• 공업화학
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• 제20권1호
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• pp.1-8
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• 2009

바이오오일은 고부가가치 화학물질이나 차세대 탄화수소 연료 생산을 위한 석유정제시설의 연료로서 사용이 가능하기 때문에 전도유망한 신재생 에너지원 가운데 하나로 상당한 관심을 불러일으키고 있다. 바이오오일을 석유정제시설에 공급하기 위해서는 전처리 과정으로 안정화 공정이 필요하며, 이를 위한 방법 가운데 현재로서는 촉매 접촉 분해법이 잠재성이 가장 높은 것으로 인식되고 있다. 본 총설에서는 촉매 접촉 분해법을 활용한 바이오오일 개질에 관한 최근 연구 동향을 적용된 촉매의 성능과 개질 방법을 중심으로 소개하고자 한다.

• 설비공학논문집
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• 제29권5호
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• pp.259-268
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• 2017

This paper proposes a hydrogen-based social economy derived from fuel cells capable of replacing fossil fuels and resolving global warming, It thus provides an entry for developing economically feasible social configurations to make use of bio-hydrogen production systems. Bio-hydrogen production works from the principle that microorganisms decompose water in the process of converting CO to $CO_2$, thereby producing hydrogen. This study parts from an analysis of an existing 157-ton class NA1 bio-hydrogen reactor that identifies the state of feedstock and reactor conditions. Based on this analysis, we designed a 1-ton class bio-hydrogen reactor process simulator. We carried out thermal analyses of biological heat reactions, sensible heat, and heat radiation in order to calculate the thermal load of each system element. The reactor temperature changes were determined by modeling the feed mixing tank capacity, heat exchange, and heat storage tank. An analysis was carried out to confirm the condition of the feed mixing tank, heat exchanger, heat storage tank capacity as well as the operating conditions of the system so as to maintain the target reactor temperature.

• 생명과학회지
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• 제26권4호
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• pp.460-467
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• 2016

사상체 토착 남세균을 경상남도 합천군 합천호의 수화시료로부터 무균적으로 분리하였으며, 형태적·분자적 동정 결과 림노트릭스 속에 속하는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 본 남세균 균주는 림노트릭스 속 KNUA012 균주로 명명하였으며, 분리균주의 최적생장 온도는 섭씨 25도였다. 지질성분 분석 결과, 에스테르 교환반응을 거치지 않고 직접 연료로 사용할 수 있는 펜타데칸(C₁₅H₃₂)과 헵타데칸(C₁₇H₃₆)과 같은 알칸들이 본 균주에 의해 광독립 영양적으로 생합성 된다는 것이 밝혀졌다. 또한 알칸 생합성에 관여하는 유전자들이 본 남세균 내에 존재하는 것을 발견하였다. 일반적인 미세조류 바이오디젤 구성성분으로 알려진 미리스트올레산(C_14:1), 팔미트산(C_16:0) 및 팔미톨레산(C_16:1) 역시 KNUA012 균주에 의해 주요 지방산 성분으로서 생산되는 것으로 확인되었다. 근사분석 결과 KNUA012 균주의 휘발성물질 함량은 86.0%였으며, 원소분석 결과 고위발열량은 19.8 MJ kg⁻¹으로 나타났다. 또한, 본 분리균주는 고부가가치 항산화물질로 알려져 있는 피코시아닌을 광독립영양적으로 21.4 mg g⁻¹의 농도로 생산할 수 있는 것을 확인하였다. 따라서, 본 연구결과는 KNUA012 균주가 미세조류 기반 바이오연료와 바이오매스 원료의 경제적인 생산에 있어 이상적인 자원이 될 수 있음을 제시하였다.

