• 한국산림과학회지
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• 제98권3호
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• pp.305-310
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• 2009

백합나무를 원료로 바이오 에탄올을 생산하기 위하여 알칼리 가수분해 처리 후 잔재물을 상업용 혼합 셀룰라아제(Celluclast 1.5L과 Novozym 342)를 사용하여 효소당화 후, 발효하여 바이오 에탄올을 생산하였다. 알칼리 가수분해 후 51.1%의 목재 성분이 회수 되었으며, 이중 셀룰로오스가 82.2%, xylan이 17.6%와 리그닌 2.0%의 조성을 보였다. 백합나무의 알칼리 가수분해과정에서 셀룰로오스 96.9%, xylan 38.0%, 리그닌 5.7%가 잔류하였다. 알칼리 가수분해 잔류물을 상업용 혼합 셀룰라아제에 의한 효소 당화결과, 셀룰로오스의 glucose 전환율은 87.0%였으며 xylan의 xylose로의 전환율은 87.2%였다. 분해된 단당류를 발효효모를 사용하여 바이오 에탄올을 생산하였는데 Saccharomycess cerevisiae 균주는 대부분의 glucose를 발효에 사용하였고, 0.4-1.4%의 소량의 glucose만을 잔류 시킨데 대하여, xylose의 경우는 92.1-99.5%가 잔류하여 이 균주는 발효과정에서 xylose를 거의 사용하지 않았다. 24시간 발효에서 에탄올의 농도는 57.2 g/L수준이었지만 발효 균주에 의한 에탄올 소비로 인하여 48시간 및 72시간 발효에서 에탄올 농도가 각각 56.2 g/L와 54.3 g/L로 점차 감소하였다.

• 유기물자원화
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• 제18권2호
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• pp.55-61
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• 2010

본 연구에서는 음식물 쓰레기, 종이류 및 나무류 쓰레기, 음식물 폐수, 도축폐기물이 포함된 폐기물 발생량 분포지도를 국가 및 지역단위로 작성하였다. 환경부의 음식물류 폐기물, 종이류, 나무류, 음식물 폐수발생량, 도축폐기물 폐수발생량 등 폐기물통계자료를 수집하여 데이터베이스를 구축하고 GIS를 이용하여 발생원별 분포도를 작성하였다. 음식물류 폐기물 매립, 소각, 재활용 등의 자료를 이용하여 시군단위 음식물 폐기물 매립 및 재활용 분포도를 작성하였고, 나무류 및 종이류도 시군단위로 소각 및 재활용 분포도를 작성하였다. 음식물류 폐기물의 경우 시설지역 자료를 이용하여 공공시설과 민간시설로 나누어 폐수발생량 분포도를 작성하였다. 또한 도축 폐기물 폐수 발생량 분포도를 광역 시도단위로 작성하였는데 도축 돼지의 폐수 발생량은 경기도지역에서 특히 높게 나타났다. 이들 결과를 통해 폐기물 발생원별 분포도는 정책입안자, 농민, 일반인에게 폐기물자원에 대한 정보를 가시적으로 전달 할 수 있고, 친환경농업정책 추진과 바이오에너지 이용에 정책 자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국균학회지
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• 제35권1호
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• pp.37-42
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• 2007

잣버섯 균사체 배양에 적합한 생물반응기는 풍선형의 공기부양식의 생물반응기가, 수용성 다당체의 생산에도 생장이 좋았던 풍선형 공기부양식 생물반응기가 유리한 것으로 나타났다. 배지의 탄소원 농도별에 따른 수용성 세포외 다당체의 생산량은 농도 처리간 차이가 없었으나 수용성 세포내 다당체는 탄소원 농도가 낮은 즉 C/N율이 낮을수록 증가하였다. 잣버섯 균사체는 고농도의 배지 배양조건에서 생물반응기내로 배지 공급형태가 배지량 증가방법보다 배지농도 조절에 의한 연속 배양방법이 우수한 것으로 나타났다.

