• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제33권1호통권129호
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• pp.77-86
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• 2005

표고버섯 폐골목의 대체에너지 자원으로서의 가능성을 살펴보기 위하여 폐골목을 사용연수별로 구분하고 동일 수종의 정상재와 함께 화학적, 물리적 성상을 비교, 조사하였다. 또한 폐골목에 잔존하는 효소에 의한 전처리 효과를 살펴보기 위하여 기존의 전처리 방법인 폭쇄처리법과 비교하였다. 사용연수에 따른 화학적 성상의 변화는 회분, 수용성 추출물, alkali 추출물, 유기용매 추출물 함량 모두 뚜렷한 경향을 나타내진 않았지만 균주를 접종한 직후 폐골목에서 정상재보다 높은 함량을 나타내었다. Holocellulose 함량은 큰 폭으로 감소하였고 다른 주성분인 lignin 함량은 균주 접종 전후에 큰 변화를 보여주지 않았지만 cellulose 함량이 큰 폭으로 감소한 것을 고려하면 균주에 의해 상당량의 lignin 분해가 진행되었다. 부후정도는 균주 접종 후 점차 증가하는 모습을 보였지만, 결정화도는 급격히 감소하였다. 폭쇄처리에 의한 화학적, 물리적 성상의 변화로서 수용성 추출물, alkali 추출물, 유기용매 추출물 함량은 큰 폭으로 증가하였고, holocellulose 함량도 소폭 상승하였지만 lignin 함량은 특별한 경향을 나타내지 않았다. 그러나 다른 추출물의 함량이 급격히 증가한 것을 고려하면 holocellulose와 lignin 모두 감소하였다고 생각된다. 폭쇄처리에 의한 결정화도의 감소는 균주 접종 후의 감소폭과 비슷한 결과를 나타내었고, 인위적으로 부후시킨 재료에 대한 lignin 함량은 폐골목의 함량보다 감소하여 잔존 효소에 의한 전처리 가능성을 나타내었다. 이상의 결과로 미루어 보아 폐골목은 대체에너지 자원으로서 충분한 가능성을 갖고 있다고 사료된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.222-222
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• 2012

Metal oxide gas sensors based on semiconductor type have attracted a great deal of attention due to their low cost, flexible production and simple usability. However, most works have been focused on n-type oxides, while the characteristics of p-type oxide gas sensors have been barely studied. An investigation on p-type oxides is very important in that the use of them makes possible the novel sensors such as p-n diode and tandem devices. Monoclinic cupric oxide (CuO) is p-type semiconductor with narrow band gap (~1.2 eV). This is composed of abundant, nontoxic elements on earth, and thus low-cost, environment-friendly devices can be realized. However, gas sensing properties of neat CuO were rarely explored and the mechanism still remains unclear. In this work, the neat CuO layers with highly ordered mesoporous structures were prepared by a template-free, one-pot solution-based method using novel ink solutions, formulated with copper formate tetrahydrate, hexylamine and ethyl cellulose. The shear viscosity of the formulated solutions was 5.79 Pa s at a shear rate of 1 s-1. The solutions were coated on SiO2/Si substrates by spin-coating (ink) and calcined for 1 h at the temperature of $200{\sim}600^{\circ}C$ in air. The surface and cross-sectional morphologies of the formed CuO layers were observed by a focused ion beam scanning electron microscopy (FIB-SEM) and porosity was determined by image analysis using simple computer-programming. XRD analysis showed phase evolutions of the layers, depending on the calcination temperature, and thermal decompositions of the neat precursor and the formulated ink were investigated by TGA and DSC. As a result, the formation of the porous structures was attributed to the vaporization of ethyl cellulose contained in the solutions. Mesoporous CuO, formed with the ink solution, consisted of grains and pores with nano-meter size. All of them were strongly dependent on calcination temperature. Sensing properties toward H2 and C2H5OH gases were examined as a function of operating temperature. High and fast responses toward H2 and C2H5OH gases were discussed in terms of crystallinity, nonstoichiometry and morphological factors such as porosity, grain size and surface-to-volume ratio. To our knowledge, the responses toward H2 and C2H5OH gases of these CuO gas sensors are comparable to previously reported values.

