• New & Renewable Energy
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• v.2 no.1 s.5
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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.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.174.2-174.2
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• 2011

최근 유가상승과 석유, 천연가스의 가채 매장량의 한계등과 함께 온실가스에 의한 지구온난화 방지를 위하여 미국, 유럽국가 및 캐나다 등에서는 바이오매스를 이용한 에너지 회수 기술개발에 많은 관심과 연구를 수행하고 있다. 바이오 매스는 에너지 밀도 대비 존재하는 지역이 광범위하여 발생, 수집, 수송에 따른 비용이 많이 소요되는 특성이 있어 산지에서 직접처리하거나 수집하여 대규모처리등과 같이 여러 가지 현장상황에 따라 적정한 플랜트 운용의 유연성을 갖추고 있어야 한다. 일반적으로 바이오매스로부터 중소형으로 분산형 발전이나 수소제조를 위해서는 직접 연소법 보다는 가스화 방식을 이용하고 있는데, 연소에 의해 열을 생산하여 전기를 생산하는 방식은 스팀터빈을 이용하는 것이며, 스팀터빈은 소형 운용이 어렵기 때문이다. 본 연구에서는 폐목재로부터 합성가스제조를 위하여 5톤/일 규모 가스화기를 제작하였으며, 타르 및 수트와 같은 미반응 물질을 제거할 수 있는 집진, 세정장치를 설계 및 제작하였다. 또한 합성가스에 함유된 현열로부터 열회수를 위하여 열교환기를 설치하였으며, 정제된 합성가스를 이용하는 가스엔진을 통하여 열병합 발전시스템 연계운전을 수행하였다. 운전 실험을 폐목재 가스화 3톤/일 규모로 수행하였으며, 평균 1,500kcal/$Nm^3$의 발열량을 갖는 합성가스를 생성시킬 수 있었다. 사이클론, 스크러버 및 기수분리 장치를 이용하여 정제된 합성가스는 합성가스 엔진을 통하여 72kW 이상의 전력생산이 가능하였다. 열교환기를 통하여 평균 15,000kcal/h의 배열 회수가 가능하였으며, 바이오매스 가스화 합성가스를 이용한 열병합 발전이 가능함을 입증하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.176.2-176.2
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• 2011

전 세계는 화석연료의 과사용으로 에너지 고갈과 환경오염의 문제에 직면하고 있으며, 자연과 공존하며 지속성장할 수 있는 신재생에너지의 이용확대에 대한 개발이 부각되고 있다. 이에 따라 지속적인 발전과 함께 에너지보존 및 효율적인 환경보존을 위한 대체 가능한 새로운 에너지의 개발에 관심이 모아지고 있다. 최근 부각되고 있는 바이오에너지(바이오에탄올, 바이오디젤, 바이오가스 등)를 생산하는 여러 가지 새로운 바이오매스 중 해조류는 이산화탄소 흡수 능력이 매우 뛰어나고, 에너지 저장성이 우수하다는 장점이 있다. 본 연구에서는 새로운 바이오매스원인 해조류의 부산물의 표면 특성 및 바이오복합재료의 보강재로써의 이용가능성에 대해 분석하였다. 바이오복합재료에서 소수성인 고분자와의 상호보완적 계면 결합은 보강재의 중요한 특성 중 하나이다. 해조류 부산물의 표면을 화학적 처리함으로써 폴리머 매트릭스와 해조류 부산물 사이의 계면결합이 향상됨을 기대할 수 있으며 이에 따라 해조류 부산물을 보강재로 사용한 바이오복합재료의 기계적 강도 또한 향상됨을 기대할 수 있다. 본 연구에서는 원자힘현미경(Atomic force microscope; AFM)을 사용하여 해조류 부산물의 화학적 처리에 따른 표면특성을 관찰하였으며, 친환경적인 바이오매스인 해조류 부산물을 바이오복합재료의 보강재로써의 이용가능성에 대해 연구함으로써, 지구온난화의 주원인인 온실가스 발생을 줄이고, 자원고갈이라는 에너지 위기를 극복할 수 있는 친환경적인 대안을 제시 할 수 있다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.39 no.6
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• pp.332-338
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• 2017

The purpose of this study was to determine optimum value of aeration, acetate dosage, and $CO_2$ input for the cultivation of Scenedesmus acuminatus. Highest specific growth rate and maximum biomass productivity was obtained by the aeration of 0.72 vvm and lower specific growth rates and maximum biomass productivity were obtained for other aeration tests. When putting 0.3 M of ammonium acetate in JM medium, the highest specific growth rate and maximum biomass productivity were obtained. $CO_2$ input tests were performed during semi-continuous culturing tests. The highest specific growth rate ($0.460d^{-1}$) and maximum biomass productivity ($0.936gL^{-1}d^{-1}$) were obtained after replacing 50% of solution with 0.3 M of acetate solution for $CO_2$ input tests. However, more dilutions after the first dilution resulted in lower specific growth rate and maximum biomass productivity. In aeration tests, the highest specific growth rate ($0.381d^{-1}$) and maximum biomass productivity ($0.253gL^{-1}d^{-1}$) were obtained when cultivating it with JM medium, but the specific growth rate and maximum biomass producitivty were significantly decreased when 50% of solution was replaced by acetate containing solution.