• 임산에너지
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• 제22권2호
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• pp.54-59
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• 2003

최근 들어 북미와 유럽에서는 고밀화한 목질펠릿연료가 재생가능하며 카본뉴트럴한 바이오매스 에너지로서 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 현사시 톱밥의 고밀화를 통한 고형연료화에 관하여 연구하였다. 현사시 품종의 연료적 가치를 평가하기 위하여 열량 및 원소 분석을 수행하였다. 고밀화를 위하여 열압공정을 채택하였으며, 압밀화는 100∼180℃, 250∼1000 kgf/㎠, 2.5∼10분의 조건으로 행하였다. 고밀화연료의 특성은 밀도와 미세분 발생량으로 평가하였다. 목표치로서 고밀화연료의 전건밀도는 1.2 g/㎠ 이상, 5분간 진탕 후의 미세분 발생량은 0.5% 이하로 설정하였다. 목표 밀도와 목표미세분을 만족하기 위해서는 160℃ 이상의 압체온도가 요구되었다. 이 때의 압체압력은 750 kgf/㎠ 이상이 효과적이었다 180℃에서 1000 kgf/㎠으로 5분 이상의 압체가 고밀화연료 제조에 가장 적절한 조건으로 밝혀졌다.

• 청정기술
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• 제22권4호
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• pp.250-257
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• 2016

As an attempt to replacing petroleum-based chemicals with bio-based ones, synthesis of furfural from biomass-derived xylose attracts much attention in recent days. Conventionally, furfural from xylose has been produced via the utilization of highly corrosive, toxic, and environmentally unfriendly mineral acids such as sulfuric acid or hydrochloric acid. In this study, microwave-assisted biphasic reaction process in the presence of novel bio-based heterogeneous acid catalysts was developed for the eco-benign and effective synthesis of furfural from xylose. The microwave was irradiated for reaction acceleration and a biphasic system consisting of $H_2O$ : MIBK (1 : 2) was designed for continuous extraction of furfural into the organic phase in order to reduce the undesired side products formed by decomposition/condensation/oligomerization in the acidic aqueous phase. Moreover, sulfonated amorphous carbonaceous materials were prepared from wood powder, the most abundant lignocellulosic biomass. The prepared catalysts were characterized by FT-IR, XPS, BET, elemental analysis and they were used as bio-based heterogeneous acid catalysts for the dehydration of xylose into furfural more effectively. For further optimization, the effect of temperature, reaction time, water/organic solvent ratio, and substrate/catalyst ratio on the xylose conversion and furfural yield were investigated and 100% conversion of xylose and 74% yield of furfural was achieved within 5 h at $180^{\circ}C$. The bio-based heterogeneous acid catalysts could be used three times without any significant loss of activity. This greener protocol provides highly selective conversion of xylose to furfural as well as facile isolation of product and bio-based heterogeneous acid catalysts can alternate the environmentally-burdened mineral acids.

• 생명과학회지
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• 제22권9호
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• pp.1237-1242
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• 2012

정수처리 공정에서 생물활성탄(BAC) 공정은 미생물의 유기물 제거능을 극대화시킨 일종의 생물여과 공정이다. 본 연구는 낙동강 원수를 이용하여 재질이 다른 생물활성탄을 사용하고 있는 정수장을 대상으로 세균 군집을 조사하였다. 실험결과 석탄계 재질의 BAC 부착세균 생체량 및 활성도가 각각 $1.20{\sim}34.0{\times}10^7$ CFU/g, 0.61~1.10 mg-C/$m^3{\cdot}h$의 범위를 보여 세균 생체량과 DOC 제거율은 석탄계 재질이 가장 높은 것으로 나타났다. 부착세균을 동정한 결과 Pseudomonas 속이 우점하였으며, 그 다음으로 Chryseomonas 속, Flavobacterium 속, Alcaligenes 속, Acinetobacter 속, Sphingomonas 속 등의 순으로 동정되었다. 그리고 Pseudomonas cepacia는 석탄계 재질, Chryseomonas luteola는 목탄계 재질의 우점세균으로 조사되었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제77권3호
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• pp.124-131
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• 2014

