• 에너지공학
• /
• 제24권3호
• /
• pp.1-5
• /
• 2015

본 연구는 바이오에탄올을 생산하고자 목질계 바이오매스의 효소당화에서의 반탄화의 영향을 비교분석하였다. 전처리로서, 목질계 바이오매스의 반탄화는 무산소 조건에서 $250{\sim}350^{\circ}C$의 온도로 시행되었다. 또한 비이온성 계면활성제인 Tween-80을 첨가하여 반탄화로 인한 소수성변환에 대처하여 당화효율을 높이기 위한 실험을 진행하였다. 그 결과, 반탄화 전처리한 바이오매스를 효소당화한 후 글루코즈 생산량이 전처리하지 않은 바이오매스의 글루코즈 생산량보다 높았다. 그리고 Tween-80의 첨가하여 효소당화하였을 때 당 전환율이 더 높았다. 이로 인해 반탄화를 목질계 바이오매스의 전처리로 적용할 수 있으며 Tween-80을 첨가하였을 때 효소당화에 영향이 있다는 것을 알 수 있었다.

• 한국환경농학회지
• /
• 제30권3호
• /
• pp.234-242
• /
• 2011

BACKGROUND: Cultivation of winter cover crops is strongly recommended to increase land utilization efficiency, animal feeding material self-production, and to improve soil and environmental quality. METHODS AND RESULTS: Four major winter crops (barley, Chinese milk vetch, hairy vetch, and rye) having different C/N ratio were seeded in silt loam paddy soil in the November 2007 and the aboveground biomass was harvested on the late May 2008 to evaluate its effectiveness as green manure, and root biomass distribution was characterized at the different depth (0-60 cm) to study its effect on physical properties and carbon sequestration in soil. During this experiment, the naturally growing weed in the rice paddy soil in Korea, short awn foxtail (Alopecurus aequalis Sobol), was considered as control treatment. Above-ground biomass of all cover crops selected was significantly higher than that of the control treatment (2.8 Mg/ha). Comparatively higher above-ground biomass productivity of rye and barley (15.8 and 13.5 Mg/ha, respectively) suggested that these cover crops possibly had the highest potential as a green manure and animal feeding material. Root biomass production of different cover crops followed the same trend as that for their above ground biomass. Rye (Secale cereal) might have the highest potential for soil C accumulation (7893 C kg/ha) by root biomass development, and then followed by barley (6985 C kg/ha), hairy vetch (6467 C kg/ha), Chinese milk vetch (6671 C kg/ha), and control (5791 C kg/ha). CONCLUSION(s): Cover crops like rye and barley having high biomass productivity might be the most effective winter cover crops to increase organic carbon distribution in different soil aggregates which might be beneficial to improve soil structure, aeration etc. and C sequestration.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제29권6호
• /
• pp.952-961
• /
• 2019

Chlorella spp. are green algae that are found across wide-ranging habitats from deserts to arctic regions, with various strains having adapted to survive under diverse environmental conditions. In this study, two novel Chlorella strains (ABC-002, ABC-008) were isolated from a freshwater lake in South Korea during the winter season and examined for possible use in the biofuel production process. The comparison of ABC-002 and ABC-008 strains with Chlorella vulgaris UTEX265 under two different temperatures ($10^{\circ}C$, $25^{\circ}C$) revealed their cold-tolerant phenotypes as well as high biomass yields. The maximum quantum yields of UTEX25, ABC-002, and ABC-008 at $10^{\circ}C$ were 0.5594, 0.6747, and 0.7150, respectively, providing evidence of the relatively higher cold-resistance capabilities of these two strains. Furthermore, both the biomass yields and lipid content of the two novel strains were found to be higher than those of UTEX265; the overall lipid productivities of ABC-002 and ABC-008 were 1.7 ~ 2.8 fold and 1.6 ~ 4.2 fold higher compared to that of UTEX265, respectively. Thus, the high biomass and lipid productivity over a wide range of temperatures indicate that C. vulgaris ABC-002 and ABC-008 are promising candidates for applications in biofuel productions via outdoor biomass cultivation.

