• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제27권6호
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• pp.702-711
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• 2016

The authors reviewed information about biorefining of biomass by using academic information databases. Feedstocks were classified into triglycerides biomass, sugar biomass, starchy biomass, lignocellulosic biomass, and organic waste biomass. Biorefinery is an integrated system converting biomass into biofuels and biochemicals by various physical, chemical, biological, and thermochemical technologies. This paper presented a comprehensive summaries of opportunities, recent trends and challenges of biorefinery. A brief overview of promising building blocks, their sources from biomass, and their derivatives were also provided. In conclusion, this paper demonstrated the feasibility of biorefinery producing biofuels and biochemicals from biomass.

• 에너지공학
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• 제22권3호
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• pp.250-261
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• 2013

현대 사회에서 우리는 주로 화석 연료 인프라 위에 구축된 화석 연료 경제 시대에 살고 있다. 그 결과 발생하는 에너지 도전문제(예: 화석 연료의 자원 고갈 문제, 환경 오염 문제, 에너지 안보 문제)로 지속가능 발전은 한계에 부딪히고 있는 실정이다. 이들 도전문제를 극복하기 위해 기존 석유-기반 리파이너리, 즉 석유 정제(ORF) 역할을 대체할 바이오에너지(예: 바이오연료, 전기, 열) 및 바이오케미컬 (예: C5 계열, C6 계열) 동시-생산 시스템으로 바이오매스를 사용한 바이오리파이너리(BRF) 개념이 새롭게 출현하였다. 이는 석유 경제에서 바이오경제로 패러다임 천이(shift)가 진행되고 있음을 가리키는 지표(indicator)가 된다. 이러한 바이오매스-기반 경제는 현재 구축되어 있는 ORF 인프라를 거의 변경 없이 그대로 활용할 수 있는 높은 호환성, 적은 폐기물 발생량, 이산화탄소 중성적 친환경성, 지역 농업/임업 경제 활성화 등과 같은 매력적인 강점들을 갖고 있다. 무엇보다도 석유 자원 빈곤국이 고 석유 수입국이며 ORF 인프라를 이미 구축한 우리나라에서는 에너지 안보 및 지속가능 발전 측면에서 고가치 BRF 시스템의 연구 개발 및 기술 사업화에 국가적 차원에서 아낌없이 투자와 지원을 제공해야 할 필요성이 높아지고 있다. 이 연구에서는 바이오에너지/바이오케미컬 동시-생산용 시스템으로 활용될 BRF 기술의 국내외 동향을 소개하고자 한다.

• 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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• 한국펄프종이공학회 2008년도 추계학술발표논문집
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• pp.178-178
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• 2008

• 한국잡초학회지
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• 제30권4호
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• pp.340-360
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• 2010

이제 바야흐로 21세기 탈석유 시대에 대비하기 위해서는 범국가적 차원의 새로운 산업전략이 필요하게 되었다. "바이오리파이너리"란 원유로부터 각종 화학제품을 생산하는 기존의 기술과 달리 석유대신 나무나 볏짚 등과 같은 식물을 원료로 해서 바이오화학제품이나 바이오연료 등을 생산하는 기술을 총칭한다. 바이오리파이너리를 통한 바이오매스 기반의 화학산업은 석유로부터 생성되는 많은 역기능적인 문제점들을 해결할 수 있다. 바이오리파이너리 기술을 이용해서 생산할 수 있는 제품을 특성별로 분류하면, 바이오 연료, 대체원료, 특수 기능물질, 바이오폴리머 등이 있으며, 이러한 공정기술 개발이 미래지속 성장 화학기술의 중심기술이 될 것이다. 바이오 연료에는 에탄올, 디젤, 수소 등이 있고, 대체원료(chemical feedstock)로서는 글리세롤, 젖산, 아세톤, 부탄올, 프로피온산, 부틸산, 부탄디올, 프로판디올, 구연산, 숙신산, 각종 아미노산 등이 해당된다. 특수기능물질 중에는 항생제, 다당류, 미생물농약, 생리활성물질 등과 각종 생촉매 전환반응 생산제품, 바이오 식품소재 등이 있고, 바이오 폴리머는 미생물 대사산물 유기산을 원료로 하는 고분자와 미생물이 직접 생산하는 바이오 폴리머 등이 있다. 이러한 공정기술 개발이 미래 지속 성장 화학기술의 중심기술이 될 것이며, 공정기술 중에서 가장 핵심이 되는 것은 충분한 양의 바이오매스 확보 및 생화학적/열화학적 전환기술이다. 바이오매스 확보를 위하여 환경적응성이 큰 잡초의 이용이 기대된다. 바이오리파이너리는 농업으로 시작되며, 농업과 화학산업의 다리역할을 하는 기술이 바로 바이오리파이너리인 것이다.