Background: Bronchial anthracofibrosis (BAF), which is associated with exposure to biomass smoke in inefficiently ventilated indoor areas, can take the form of obstructive lung disease. Patients with BAF can mimic or present with an exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease (COPD). The purpose of the current study was to investigate the prevalence of BAF in Korean patients with COPD exacerbation as well as to examine the clinical features of these patients in order to determine its clinical relevance. Methods: A total of 206 patients with COPD exacerbation were divided into BAF and non-BAF groups, according to computed tomography findings. We compared both clinical and radiologic variables between the two groups. Results: Patients with BAF (51 [25%]) were older, with a preponderance of nonsmoking women; moreover, they showed a more frequent association with exposure to wood smoke compared to those without BAF. However, no differences in the severity of illness and clinical course between the two groups were observed. Patients in the BAF group had less severe airflow obstruction, but more common and severe pulmonary hypertension signs than those in the non-BAF group. Conclusion: Compared with non-BAF COPD, BAF may be associated with milder airflow limitation and more frequent signs of pulmonary hypertension with a more severe grade in patients presenting with COPD exacerbation.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제25권2_1호
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• pp.149-159
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• 2022

Biomass is material that is comprehensive of carbonaceous materials from plants, crops, animals, and algae. It has been used as one of heating fuel since the beginning the emergence of human beings. Since biomass is regarded as carbon-neutral energy source, it has recently been attracting attention as an energy source that can replace fossil fuels. The most widely applied field is distributed power generation, and a method of generating electric power by driving an internal combustion engine with syngas produced by gasifier is chosen. While the composition of the syngas produced in gasifiers changes depending on the air flowing into the reactor, commercialized gasifiers so far do not control the air flowing into the reactor. When the inner pressure in reactor increases, the air sucked into the reactor is reduced. That change of amount of air makes the composition of syngas varied. Those variations of composition of syngas cause the incomplete combustion hence the power output of engine drops, which is a critical weakness of the gasification technology. In this paper, to produce the uniformly composed syngas, PID control is applied. The result was shown when the amount of air into the reactor is supplied with the constant amount using PID control, the standard deviation of caloric values of syngas is around 2[%] of its average value. Meanwhile the gasifier without PID control has the standard deviation of caloric values is around 7[%]. Therefore, Adopting PID control to supply constant air to the gasifier is highly desirable.

• 한국산림과학회지
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• 제85권2호
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• pp.271-279
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• 1996

