• 유기물자원화
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• 제13권4호
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• pp.100-106
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• 2005

사탕무즙을 이용한 알콜생산에서 배출되는 증류폐액(sugar beet stillage)을 기질로 고온성 효모인 Candida rugosa, Kl. marxianus, C. utilis를 이용해 단세포단백질을 생산 할 때 균체 생산량 및 COD 감소를 연구하였다. pH가 높아짐에 따라 균체생산량은 증가했으나 단백질 함량은 오히려 감소하였다. 조단백질생산량은 3.68g/l로 C. rugosa 가 가장 높았고 이어서 C. utilis가 2.90g/l, Kl. marxianus가 2.30g/l로 나타났다. 감소한 증류폐액기질의 COD값에 대한 조단백질생산량비율도 C. rugosa가 0.35~0.39g/l를 나타내 가장 높은 값을 보여주어 사탕무우알콜증류폐액을 기질로 이용한 단세포 단백질 생산에 있어서 종균으로서 우수성을 보여주었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.114.2-114.2
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• 2011

Furfural is a versatile derivative. It can be utilized for a building-block of furfuryl alcohol production and a component of fuels or liquid alkanes. But in bio-process, furfural is a critical compound because it inhibits cell growth and metabolism. Furfural could be converted from xylose and usually produced from biomass in which hemicellulose is abundant. In this study, furfural production from miscanthus was performed and utilization of miscanthus residue was consequently conducted. At first, hydrolysis for investigation of miscanthus composition and furfural production was performed using sulfuric acid. Previously, we optimized dilute acid pretreatment condition for miscanthus pretreatment and the condition was found to be about 15 min of reaction time, 1.5% of acid concentration and about $140^{\circ}C$ of temperature and 60% (about 7 g/L) of xylose was solubilized from miscanthus. Using the xylose, furfural production was conducted as second step. Approximately $160{\sim}200^{\circ}C$ of temperature was accompanied with the hydrolysis for pyrolysis of biomass. When the investigated condition; $180^{\circ}C$ of temperature, 20 min of reaction time and 2% of acid concentration was operated for furfural production, furfural productivity was reached to be 77% of theoretical maximum. After reaction, residue of miscanthus was utilized as feedstock of ethanol fermentation. Residue was well washed using water and saccharified using hydrolysis enzymes. Hydrolysate (glucose) from saccharification was utilized for the carbon source of Saccharomyces cervisiae K35.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권10호
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• pp.1384-1389
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• 2023

This work aimed to evaluate the feasibility of biohydrogen production from Barley Straw and Miscanthus. The primary obstacle in plant biomass decomposition is the recalcitrance of the biomass itself. Plant cell walls consist of cellulose, hemicellulose, and lignin, which make the plant robust to decomposition. However, the hyperthermophilic bacterium, Caldicellulosiruptor bescii, can efficiently utilize lignocellulosic feedstocks (Barley Straw and Miscanthus) for energy production, and C. bescii can now be metabolically engineered or isolated to produce more hydrogen and other biochemicals. In the present study, two strains, C. bescii JWCB001 (wild-type) and JWCB018 (ΔpyrFA Δldh ΔcbeI), were tested for their ability to increase hydrogen production from Barley Straw and Miscanthus. The JWCB018 resulted in a redirection of carbon and electron (carried by NADH) flow from lactate production to acetate and hydrogen production. JWCB018 produced ~54% and 63% more acetate and hydrogen from Barley Straw, respectively than its wild-type counterpart, JWCB001. Also, 25% more hydrogen from Miscanthus was obtained by the JWCB018 strain with 33% more acetate relative to JWCB001. It was supported that the engineered C. bescii, such as the JWCB018, can be a parental strain to get more hydrogen and other biochemicals from various biomass.

• 한국산림과학회지
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• 제89권1호
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• pp.85-92
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• 2000

전남 순천시 모후산지역의 순천대학교 연습림에 식재되어 있는 6, 9, 14, 20년생 등 4개 편백 유령 임분을 대상으로 줄기의 목질부, 수피, 가지, 고사지, 잎, 뿌리 등 임목 각 기관의 물질생산과 N, P, K, Ca, Mg 등의 무기양료 분배를 조사분석하였다. 편백림은 경사도, 토양수분, 토양의 화학적 특성 등의 지형 및 토양 조건에 따라 흉고직경과 수고 성장에 큰 차이가 있었다. 경사가 완만하고 토양조건이 양호한 14년생과 20년생 임분의 임목 전체 현존량은 각각 96.2, 145.0t/ha이었으며, 순생산량은 각각 22.4, 23.5t/ha/yr이었다. 경사가 급하고 토양조건이 불량한 6년생과 9년생 임분의 현존량은 각각 0.7, 14.0t/ha이었으며, 순생산량은 각각 0.3, 4.7t/ha/yr이었다. 임령이 많아짐에 따라 축적기관인 줄기의 목질부와 가지의 현존량과 순생산량 구성비는 증가하는 반면, 생산기관인 잎의 현존량과 순생산량 구성비, 뿌리의 현존량 구성비는 감소하는 경향을 보임으로써, 임령에 따라 물질생산 분배에 차이가 있었다. 무기양료의 농도는 N, P, K, Mg는 잎이 가장 높았으며, Ca의 경우 수피가 가장 높았다. 임령이 많아짐에 따라 수피, 가지, 고사지, 뿌리의 N 농도와 가지의 K 농도는 감소하는 반면, 수피의 Ca 농도는 증가하였다. 임목 전체의 무기양료 함량은 N, K, Ca, Mg, P의 순으로 많은 경향이었으며, 온대 침엽수림의 평균치에 비하여 K 함량은 높은 반면, Ca 함량이 낮은 특성을 보였다.