• 공업화학
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• 제30권5호
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• pp.627-632
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• 2019

본 연구에서는 호기성 혼합 균주의 기질로서 Laminaria japonica를 사용하여 수용성 당과 환원당을 생산하였다. Laminaria japonica는 대표적인 갈조류 바이오매스로 높은 생장율, 저렴한 가격 및 탄수화물 함량이 높은 특성을 가지고 있다. 본 실험에 적용된 당화공정은 호기성 혼합 균주를 배양 및 순응시켜서 안정화하였다. 수용성 당과 환원당의 생산이 각기 다른 수리학적 체류시간에서 관찰되었으며, 당화 효율은 수리학적 체류시간을 낮출수록 증가하였다. 또한, 연속식 공정을 이용하여 1 day의 수리학적 체류시간 조건에서 최대 당화 효율을 나타내었으며, 17.96 g/L/day의 가용화된 탄수화물과 4.30 g/L/day의 환원당을 수득하였다. 그러나 수리학적 체류시간을 0.5 day로 낮추었을 때 당화수율이 급격히 감소하는 현상을 확인할 수 있었다. 실험결과를 통하여 Laminaria japonica가 바이오리파이너리 공정을 통하여 유용물질을 생산하기에 매우 적합한 바이오매스임이 확인되었다. 결론적으로 혼합균주를 이용한 연속 생물학적 전처리 시스템이 바이오리파이너리 기술에 성공적으로 사용될 수 있음을 확인하였다.

• 식품기술
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• 제26권3호
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• pp.188-194
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• 2013

글로벌동향브리핑(GTB)에서는 100여명의 국내 외 과학기술 전문가가 농림 수산, 생명과학, 보건 의료 등 19개 주제로 해외 과학기술동향을 소개하고 있다. 이를 바탕으로 식품분야의 최신 해외과학기술 주요동향을 요약하여 재정리 하고자 한다. 농수축산물을 포함하여 대다수의 식품은 좋은 음식으로서의 기능 뿐 아니라, 다양한 용도로 활용된다. 점차 이러한 연구가 많아지고 있으며 활용의 범주가 바이오리파이너리, 에너지 생산 외에도 의학, 화학산업 등으로 다양하다. 이번 호에서는 지난해부터 발표된 식품의 새로운 용도가 발견된 결과를 다루고자 한다.

• 한국정밀공학회지
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• 제28권2호
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• pp.154-167
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• 2011

Recently, microalgae have been focused on potential biomass for bio-diesel and biorefinery process. The aim of this paper is to review the biorefinery process including biodesel using microalgae as a microreactor. The state-of-the-art of biodiesel and biorefinery research such as extraction and reaction process as well as byproducts utilization is described. In addition, we suggest possibility for develop bioactive substances and their industrial products from byproducts of microalgae massively obtained after bio-diesel extraction.

• 신재생에너지
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• 제2권1호
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• pp.14-20
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• 2006

본고에서는 고유가에 대한 대응 효과가 높아 주목을 받고 있는 바이오에너지 기술의 개발 현황 및 전망에 대해 기술하였다. 바이오에너지는 열 또는 전기를 생산하는 여타의 신재생에너지원과는 달리 에너지의 장기 저장이 가능한 연료의 형태로 생산 가능하다는 장점이 있다. 바이오에너지 생산에 사용되는 원료인 바이오매스에는 유기성 폐기물, 농임산 부산물과 에너지 작물 등이 있으며 이들로부터 에너지를 생산하는데 적용되는 기술도 열화학적 기술과 생물학적 전환 기술이 있다. 적용된 기술에 따라 생산된 바이오에너지는 열, 전기뿐만 아니라 수송용 대체연료 등의 형태로 활용된다. 이러한 바이오에너지기술 중 일부는 상용화 되어 실제 보급 중에 있으며 다른 기술들은 보다 미래 기술로 개발 중에 있다. 국내외에서 상용되었거나 개발 중인 주요 바이오에너지 기술의 R&D 현황 및 전망에 대해 요약하였다.

• 공업화학
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• 제25권2호
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• pp.134-141
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• 2014

환경오염, 기후변화, 고갈되어가는 화석원료에 대한 문제를 해결하기 위해 재생가능한 자원으로부터 케미칼 및 고분자 등의 산업자원을 생산하는 친환경 공정개발에 많은 연구가 진행되고 있다. 최근에 재생가능한 바이오매스로부터 다양한 케미칼 및 고분자 등을 생산하는 바이오리파이너리 공정이 많은 관심을 받고 있으며, 석유화학기반산업을 보완 혹은 대체할 가능성이 매우 높은 친환경공정으로 생각되고 있다. 본 총설에서는 바이오리파이너리 공정에 핵심적인 촉매로 사용되고 있는 재조합 미생물의 개발의 최근 동향을 바이오나일론, 바이오폴리에스터의 생산을 위하여 개발되고 있는 재조합 미생물의 대사공학전략을 중심으로 살펴보고자 한다.

• 공업화학
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• 제27권1호
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• pp.10-15
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• 2016

에너지 수요의 증가와 화석연료 고갈에 대비해 재생가능한 자원에 대한 관심이 높다. 목질계 바이오매스는 지속 및 재생 가능하며, 원유로부터 생산되는 화학물질을 대체할 수 있고, 바이오 기반의 화학물질과 바이오연료를 생산하는 원료물질로 인식되고 있다. 푸르푸랄은 푸란을 기반으로 하는 메틸퓨란, 터트라하이드로퓨판, 메틸테트라하이드로퓨란, 에틸테트라하이드로퓨릴 이써, 에틸 레부리네이트, 레불루닉산과 알칸 등 화학물질 및 용매 생산을 위한 천연 전구체이며, 바이오 화학물질과 바이오연료를 위한 재생 가능한 화학 플랫폼으로 잠재력을 가지고 있다. 본 논문에서는 바이오리파이너리 개념, 푸르푸랄의 생산과 응용분야에 대해 고찰을 하였다.