• 한국약용작물학회지
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• 제26권2호
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• pp.127-133
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• 2018

Background: The demand of recycling renewable agricultural by-products is increasing. Radiation breeding is a method used to improve saccharification efficiency. Thus, we investigated the effect of gamma ray irradiation on the pretreatment and enzymatic hydrolysis of the stalks of Senna tora, an important medicinal plants. Methods and Results: S. tora seeds were irradiated with gamma ray at doses of 100, 200, 300, and 400 Gy. In the pretreated biomass, glucan and lignin content were higher in the M1 ($1^{st}$ generations of irradiation) S. tora stalks than in the M2 ($2^{nd}$ generations of irradiation) stalks, this can be explained by the higher degradation rate in M1. After oxalic acid pretreatment, the concentration of total phenolic compounds (TPCs) in the hydrolysate increased in the gamma ray treated seeds. The highest relative increase rate in crystallinity in the pretreated biomass was observed in M1-400 Gy and M2-100 Gy. The cellulose conversion rate was higher in M1 than in M2, except for 200 Gy. Conclusions: Gamma ray irradiation at an appropriate dose can be used to improve the efficiency of pretreatment and enzymatic hydrolysis, thereby increasing biomass availability.

• 한국염색가공학회지
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• 제20권3호
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• pp.31-38
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• 2008

Regenerated composite fibers were prepared from solution of styela clava tunics(SC) and poly vinyl alchol(PVA) using N-methylmorpholine-N-oxide(NMMO)/water(87/13)(wt%/wt%) as a solvent by dry jet-wet spinning. Structure and physical properties of regenerated composite fibers were investigated through birefrngence, x-ray diffratograms, tenacity, fibrillation and SEM. Optimal blend ratio of SC/PVA for mechanical properties of composite fibers was 70/30 and total weight was 4wt% concentrations in NMMO/$H_2O$ solvent system. Crystallinity index of composite fibers were decreased as the PVA contents increased. Fibrillation of $10{\sim}20wt%$ PVA blended fibers were occurred less than pure SC fiber. Shape of composite fibers were a circle cross section within 10wt% PVA content. But the cross section of fibers were changed as crushed flat with the PVA contents increased.

• 유기물자원화
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• 제16권1호
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• pp.79-88
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• 2008

지구온난화에 따른 대체연료의 하나로 바이오에탄올의 생산이 증대되면서 곡물가격 상승과 같은 문제를 야기하고 있다. 차세대 바이오에탄올의 원료로서 목질계 바이오매스는 큰 잠재성에도 불구하고 높은 생산단가로 인하여 상업화 되지는 않고 있다. 생산단가의 절감을 위해 필요한 핵심기술은 가수분해율을 높이고 단당의 회수율을 높이는 것으로 전체 바이오에탄올 생산공정에서 열화학적 전처리이다. 본 연구에서는 목질계 바이오에탄올 제조공정에서의 열화학적 전처리에 대하여 소개하고 극복해야 할 문제들에 대하여 제시하고자 한다. 산, 알칼리, 열수, 용매, 암모니아, 산소 등을 첨가하는 전처리는 리그닌과 헤미셀룰로오스를 제거하고 셀룰로오스의 결정성을 감소시킨다. 이러한 전처리 방식들은 침엽수, 활엽수, 곡식의 줄기 등 목질계 원료에 따라 최적의 처리 조건들이 확립되어져야 한다.

• 한국재료학회지
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• 제27권10호
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• pp.534-543
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• 2017