• 한국산림과학회지
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• 제95권3호
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• pp.309-315
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• 2006

강원도 평창군 중왕산 지역 60~70년생 신갈나무림과 충북 제천 월악산 지역 35년생 신갈나무림에서 사면과 지역에 따른 바이오매스와 연간 순생산량을 비교하였다. 강원 중왕산 해발 1000m 지역에 있는 60~70년생 신갈나무림의 바이오매스는 북사면에서 252.9 ton/ha (지상부 212.2 ton/ha), 남사면에서 212.3 ton/ha (지상부 177.4 ton/ha)이며, 충북 월악산 해발 300m 북사면 지역의 35년생 신갈나무림은 198.7 ton/ha (지상부 157.3 ton/ha)로 추정되었다. 또한 연간 순생산량은 중왕산 북사면 지역 17.3 ton/ha/yr (지상부 14.5 ton/ha/yr), 남사면 지역 14.2 ton/ha/yr (지상부 11.9 ton/ha/yr), 윌악산 지역 21.2 ton/ha/yr (지상부 16.8 ton/ha/yr)로 추정되어, 중왕산 지역 북사면에서 남사면보다 바이오매스와 연간 순생산량이 더 크게 나타났다. 엽면적 지수의 경우 중왕산 지역 북사면 (5.77)이 남사면(3.97)보다 더 많으며, 월악산 35년생 신갈나무림은 중왕산 지역보다 잎의 중량이 더 많고 엽면적 지수도 11.17로 높게 나타났다. 반면 잎의 순동화율은 중왕산 해발 1000m 북사면 지역 4.26kg/kg/yr, 남사면 지역 6.06 kg/kg/yr, 월악산 지역 2.60 kg/kg/yr으로 나타나, 중왕산 남사면 지역이 가장 높고 월악산 지역이 가장 낮아 중왕산 지역에서 잎의 생산효율이 더 좋은 것으로 나타났다.

• 미생물과산업
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• 제12권1호
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• pp.15-22
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• 1986

Chemical production by anaerobic bacterial fermentations was an important microbiological topic in the past due to both fundamental and applied aspects related to acetone-butanol production prior to its replacement by chemical synthetic routes from petroleum. Presently, the depletion and price-escalation of petroleum has regenerated a great interest in the potential of anaerobic bacteria to transform the renewable resouces such as biomass and wastes into chemical feed-stocks and fuels.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제28권2호
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• pp.280-289
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• 2015

Anaerobic digestion is an efficient and renewable energy technology that can produce biogas from a variety of biomasses such as animal manure, food waste and plant residues. In developing countries this technology is widely used for the production of biogas using local biomasses, but there is little information about the value of these biomasses for energy production. This study was therefore carried out with the objective of estimating the biogas production potential of typical Vietnamese biomasses such as animal manure, slaughterhouse waste and plant residues, and developing a model that relates methane ($CH_4$) production to the chemical characteristics of the biomass. The biochemical methane potential (BMP) and biomass characteristics were measured. Results showed that piglet manure produced the highest $CH_4$ yield of 443 normal litter (NL) $CH_4kg^{-1}$ volatile solids (VS) compared to 222 from cows, 177 from sows, 172 from rabbits, 169 from goats and 153 from buffaloes. Methane production from duckweed (Spirodela polyrrhiza) was higher than from lawn grass and water spinach at 340, 220, and 110.6 NL $CH_4kg^{-1}$ VS, respectively. The BMP experiment also demonstrated that the $CH_4$ production was inhibited with chicken manure, slaughterhouse waste, cassava residue and shoe-making waste. Statistical analysis showed that lipid and lignin are the most significant predictors of BMP. The model was developed from knowledge that the BMP was related to biomass content of lipid, lignin and protein from manure and plant residues as a percentage of VS with coefficient of determination (R-square) at 0.95.This model was applied to calculate the $CH_4$ yield for a household with 17 fattening pigs in the highlands and lowlands of northern Vietnam.