• Journal of Energy Engineering
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• v.22 no.3
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• pp.250-261
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• 2013

In order to overcome the 21st century's challenges such as national energy supply security, global warming, and resource depletion, we are struggling to accelerate the paradigm shift in our life style from fossil fuel-based economy to biomass-based economy. In the context of sustainable bioeconomy revitalization, we comprehensively review the development status of the biorefinery as a system for bioenergy/biochemicals co-products on the basis of the various categories according to six criteria.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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• v.28 no.1
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• pp.83-95
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• 2020

The economic issue of the period of return versus investment has emerged to efficiently utilize the thermal energy of public resource recovery facilities using waste and private thermal source facilities using BIO-SRF. Accordingly, the optimum temperature and pressure facilities are required beyond the traditional designed, constructed and operated. In this study, we analyzed current energy output by different heat and pressure model in domestic facilities, and calculated the characteristics of green-house gas emission. In order to, utilize the thermal energy producing facilities using waste and biomass fuel more efficiently, it is temperature and pressure, which will lead to more lucrative investment and return as well.

• KSBB Journal
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• v.23 no.1
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• pp.1-7
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• 2008

The world demand of ethanol as an alternative fuel for gasoline is increasing rapidly because of high oil price and global climate change. Most of ethanol is currently produced from corn grain or sugars in sugarcane and sugar beet. Because these sources compete with foods and animal feed and are not expected to be enough for future demand of ethanol. Thus, cellulosic ethanol from agricultural residues or wood has to be commercialized in near future. Typical cellulosic ethanol production consists of pretreatment, enzyme hydrolysis, fermentation and product separation. This paper reviews the principles and status of each step and discusses issues for cellulosic ethanol production.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• v.42 no.3
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• pp.231-243
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• 2014

In this study, the potential of biomass, which is generated from oil palm cultivation and crude palm oil (CPO) production of Indonesia was assessed in the aspect of energy content. The types of oil palm biomass were classified on the basis of the cultivation stage and the CPO production stage. In the cultivation stage, biomass is considered to be produced from its' root, trunk and frond. Other possible biomass resources such as empty fruit bunch (EFB), palm kernel shell (PKS) and fiber were included in the CPO production stage. As results, total biomass from damaged plantation area of Indonesia was estimated to be annually from 3 million to 16 million tons in 2011. From CPO mills, approximately 49 million tons/yr of biomass residues were estimated to be annually occurred. Their total energy content from each biomass source in cultivation stage was analyzed to be from 593,000 to 3,197,000 TOEs in terms of gross calorific value. In the case of CPO mills, around 22.7 million TOEs was estimated to be potential energy producible by biomass based on gross calorific value of dry basis. If moisture content considered, net calorific value was analyzed to be decreased to 16.3 million TOEs. Based on the results, the total energy contents of all oil palm biomass were estimated to be up to 25,919,000 TOE in terms of gross calorific value. CPO : Crude Palm Oil, EFB : Empty Fruit Bunch, FFB: Fresh Fruit Bunch, PKS : Palm Kernel Shell, OPF : Oil Palm Frond, PKOC : Palm Kernel Oil Cake, ISPO : Indonesia Sustainable Palm Oil Commission, TOE : Tone of Oil Equivalent.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.23 no.6
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• pp.594-598
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• 2012

In the present study, biogas was produced from the anaerobic digestion of marine macroalgae (Laminaria japonica) biomass. The optimal anaerobic condition for producing the sludge was the freeze treatment at $-70^{\circ}C$ for 20 min. Total amounts of hydrogen and methane gas produced were 667.28 mL/L and 3420.24 mL/L, respectively, which were 2.7 and 3.4 times greater than that in the control group. Freeze treatment of sludge produced the maximum biogas under an initial optimum pH of 7.0 and the maximum biomass at an initial optimum pH of 8.0. We confirmed that biogas production was greatly reduced under acidic conditions compared to that under alkaline conditions. Sludge was freeze treated, and the biomass and sludge production was optimal the total amounts of hydrogen and methane gas produced were 643.73 mL/L and 4291.6 mL/L, respectively, which were 2.6 and 4.3 times greater than in the control group. Also the results showed that under optimal conditions in a 5-L bioreactor, a maximum of 1605.03 mL/L of hydrogen and 4593.71 mL/L of methane gas could be produced by the substrate contained in the marine macroalgae biomass.

• Bulletin of Food Technology
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• v.23 no.2
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• pp.220-223
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• 2010

최근에 대두되고 있는 환경오염문제라던가 원유의 의존도 측면에서 볼 때 삼림자원 바이오매스를 원료로 한 bioethanol의 중요성이 높아지고 있다. 현재 bioethanol 제조는 효모 등을 이용한 발효법으로 대부분 제조되고 있지만 효소를 이용한 bioethanol 제조를 할 수 있다면 효율이 높은 ethanol생산과 이 반응에서 나오는 반응산물을 간단하게 정제할 수가 있게 된다. 또한 내열성 효소를 이용하여 고온 조건에서 효소반응을 하게 되면 효소반응과 반응산물 증류를 동시에 진행할 수 있으며, 반응속도의 향상과 잡균의 혼입억제 등 여러가지 이점이 기대된다. 본 고에서는 내열성 효소를 이용한 cellulose와 hemicellulose로부터 ethanol 제조 연구에 대한 개요를 살펴보기로 한다.