• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권6호
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• pp.806-811
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• 2016

오르가노솔브를 이용한 전처리는 목질계 바이오매스의 주요성분을 분별하고 전처리 바이오매스의 효소당화를 효과적으로 유도할 수 있는 공정이다. 이에 사용되는 오르가노솔브는 증류와 재순환공정으로 쉽게 재사용이 가능하고 고형성분에서 리그닌을 화학적으로 분별시킬 수 있다는 장점이 있다. 경제적인 이유로서 낮은 분자량의 알코올(에탄올, 메탄올 등)이 사용되어 왔으며, 무기산(염산, 황산, 인산 등)이 촉매로 첨가되었을 경우 탈리그닌 효과 및 자일로스 성분의 수율을 증대시킬 수 있다. 본 연구에서는 오르가노솔브로는 에탄올을 사용하였고 소량의 황산 촉매를 첨가해 전처리를 수행하였다. 바이오매스는 침출식반응기에서 40~50 wt%의 에탄올을 이용해 20~60분 동안 $170{\sim}180^{\circ}C$에서 전처리가 되었다. 전처리를 마친 바이오매스에 대해서는 전처리 효과를 알아보기 위하여 72시간 동안 효소당화를 수행하였다. 그 결과 $180^{\circ}C$에서 50 wt% 에탄올을 이용한 리기다의 2단 전처리에서 당화율은 40.6%로 나타났지만 같은 조건에서의 1단 전처리에서는 55.4%로 가장 높게 나타나는 것을 보았을 때, 용매와 촉매를 균일하게 섞는 것이 전처리에 효과적이라는 것을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제15권3호
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• pp.34-43
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• 1987

This study was performed to find out the types of linkage of carbohydrates in wood cell walls. To study the structure of linkage of carbohydrates in wood cell walls, we have attempted to find out the method holocellulose preparation and optimum condition of enzyme hydrolysis in holocellulose, and fractionate oligosaccharide with products that hydrolized partly by acetolysis and deacetylation in holocellulose. We have achieved four results. These results as follow; 1. At first. we reacted in wood meal $NaClO_2$ 1g per lignin lg for one hour and then the same of quantity $NaClO_2$ for four hours. Through these experiments, we have developed new holocellulose preparation method which had low loss of carbohydrates and high effect of the delignification. 2. The optimum condition of enzyme hydrolysis of holocellulose which had lignin was 0.005M sodium acetate buffer (pH 5.0). We have achieved 7.2% reducing sugar through the procedure that reactioned 0.01g holocellulose putting enzyme 0.03g for 72 hours. It may be supposed that 5.5% of lignin contained in holocellulose prevented enzyme contaction from holocellulose and so this lignin has resulted in the low efficiency of enzyme hydrolysis. 3. We did not fractionated from oligosaccharides which were preparated by the method of acetolysis and deacetylation in holocellulose. The reason is that holocellulose having a lot of lignin prevented prefectly partial hydrolysis from the method of acetolysis and deacetylation. 4. We attempted analysis of six standard substances through HPLC apparatus having sugar pak 1 column which we have changed flow rate and the column temperature variably. These six standard substances were D-glucose, D-mannose, D-xylose, D-galactose and L-rhamnose, L-arabinose, But sugar pak 1 column was not fitted analysis of four substances because D-galactose, D-mannose, D-xylose, L-rhamnose were agreement with elution time. And so, we could not analize four standard substances with sugar pak 1 column.

• 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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• 한국펄프종이공학회 2000년도 추계학술발표논문집
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• pp.15-21
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• 2000