• Environmental Engineering Research
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• 제21권2호
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• pp.180-187
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• 2016

In the present work, bael shell (aegle marmelos) is used as the feedstock for pyrolysis, using a fixed bed reactor to investigate the characteristics of the pyrolysis oil. The product yields, e.g., liquid, char and gases are produced from the biomass at different temperatures with the particle size of 0.5-1.0 mm, at the heating rate of $150^{\circ}C/min$. The maximum liquid yield, i.e., 36.23 wt.%, was found at $5500^{\circ}C$. Some physical properties of the pyrolysis oil such as calorific value, viscosity, density, pH, flash point and fire point are evaluated. The calorific value of the bael shell pyrolysis oil was 20.4 MJ/kg, which is slightly higher than the biomass, i.e., 18.24 MJ/kg. The H/C and O/C ratios of the bio-oil were found as 2.3 and 0.56 respectively, which are quite higher than some other bio-oils. Gas Chromatography and Mass Spectroscopy (GC-MS) and Fourier Transform Infra-red (FTIR) analyses showed that the pyrolysis oil of bael shell is mostly composed by phenolic and acidic compounds. The results of the properties of the bael shell pyrolysis oil reveal the potential of the oil as an alternate fuel with the essential upgradation of some properties.

• Environmental Engineering Research
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• 제24권2호
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• pp.354-361
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• 2019

Renewable energy from biomass and biodegradable wastes can significantly supplement the global energy demand if properly harnessed. Pyrolysis is the most profound modern technique that has proved effective and efficient in the energy conversion of biomass to yield various products like bio-oil, biochar, and syngas. This study focuses on optimization of slow pyrolysis of banana peels waste to yield banana peels vinegar, tar and biochar as bio-infrastructure products. Response surface methodology using central composite design was used to determine the optimum conditions for the banana wastes using a batch reactor pyrolysis system. Three factors namely heating temperature ($350-550^{\circ}C$), sample mass (200-800 g) and residence time (45-90 min) were varied with a total of 20 individual experiments. The optimal conditions for wood vinegar yield (48.01%) were $362.6^{\circ}C$, 989.9 g and 104.2 min for peels and biochar yield (30.10%) were $585.9^{\circ}C$, 989.9 g and 104.2 min. The slow pyrolysis showed significant energy conversion efficiencies of about 90% at p-value ${\leq}0.05$. These research findings are of primary importance to Uganda considering the abundant banana wastes amounting to 17.5 million tonnes generated annually, thus using them as pyrolysis feedstock can boost the country's energy status.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제36권1호
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• pp.324-332
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• 2019

한국과 인도네시아를 포함한 대부분의 국가는 온실가스 감축을 위해 바이오디젤 같은 바이오연료 보급에 대한 강력한 정책을 추진하고 있다. 하지만, 바이오디젤 보급 확대를 위해서는 원료 부족 문제를 먼저 해결해야 한다. 본 연구에서는 원료 공급 안정성을 개선하고 바이오디젤 생산 가격을 낮추기 위해 비식용이면서 동시에 단위면적당 생산성이 높은 인도네시아 열대작물(R. Trisperma) 오일의 바이오디젤 생산 가능성을 조사하였다. 수확기간이 다른 두 종류의 오일은 많은 불순물과 높은 유리지방산 함량을 가지고 있어 효율적인 바이오디젤 생산을 위해, 에스테르화 반응과 전이에스테르화 반응을 실시하였다. 오일은 반응을 진행하기 앞서 여과와 수분제거 과정을 통해 반응의 효율을 높이고자 하였다. 에스테르화 반응은 불균질계 산 촉매인 Amberlyst-15를 사용하였으며, 반응 전 오일들의 산가는 각각 41, 17 mg KOH / g이었으나, 에스테르화 반응 후 3.7, 1.8 mg KOH/g으로 약 90% 이상의 전환율을 보이며 유리지방산 함량을 2%이하로 감소시켰다. 이후 전이에스테르화 반응은 KOH를 염기 촉매로 사용하여 바이오디젤 합성 실험을 진행하였다. 생성된 바이오디젤은 약 93%의 FAME 함량을 나타냈으며, 총 글리세롤의 함량은 0.43%으로 제품 규격(FAME 96.5%, 총 글리세롤 0.24%)에는 미달되었다. 이는 지방산 조성 분석 결과 일반적으로 관찰되지 않는 특이 지방산인 ${\alpha}$-Eleostearic acid가 10.7~33.4% 포함되어 나타나는 특성으로 판단되며, 추가 반응 최적화 및 분리정제 연구 진행으로 연료품질 규격 달성이 필요한 것으로 나타났다. 기존에 활용되지 못하던 비식용 원료로부터 바이오디젤 생산 기술을 확보할 경우 바이오디젤 보급 확대를 위한 안정적 원료 공급에 기여할 것으로 판단된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제32권1호
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• pp.136-147
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• 2015