$Gd_2O_3:Eu^{3+}$ red phosphors were prepared by template method from crystalline cellulose impregnated by metal salt. The crystallite size and photoluminescence(PL) property of $Gd_2O_3:Eu^{3+}$ red phosphors were controlled by varying the calcination temperature and $Eu^{3+}$ mol ratio. The nano dispersion of $Gd_2O_3:Eu^{3+}$ was also conducted with a bead mill wet process. Dependent on the time of bead milling, $Gd_2O_3:Eu^{3+}$ nanosol of around 100 nm (median particle size : $D_{50}$) was produced. As the bead milling process proceeded, the luminescent efficiency decreased due to the low crystallinity of the $Gd_2O_3:Eu^{3+}$ nanoparticles. In spite of the low PL property of $Gd_2O_3:Eu^{3+}$ nanosol, it was observed that the photoluminescent property was recovered after re-calcination. In addition, in the dispersed nanosol treated at $85^{\circ}C$, a self assembly phenomenon between particles appeared, and the particles changed from spherical to rod-shaped. These results indicate that particle growth occurs due to mutual assembly of $Gd(OH)_3$ particles, which is the hydration of $Gd_2O_3$ particles, in aqueous solvent at $85^{\circ}C$.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제35권6호
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• pp.152-158
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• 2007

갈생부후균의 침해를 받은 생입목(生立木) 상태의 밤나무 및 사시나무속 갈색부후재의 미시형태 및 화학적 특징을 분석하였다. 활엽수 갈색부후재는 침엽수 갈색부후재에서 나타나는 전형적인 특징 즉 복굴절의 감소, 2차벽 중증($S_2$)의 선택적 분해 및 세포벽의 갈라짐 현상을 보여주었다. 부분적으로 목섬유의 박벽화 현상도 관찰되었으나 주 분해형태는 아니었다. FT-IR 분석결과 셀룰로오스의 헤미셀룰로오스를 나타내는 band가 현저히 감소한 반면 리그닌을 가리키는 band는 증가되어 나타났다. X선 회절분석 결과 공시된 활엽수재의 상대 결정화도는 건전재에 비해 감소되어 나타난 것으로 보아, 갈색부후가 상당히 진전되었음을 보여주었다.

• Weed & Turfgrass Science
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• 제3권4호
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• pp.253-261
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• 2014

본 연구는 지칭개, 박주가리, 큰부들, 띠 종자섬유에 대한 간단한 화학적, 물리적 특성을 파악하고 이의 활용가능성 여부를 알아보기 위해 수행되었다. Holocellulose 함량은 건조중의 74-88.5%로서 박주가리 종자섬유가 가장 높았고 전체적으로 큰부들 줄기의 것(59.5%)보다 높은 경향이었다. 그러나 holocellulose에 대한 alpha-cellulose의 비율은 45-48%로서 종자섬유간 서로 비슷하였다. 리그닌 함량은 17.0% (띠)-24.0% (박주가리), 회분은 0.22% (박주가리)-4.2%(띠), 열수추출물은 2.2% (지칭개)-7.8% (띠), 유기용매 추출물은 0.4% (띠)-6.3% (부들) 함량을 나타내었다. Crystallinity index (CI) 분석에 있어서는 무처리 종자섬유의 경우 지칭개와 박주가리가 약 65%로서 높았고, 띠와 큰부들은 약 54%로서 상대적으로 낮았다. 그러나 화학처리후 얻어진 EDA 섬유간의 CI는 박주가리가 71.8%로서 가장 높았고 미소한 차이이지만 큰부들과 지칭개는 보다 낮아 각각 69.3%, 67.2%를 나타내었다. 한편 열분해 특성은 전형적인 lignocellulose계 패턴을 보였는데 무처리 종자섬유의 경우, 가장 높은 분해율을 나타낸 온도는($%/^{\circ}C$) 박주가리, 큰부들, 지칭개, 띠에서 각각, $312^{\circ}C$, $321.8^{\circ}C$, $331.5^{\circ}C$, $341.6^{\circ}C$로서 박주가리가 가장 낮고, 띠에서 가장 높은 편이었다. 그런데 EDA 섬유의 경우는, 지칭개, 큰부들, 박주가리, 띠에서 각각 $327^{\circ}C$, $327^{\circ}C$, $341.1^{\circ}C$, $360.0^{\circ}C$로서 띠가 가장 높은 편이었다. 이상의 결과들은 종합해 볼 때, 본실험의 종자섬유는 그 자체로 직접 이용할 수 있을 정도의 화학적, 물리적 특징을 가졌으나 일련의 화학처리를 하면 보다 우수한 품질의 섬유를 확보할 수 있으며, 이들은 여러 용도의 천연섬유 자원으로 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단되었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제37권3호
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• pp.255-264
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• 2009