In chlorine dioxide delignification and bleaching the formation of chlorate is undesirable because it does not react with lignin and is harmful to the environment. Chlorate is mainly formed from the in-situ generated hypochlorus acid which is also the main reason for AOX formation. In previous literature scavengers of hypochlorous acid such as sulfamic aicd, DMSO, and hydrogen peroxide have been added to bleaching stages to reduce AOX formation but less attention has been paid to chlorate reduction. This paper thus focuses on the reduction of chlorate content caused by the following additives, sulfamic acid, DMSO, hydrogen peroxide, and oxalic acid. The results show that only sulfamic acid and DMSO reduce chlorate formation under our chlorine dioxide prebleaching conditions. Results by UV spectroscopy and pH adjustment show that scavengers react with hypochlorous acid much faster than with chlorine. Hydrogen peroxide and oxalic acid react with HClO/$Cl_2$much slower than DMSO and sulfamic acid do. The reason for the ineffectiveness of hydrogen peroxide and oxalic acid is ascribed to their slow reaction rates with HClO compared to that of chlorate formation. The fact that only 30-35% of the chlorate can be reduced by sulfamic acid and DMSO when charged in same mole ratio to chlorine dioxide, suggested that the reaction rate of DMSO and sulfamic acid with hypochlorous aicd are of the same magnitude as that of chlorate formation.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제15권4호
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• pp.18-25
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• 1987

섬유성 물질을 자화(資化)하는 미생물을 자연계로 부터 분리하여 효소생산 및 당화조건을 검토하였다. 분리 균주 256주 중 효소생산에 가장 유효하다고 인정되는 Aspergillus fumigatus KC-1을 우수 균주로 선발하였다. 본 균은 alkaline peroxide로 전처리한 현사시 목분 1%를 탄소원으로하여 $45^{\circ}C$에서 진탕 배양시 4~5일째 효소생성(여지, Avicel, 탈지면, CMC, Salicine 및 Xylan 당화활성)이 최고치에 달했다. 효소의 최적 pH는 4.5, 최적온도는 $60^{\circ}C$였다. 본 균의 효소에 의한 현사시 목분의 가수 분해시 1 % NaOH와 20% 과초산으로 탈리그닌한 목분의 가수 분해율이 가장 높았고, 최종 산물로 glucose와 약간의 cellobiose 및 xylose가 검출되었다. 따라서 본균의 cellulase는 cellulose를 쉽게 glucose로 당화하는데 매우 유효한 효소로 판단되었다. 현사시 목분의 효소분해에 대한 탈리그닌 정도, 기질의 크기 및 농도의 영향도 아울러 검토하였다.

• 공업화학
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• 제8권6호
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• pp.1014-1021
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• 1997

수세미외 그물 섬유를 크라프트법, 알카리 아황산법, 아황산법, 알카리 과산화 수소법과 소오다법으로 펄프화하고, 안트라퀴논의 첨가와 미첨가 조건으로 구분하여 증해하였다. 이들의 고해와 미고해분에 대하여 주사 전자현미경(SEM), 섬유 품질 분석기(FQA), 섬유길이 분류기(Clark 4-Screen Classifier), 화상 분석기(Image Analyzer)를 이용하여 특성과 섬유의 구조를 비교 분석하였다. 그 결과는 다음과 같다. 1) 수세미의 섬유의 증해후 해섬 가능 기준의 Pulping 조건은 KP계($160^{\circ}C$, 2시간), ASP계($155^{\circ}C$, 4시간), PAP계($160^{\circ}C$, 1시간)에서 Kappa값이 각각 12, 25, 10 수준으로 비교적 낮은 Total Alkali(약 20%) 조건에서 적정 증해가 가능했다. 2) 각 펄프화별 펄프의 총 증해수율은 KP 50~55, ASP계 60~70, PAP계 45~50%로 SP계의 수율은 매우 높고, KP나 PAP는 일반 비목재나 목재와 비슷한 수준을 나타냈다. 3)NaOH의 투입량의 증가는 해섬능을 촉진하고, 섬유길이, Curl, Kink Index 등에서 품질의 형태 변화를 보였다. 4) 수세미외 섬유의 펄프화 공정에서 AQ첨가는 탈리그닌 촉진으로 해섬능이 현격하게 향상되고 섬유의 산화 분해를 방지하며, 고해 속도 상승과 피브릴화를 촉진하였다. 5) ASP계는 KP나 PAP보다 Bulk density가 높고, 섬유간 결합이 치밀하고, 섬유의 세포 손상이 감소되었다. 6) 수세미외 섬유는 "C" Stain에 의한 정색 반응으로 청색 또는 청회색의 맑고 투명한 세포벽을 갖는 정색 특성을 나타냈다.