• 신재생에너지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.50-60
• /
• 2021

This study investigated the reference case in the UK where legality and sustainability were systematically established for forest biomass represented by wood pellets. The UK is the country that best utilizes the trade value of wood pellets based on sustainability, with bioenergy accounting for 31% of total renewable energy production. The UK imported wood pellet, estimated 8,697 thousand tons in 2019. The UK government has continuously improved the renewable generation policy system to ensure the sustainability of wood pellets. The weighted average greenhouse gas emissions of a UK biomass power plant that received a Renewable Obligation Certificate (ROC) in 2018-19 was 26.71 gCO2e/MJ. These power plants are expected to meet the upper limit of 72.2 gCO2e/MJ by 2025. To issue an ROC, the biomass power plant must demonstrate that 70% of its total biofuel usage is sustainable. The UK uses the Sustainable Biomass Program (SBP) certification system, which is gradually expanding to other European countries, to prove the sustainability of biomass energy fuels. Global wood pellet production with SBP certification in 2019 was 10.5 Mt. This trend has significant implications for introducing additional sustainability into the wood pellet policy of South Korea.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제42권3호
• /
• pp.307-311
• /
• 2014

폴리우레탄 담체가 혼합폐기물을 이용한 연속식수소생산에 미치는 영향을 조사하였다. 당밀폐수와 하수슬러지를 혼합하여 연속 회분식 공정에서 발효시켰다. 담체를 넣지 않고 12 h의 수리학적 체류시간으로 운전하였을 때, 대부분의 바이오매스가 외부로 유실된 반면, 담체를 반응조에 투입하였을 때에는 미생물 유실이 현저히 저감하였다. 또한, 담체를 이용한 경우, 수소생산속도 $0.4L-H_2L^{-1}d^{-1}$로 높게 나타났다. 반응조 내 부유 바이오매스에 의한 비수소생산속도가 $241{\pm}4ml-H_2g-VSS^{-1}d^{-1}$로서 담체 표면 부착바이오매스($133{\pm}10ml-H_2g-VSS^{-1}d^{-1}$) 및 담체 내부 부착 바이오매스에 의한 값($95{\pm}14ml-H_2g-VSS^{-1}d^{-1}$)보다 높게 나타났다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제40권3호
• /
• pp.282-285
• /
• 2012

본 연구는 혐기성 소화조에서 바이오 가스 생산을 위한 바이오매스 자원으로서 Chlorella vulagaris와 Dunaliella salina의 이용능력을 확인하였다. 세포벽의 구조에 따라 전처리 후 용해성 물질의 수율이 영향을 받았는데, 이는 D. salina가 바이오 가스 생산 측면에서 C. vulgaris보다 좋은 후보라는 것을 보여준다. 혐기성 소화조에서 얻은 접종원으로부터 전처리하거나 전처리하지 않은 D. salina를 기질로서 메탄가스를 생산하는데 이용하였을 때 메탄 수율 측면에서 큰 차이가 없었다. 그러므로 D. salina는 높은 바이오매스 생산성, 단순한 전처리 필요성, 쉬운 바이오 가스전환 때문에 바이오 가스 생산을 위한 적합한 해조류 바이오매스이다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제55권1호
• /
• pp.30-36
• /
• 1982