• 한국토양비료학회지
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• 제42권5호
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• pp.379-384
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• 2009

본 연구에서는 바이오매스자원별 실태 및 동태적 변화를 알아보기 쉽게 시간적 공간적인 분포와 추세를 시각화하여 주제별 분포지도를 작성하였다. 분뇨 배출량은 축종별 사육두수에 따른 원단위 배출량을 적용하여 계산하였다. 전국 가축분뇨배출량 지도를 작성하여 분석해본 결과 경기남부 지역과 충청남도 북부 지역에서 분뇨배출량이 많이 나타나는 것을 알 수 있었고, 시군구 단위의 조사에서도 비슷한 결과가 나타났다. 또한 음식물 폐기물 폐수발생량, 음식물 쓰레기 매립, 재활용 분포지도에서는 수도권지역이 공공시설 및 민간시설 모두 음식물 폐기물 폐수발생량이 높게 나타났고, 민간시설 부분에서는 경상도 일원이 폐수발생량이 높았다. 강원도, 전남 지역에서는 상대적으로 음식물 쓰레기 재활용 분포도가 높게 나타났다. 바이오매스자원으로 활용가치가 높은 농업부산물인 볏짚 생산량 분포도를 시 군 단위로 작성하였는데 볏짚 생산량이 많은 곡창 지역의 경우 바이오에너지로 활용하는 방안을 모색할 필요가 있다고 판단된다. 이들 결과를 통해 바이오매스 발생원별 분포지도는 정책입안자, 농민, 일반인에게 바이오매스 자원에 대한 정보를 가시적으로 전달할 수 있고, 친환경 농업정책 추진과 바이오 에너지 이용 정책 자료로 활용 가능할 것으로 생각된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제16권3호
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• pp.217-221
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• 2007

다양한 활엽수 자원의 개발에 필요한 기초자료를 제공하고자 쪽동백나무 유묘의 생육밀도에 따른 물질생산량과 생장특성 등 최적의 생장조건을 조사하였다. 묘목의 생육밀도는 수고생장에 크게 영향을 미치는 중요한 요인이 될 수 있으며, 본 실험 결과 쪽동백나무의 $1m^2$당 생육 밀도에 따른 묘목의 생장은 49본구에서 간장과 근원직경이 우수한 생장량을 보인반면 생육밀도가 낮은 처리구는 근원직경 생장이 증가하면서 간장생장은 떨어지는 경향을 보였다. 물질생산량 또한 생장 특성과 마찬가지로 $1m^2$당 49본구 처리구에서 전체 물질생산량이 통계적으로 유의적인 차이를 보이면서 $3.12{\pm}0.80g$로 다른 처리구보다 높은 물질생산량을 보였고, T/R율에서도 1.59로 나타났다. 생리적 특성으로 광합성률 또한 쪽동백나무의 경우 $1m^2$당 $49/m^2$ 본구와 $64/m^2$ 본구에서 상대적으로 높은 광합성률을 보였고 밀도가 높아질수록 광합성 효율이 떨어지는 결과를 나타냈다. 이는 생육 환경조건에서 적절한 공간 확보가 궁극적으로 최종 물질대사 작용인 광합성률 변화에서 최적의 상태를 보이면서 생리적으로 안정된 생장형태를 보이는 것으로 판단되며, 적정 공간의 장애가 실질적인 생장저하를 발생시키고, 궁극적으로 물질대사의 최고 단계인 광합성효율 또한 낮아지는 경향을 나타냈다.

• 청정기술
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• 제23권2호
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• pp.121-132
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• 2017

온실가스 배출과 지구온난화 문제로 인하여 화석연료를 대체할 수 있는 신재생에너지 개발 및 확산의 필요성이 증가하고 있는데, 청정에너지원인 수소가 주목을 받고 있다. 수소는 지구상에서 가장 많이 존재하는 원소이며, 화석연료, 바이오매스 및 물 등 다양한 형태로 존재한다. 수소를 연료로 사용하기 위해서는 경제적인 방법뿐만 아니라 환경에 미치는 영향을 최소화하는 방법으로 생산하는 것이 중요하다. 수소생산방법에는 전통적 방법인 화석연료 개질반응을 통한 생산과 재생가능한 방법인 바이오매스 및 물을 이용한 생산으로 나뉜다. 화석연료를 이용한 수소생산은 습윤개질반응, 자열개질반응, 부분산화반응 및 가스화반응 등 열화학적 방법으로 가능한데, 이를 청정에너지원으로서 사용하기 위해서는 수소생산과 더불어 이산화탄소 포집이 필요하다. 바이오매스를 이용한 수소생산은 그 양이 매우 미미한 수준이며, 특히 생물학적 전환법은 효율증가를 위한 반응기 구성, 수소생산미생물 배양 등 효과적으로 수소를 생산하기 위한 연구가 더욱 진행되어야 한다. 물분해를 통한 수소생산이 가장 청정한 수소생산기술이지만 태양광, 태양열, 풍력 등 재생 가능한 에너지원으로부터 충분한 에너지공급이 가능해야 한다.