본 연구는 화학적 전처리 공정이 목질계 바이오매스의 효소 가수분해에 미치는 영향을 구명할 목적으로 이태리포플러 분말을 1% 황산과 수산화나트륨 수용액을 이용하여 각각 $150^{\circ}C$와 $160^{\circ}C$에서 한 시간 동안 전처리를 실시하였다. 전처리된 시료는 건조과정을 거친 시료와 건조과정을 거치치 않은 시료로 각각 구분하여 화학적, 물리적 성상 및 효소 당화 효율에 미치는 영향을 비교, 분석하였다. 황산 전처리에 의한 바이오매스의 분해율은 약 24.5%로 수산화나트륨 전처리에 의한 분해율(18.6%)보다 약 6% 이상 높게 측정되었다. 반면, 탈리그닌화는 수산화나트륨이 우수하여 황산을 이용한 전처리보다 약 2% 가량 높게 나타났다. 결정화도는 미처리 시료와 비교하였을 때 황산과 수산화나트륨으로 전처리한 시료 모두 다소 높은 값을 나타내었는데, 이는 전처리 과정에서 비결정성 셀룰로오스가 결정영역보다 선택적으로 분해됨으로서 나타난 결과로 예측되었다. 주사전자현미경에 의한 표면 미세구조 관찰 결과, 황산, 수산화나트륨 전처리 모두 구성 성분들을 분해함으로써 목질바이오매스의 표면을 미처리 시료보다 거칠게 만들고 부분적인 균열을 발생시키는 것을 확인할 수 있었다. 그러나 황산 전처리-건조 시료에서는 이러한 표면 거칠음이 대조구와 유사하게 다시 변화하였음을 관찰하였다. 시료 표면의 기공분포는 두가지 전처리 과정 모두를 통해 크게 증가하였음을 확인하였다. 그러나 수산화나트륨에 의해 전처리된 시료는 건조과정을 거친 경우에도 기공분포가 점차적으로 증가하는 경향을 보였지만, 황산으로 전처리한 시료는 건조과정을 거치면서 전처리에 의해 증가한 기공 분포가 다시 급격히 감소하여 미처리 시료와 유사한 기공분포를 나타내었다. 황산 전처리 후 건조과정을 거친 시료와 미건조 시료는 효소가수분해에 의한 소화율이 각각 7.0%와 26.9%로 측정된 반면, 수산화나트륨 전처리 후 건조된 시료와 미건조시료는 각각 39.7%와 45.8%로 나타나 알칼리에 의한 전처리가 산 전처리보다 소화율 향상을 위해 더 우수하였으며, 이러한 높은 소화율은 당화 효율에도 커다란 영향을 미치는 것으로 판명되었다. 아울러 전처리된 바이오매스의 건조는 소화율 및 당화 수율에 지대한 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권5호
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• pp.690-695
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• 2016

본 연구에서는 미더덕 껍질(SCT)의 전처리과정에 사용되는 수산화나트륨을 농도별로 처리하여 알칼리처리에 따른 SCT 셀룰로오스의 물리화학적 특성 및 효소학적 특성에 대한 연구를 수행하였다. 알칼리처리 한 SCT를 주사전자현미경으로 분석한 결과 알칼리처리에 의해 표면에 농도 의존적으로 상당히 많은 손상을 초래하는 것을 확인할 수 있었으며, X-선 회절 분석을 통한 결정화도의 분석으로 알칼리처리에 따라서 SCT 셀룰로오스의 결정화도가 증가함을 알 수 있었다. Celluclast를 이용한 효소의 초기반응에서는 알칼리처리에 따른 SCT 표면 손상과 효소반응이 밀접한 관계가 있었으나 장시간 동안 완전분해를 하는 경우에는 알칼리처리로 인한 결정화도의 증가로 인해 분해되지 않고 남는 SCT가 많음을 확인할 수 있었다. 따라서 SCT의 전처리 시에 알칼리 사용을 최대한 적게 사용하거나 결정화도를 감소시킬 수 있는 대체 기술에 대한 연구가 필요할 것으로 판단된다.