다음의 12수종(樹種)을 ha당(當) 2,500본식(本式) 식재(植栽)한 조림지(造林地)에서 단벌기맹아림(短伐期萌芽林)(1년(年), 2년(年), 3년벌기(年伐期))을 이용(利用)하여 wood biomass생산량(生産量)(줄기, 가지, 잎)을 6년간(年間) 측정(測定)하였다. 참싸리, 쪽제비싸리, 아까시나무, 은단풍, 버즘나무, 은수원사시(현사시), 알바버드나무, 리기다소나무, 물갬나무, 좀잎산오리나무, 글루티노사 오리나무, 인카나 오리나무, 산록부(山麓部)의 1년(年) 벌기구(伐期区)에서 참싸리가 년간(年間) ha당(當) 2.6톤(생중량(生中量))으로서 가장 많은 biomass를, 현사시가 2번째로 22톤을 생산(生産)했다. 2년벌기구(年伐期区)에서는 현사시가 가장 많은 년간(年間) 4.8톤을, 물갬나무가 2.8톤을 생산(生産)했으며, 3년(年) 벌기구(伐期区)에서는 아까시나무가 년간(年間) ha당(當) 가장 많은 11.2톤을, 그 다음으로 물갬나무가 6.2톤을 생산(生産)했다. 족제비 싸리, 은단풍, 버즘나무, 알바버드나무는 생장(生長)이 아주 불량(不良)하여 biomass나 연료생산(燃料生産)으로 부적당(不適當)하였다. 산복부(山腹部)에서의 생장(生長)은 12수종(樹種) 모두 저조(低調)하였다. 그중(中) 질소(窒素)를 고정(固定)하는 수종(樹種)(아까시나무와 오리나무류(類) 4수종(樹種))만이 약간 우세(優勢)한 생장(生長)을 보여 주었으며, 산복부(山腹部)에는 이 수종(樹種)들 만이 식재(植栽)가 가능(可能)하다고 생각된다. 맹아력(萌芽力)이 강(强)한 수종(樹種)이 biomass생산량(生産量)도 많았다. 이들 수종(樹種)의 건조(乾燥)된 목편(木片)의 발열량(發熱量)은 4,485~5,125cal/g이었다. 최대(最大)의 biomass생산(生産)을 위(爲)하여 맹아림(萌芽林)에 의(依)한 삼년벌기(三年伐期)가 일년(一年) 혹(惑)은 이년(二年) 벌기(伐期)보다 더 우수(優秀)하며, 아까시나무와 물갬나무가 가장 유망(有望)하다고 인정(認定)된다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제48권4호
• /
• pp.547-555
• /
• 2020

미세조류는 효율적으로 바이오매스를 증가시킬 수 있으며 유용한 생물학적 자원들을 축적할 수 있기 때문에 에너지 및 식품 생산 등 다양한 분야에서 유망한 자원으로써 주목받고 있다. 본 연구에서는 4종의 미세조류(Chlorella vulgaris, Mychonastes homosphaera, Coelastrella sp., Coelastrella vacuolata)를 선정하여 이들의 성장, CO2 동화, CO2 농도에 따른 미세조류의 지질 생성 특성을 분석하였다. 각 미세조류의 크기는 C. vulgaris가 가장 작았으며, M. homosphaera, C. vacuolata, Coelastrella sp. 순으로 큰 크기를 나타냈다. C. vulgaris는 다른 3종의 미세조류와 비교해서 크기가 가장 작으며 성장과 CO2 동화 속도가 가장 빠르게 나타났다. 또한, 초기 바이오매스가 증가함에 따라 CO2 동화 속도는 최대 9.62 mmol·day-1·l-1를 나타냈으며, 다른 3종의 미세조류(약 3 mmol·day-1·l-1)보다 3배 이상 높은 CO2 동화 속도를 보여주었다(p < 0.05). M. homosphaera를 제외하고 3종의 미세조류는 CO2 농도와 CO2 동화 비속도 사이에 양의 상관관계(positive correlation)를 나타냈다. 특히, C. vulgaris는 다른 3종의 미세조류와 비교해 더 높은 CO2 동화 비속도를 보여주었다(14.6 vs. ≤ 11.9 mmol·day-1·l-1). 4종의 미세조류는 CO2 농도가 증가함에 따라 지질 함량이 증가했으며 그 중에서 C. vulgaris는 최대 18 mg·l-1를 나타내 다른 3종의 미세조류(최대 12 mg·l-1)보다 최소 50% 이상 높은 지질 함량을 보여주었다. 4종의 미세조류 중 C. vulgaris가 효율적으로 CO2를 동화하며 다른 미세조류보다 높은 바이오매스와 지질 생산이 가능함을 시사한다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제83권2호
• /
• pp.246-253
• /
• 1994