신재생에너지 공급 의무화제도(Renewable Portfolio Standard(RPS))가 시행됨에 따라, 발전 사업자들은 의무공급량 이행을 위해 발전용 바이오중유를 사용하고 있다. 본 연구에서는 발전용 바이오중유의 원료물질별 물성과 원료 조성에 따른 발전용 바이오중유의 품질특성을 알아보았다. 발전용 바이오중유와 원료유지의 연료특성은 전산가, 동점도, 금속분 등 고시 상 품질기준 항목을 분석하였으며, 적외선 분광광도계와 고성능 액체크로마토그래피를 이용하여 조성분포를 분석하였다. 팜유계열의 저가의 고산가 유지는 유리지방산 함량이 높아 전산가가 높고, 금속분에 의한 회분함량이 높았으며, 바이오디젤 공정부산물은 점도가 높았다. 동점도, 전산가, 금속분과 같은 발전용 바이오중유의 연료특성은 원료물질 의 조성 및 혼합비와 관련이 깊다.

• Tribology and Lubricants
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• 제30권5호
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• pp.256-264
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• 2014

Enhancing the value of fine chemicals based on biomass resources is an important objective for addressing environmental and other concerns such as demand for renewable or green products, as well as from the political perspective to reduce dependence on fossil feedstock associated with the use of petroleum-based products. Based on these considerations, we studied the synthesis of estolide using waste plant-based oil materials and their application as lubricants and pour point depressants. Five estolides were prepared by varying molar ratio of palmitic acid (PA) to oleic acid (OA) using a reaction time of 48 h. The estolides were characterized by size exclusion chromatography (SEC) and nuclear magnetic resonance (NMR). The isolated yields were in the range of 57-78 % and purity was 93-97%, showing iodine values of 18.2-37.8, total acid numbers (TANs) of 75.6-94.2 mg KOH/g and estolide numbers (ENs) of 1.2-1.8. Increasing the ratio of OA to PA in the synthesis decreased the kinematic viscosity and clouding point of the estolides. Four ball wear test of the estolides as a base oil demonstrated that the wear scar diameter (WSD) of the estolides was significantly lower (0.320-0.495 mm) than the WSD of general base oils such as 150N and Yubase (0.735 and 0.810 mm, respectively), indicating better wear resistance of the estolides. However, the lubricant property was found to be independent of the amount of OA in the estolides. These new materials are prospective candidates for application as a lubricant base oil.

• 접착 및 계면
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• 제11권2호
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• pp.76-83
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• 2010

지난 세기 동안 무분별한 화석자원의 남용과 중국 등 개발도상국에서의 수요급증은 불안정한 유가문제를 야기하였고, 막대한 양의 비가역적 이산화탄소 배출은 지구온난화 문제를 발생시켰다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 석유자원을 대체할 수 있는 재생 및 지속사용 가능 자원에 대한 관심이 커지고 있다. 본 논문에서는 재생 및 지속사용 가능 자원으로서 식물성 바이오매스 공급원을 활용하여 석유화학제품 대체하고자 하는 연구개발 동향을 접착소재의 관점에서 고찰하였다.

• 한국폐기물자원순환학회지
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• 제35권7호
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• pp.587-599
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• 2018

The coffee grounds generated during the coffee extraction process contain several resources, but the technology for their recycling has not been commercialized yet, causing various environmental problems. Due to the recent increase in coffee consumption worldwide, the amount of coffee grounds produced has been continuously increasing, reaching more than 750 million tons. In Korea, about 120,000 tons of coffee waste are annually generated; however, most of them are landfilled or incinerated. Although there is still a shortage of coffee waste recycling technologies compared to the amount of coffee grounds produced, various recycling approaches are being actuated in many countries including Korea. In this study, the generation of coffee grounds at home and abroad, the status of coffee grounds recycling, and the associated technology development trends were investigated. The coffee grounds recycling has been studied in the fields of energy, adsorbent, construction, agriculture, and bio-foods. Research is most active in the energy and biotechnology areas; in particular, since the oil in the coffee grounds is valuable as a feedstock for biomass energy, the technology related to energy recovery is currently under development worldwide. Removed because confusing and unnecessary.