이 연구는 비탈면 녹화용(綠化用) 자생목본(自生木本)과 초본종자(草本種子) 적정혼파비(適定混播比)를 결정하기 위해, 서울대학교 농업생명과학대학 실내온실에서 목본(木本) 초본종자(草本種子)의 파종실험(播種實驗)을 실시하였으며, 파종(播種)은 목본(木本)의 경우 초기발아기대본수 60립(粒)/$m^2$을 기준으로 초본종자(草本種子)와 혼합하여 복토량(覆土量), 시비처리(施肥處理), 파종량별(播種量別)로 실험하여 얻은 결과를 분석한 것이다. 1994년 6월 파종후(播種後) 목본(木本)과 초본(草本)의 개체수(個體數), 생중량(生重量), 수고(樹高)와 초고변화(草高變化), 분얼수(分蘖數)를 조사한 결과, 목본(木本)의 개체수(個體數)는 1995년에 싸리가 파종구(播種區)($m^2$)별(別)로 평균 1.14본(本), 족제비싸리 0.496본(本)이였으며, 조팝나무와 물오리나무는 파종 발아후 당해년도(1994)에 고사하였다. 초본(草本)의 경우는 1995년에 달맞이꽃이 5.06본(本), 솔새 1,072본(本), 개솔새는 0본(本)이였으며, 억새는 412.53본(本), 쑥 88.6본(本), 비수리 8.9본(本), 새 57.46본(本)으로 조사되었다. 지상부생장(地上部生長)에 있어서, 목본(木本)의 싸리와 족제비싸리는 급격한 지상부생장(地上部生長)과 생중량(生重量)의 증가를 보이고, 초본(草本)의 경우에는 파종 당해년도에 솔새, 개솔새, 억새, 달맞이꽃, 새 등은 생장(生長)이 빠르나 파종 이듬해에는 솔새와 억새가 지상부(地上部) 및 생중량(生重量)의 증가가 높았다. 파종량(播種量)에 따른 목본(木本)의 변화를 보면, 파종 당해년도에는 수종(樹種)간에 유의성(有意性)이 없었으나, 파종 이듬해에는 파종량(播種量)에 따라 유의(有意)하였고, 초본(草本)의 경우는 파종량(播種量)과 개체수(個體數)의 변화는 파종당해년도와 이듬해 모두 유의(有意)하였다. 분얼(分蘖)이 가장 우수한 것은 억새(21개)로 나타났으며, 다음은 솔새, 새 순으로 나타났다. 녹화용(綠化用) 자생목본종자(自生木本種子)와 초본종자(草本種子)의 혼파(混播)에서, 초본(草本)의 종자량(種子量)이 많을수록 목본(木本)의 개체수(個體數), 지상부(地上部) 생장량(生長量), 생중량(生重量), 초본분얼수(草本分蘖數) 등은 감소하였다. 따라서, 비탈면의 녹화식생(綠化植生)으로, 목본(木本)은 싸리와 족제비싸리, 초본(草本)으로는 분얼(分蘖)이 우수한 새류(類)를 이용하는 것이 효과적이라 분석되며, 목본(木本)의 성립(成立)을 위해서는 파종량(播種量)에 대한 연구가 더욱 수행되어야 할 것이다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2010년도 춘계학술 발표회
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• pp.192-192
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• 2010

현재 산업과 과학의 발달로 인한 무분별한 화석연료의 사용은 에너지자원의 고갈과 환경오염의 문제를 야기시켜, 이의 해결을 위한 청정 신에너지에 대한 연구가 전 세계적으로 집중되고 있다. 이 중 바이오매스는 화석연료보다 비교적 높은 H/C 비를 갖기 때문에 신에너지인 수소 또는 Syngas를 생산하기 위한 가스화 특성이 우수한 특징을 가지고 있으며, 구성성분 내 중금속, 황, 질소를 거의 함유하지 않는 점에서 환경오염 저감과 동시에 대체 신에너지로써 각광을 받고 있다. 이에 본 연구에서는 목질계 바이오매스인 Wood pellet (미송)에 대하여 고정층 반응기를 이용하여 질소분위기하에서 온도 및 Steam/Biomass Ratio(이하 SBR) 조건에 따른 가스화 특성으로 고찰하는데 그 목적을 둔다. 온도의 영향에 대하여, 높은 온도 범위에서 수소 수율이 증가함을 알 수 있었다. SBR에 대한 영향으로서, 저온 (700, $800^{\circ}C$)에서는 SBR=1에서는 수소의 수율이 증가하였으나 SBR=2, 3에서 감소하는 것을 보였다. 하지만 $900^{\circ}C$에서는 SBR이 증가 할수록 수소의 수율이 증가하는 것으로 나타났다. 또한 볼륨비로 나타내었을 경우 $H_2/CO(vol/vol)$의 경우 $900^{\circ}C$, SBR=3에서 0.73%로 water gas shift reaction이 가장 잘 일어난 것을 확인했고, $H_2/CH_4(vol/vol)$의 경우 마찬가지로 위의 조건과 동일조건에서 2.59%로 steam reforming이 가장 잘 일어난 것을 확인할 수 있었다. 최종적으로 본 실험에서는 $900^{\circ}C$, SBR=3인 경우에 가장 높은 수소수율을 얻을 수 있으며, 이때 수소의 수율은 32.7 Vol%였다.