참나무류 주요 수종의 물질생산(物質生産)및 현존량추정식(現存量推定式)을 파악하기 위하여 전라남도 모후산지역(母后山地域) 순천대학교 연습림에 위치하고 있는 임관층(林冠層) 평균수령 26-29년생 상수리나무림, 굴참나무림, 졸참나무림과 36년생 신갈나무림 등 4개 수종 임분을 대상으로 임분별 10주씩 총 40주의 표본목(標本木)을 선정 벌목하여 조사하였다. 흉고직경 또는 흉고직경과 수고를 독립변수로 하는 3개 유형의 현존량(現存量) 대수회귀식(對數回歸式)을 임분별, 부위별 유도 검정한 결과 적합도(適合度)와 실용성(實用性)을 고려할 때 흉고직경을 독립변수로 하는 대수회귀식(logWt=A+BlogD)이 효과적인 것으로 나타났다. 흉고직경을 독립변수로 하는 4개 수종별 현존량 대수회귀식의 기울기와 절편간에는 유의적인 차이가 없음으로써, 참나무류의 현존량(現存量) 일괄추정식(一括推定式)의 가능성이 시사되었다. 임분(林分) 현존량(現存量)은 상수리나무림 164.0t/ha, 굴참나무림 158.9t/ha, 졸참나무림 115.3t/ha, 신갈나무림 118.8t/ha로써 상수리나무림과 굴참나무림이 졸참나무림과 신갈나무림에 비하여 40-50t/ha/yr. 정도 많았다 임분(林分) 순생산량(純生産量)은 상수리나무림 25.0t/ha/yr., 굴참나무림 23.2t/ha/yr., 졸참나무림 14.5t/ha/yr., 신갈나무림 12.6t/ha의 순으로 많았다. 임관층 평균수령과 순생산량을 고려할 때, 동일 임령의 경우 현존량(現存量)은 상수리나무림, 굴참나무림, 졸참나무림, 신갈나무림의 순으로 끊을 것으로 추정되었다. 신갈나무림의 경우 뿌리의 현존량(現存量)과 순생산량(純生産量) 구성비(構成比)가 다른 수종에 비하여 높은 값을 보였다. 순동화율(純同化率)은 졸참나무림 3.20, 신갈나무림 2.95, 상수리나무림 2.87, 굴참나무림 2.80의 순으로 높았다. 졸참나무림과 신갈나무림은 상수리나무림과 굴참나무림에 비하여 잎의 생산능률(生産能率)은 높은 반면 현존량(現存量)이 적기 때문에 임분(林分) 현존량(現存量)과 순생산량(純生産量)이 적은 것으로 나타났다.

• 한국가스학회지
• /
• 제24권5호
• /
• pp.65-73
• /
• 2020

본 연구에서는 재생에너지원의 에너지저장기술(Power to gas, P2G)로써 활용되는 수전해기의 가동률 향상과 산소 이용 극대화를 통해 경제성을 확보하기 위해서 수전해기에서 배출되는 산소를 바이오매스 가스화 공정에 공급하여 추가적인 수소 생산을 통해 수소 원가를 감소시키고, 재생에너지원의 출력 감소 시 수전해기를 바이오매스 가스화 공정의 산소 제조/공급 장치로 활용하는 공정을 제안하고, 이에 대한 정량적인 효율 분석과 경제성 분석을 수행하였다.