 각(各) 처리구간(處理區間)에 차이가 없는 것으로 나타났다. 3. 낙엽송재의 Lignin함유량은 28.7-28.6%이었으나 버섯재배 폐(廢)잔사는 18.2%로 감소되었다. 그러나 1% NaOH 추출성분은 낙엽송재의 것은 30.4-34.4%이었으나 표고재배 폐(廢)잔사의 것은 68.%로 증가하였다. 4. PP비닐대(袋) 1개(2500g입)당 표고버섯 총생산비율은 29.7-31.5%의 높은 값으로 나타나고, 이때 버섯생산량은 760-780g으로 그 순수익은 1,475원이었다.

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