• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권3호
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• pp.414-422
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• 2022

본 연구의 목적은 국내 대표적인 농경잔류물인, 볏짚과 보릿짚을 이용하여 헤미셀룰로오스 부분의 최대 가용화를 위한 산 촉매 열수 분별공정의 타당성을 조사한 것이다. 1.2-2.9 범위의 반응가혹도(CS; Combined reaction severity)에서 다양한 분별 조건들을 사용하여 초기 반응조건 기준을 설정했다. 볏짚의 경우, 160 ℃의 반응온도, 0.75%(w/v)의 H₂SO₄, 20분의 반응시간, 그리고 1:15의 고체/액체 비율을 가진 반응 조건에서 56.6%의 헤미셀룰로스 당 수율을 얻을 수 있었으며, 보릿짚의 경우, 150 ℃ 반응온도, 0.75%(w/v) H₂SO₄, 15분의 반응시간, 1:10의 고체/액체 비율에서 83.0%의 헤미셀룰로스 당 수율을 얻었다. 따라서, 볏짚과 비교하여 보릿짚의 경우 산촉매 열수분획을 효과적으로 수행할 수 있었다. 분별과정 후 남은 분획된 고형분은 볏짚과 보릿짚에서 각각 48.5%와 57.5%였다. 분별된 볏짚과 보릿짚의 XMG(Xylan+Mannan+Galactan) 함량은 17.3% 및 17.6%에서 6.0% 및 2.6%로 각각 감소하였으며, 이는 원료 짚 기준으로 각각 16.7% 및 8.5%에 해당한다. 또한, 보리 짚의 산촉매 열수분별 과정에서 과도한 분해로 인해 셀룰로오스 및 XMG의 5.6% 및 8.5%만 손실된 반면, 볏짚의 셀룰로오스 및 XMG 손실은 6.4% 및 26.6%이었다. 볏짚의 헤미셀룰로스 당은 산 촉매 열수 분별공정중, 다소 높은 반응가혹도로 인해 심하게 과분해된 것에 기인한다.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
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• 한국섬유공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.423-424
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• 2003

셀룰로스 직물은 easy care 성능을 부여하기 위하여 가교제로 처리된다. 현재 공업적으로 가장 많이 이용되고 있는 DMDHEU와 같은 N-methyol 가교제는 공정 중 또는 처리된 제품의 저장 중에 발암물질인 포름알데하이드를 유리시키는 경향이 있어 포름알데하이드를 유리시키지 않는 가교결합제의 개발이 활발하게 연구되고 있다. 이러한 비포르말린계 가교제 중 글리옥살은 그 성능은 매우 뛰어나지만 DP 처리시 사용되는 촉매인 aluminium sulfate는 처리직물의 강도저하와 황변을 일으키는 단점을 지니고 있다[1]. (중략)

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2013년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.158-159
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• 2013

방염제인 인산암모늄에 질산칼륨을 첨가하여 질산칼륨이 인산암모늄의 방염성능에 미치는 영향을 DSC와 실체현미경으로 분석하였다. 활성화에너지는 키싱거방법을 도입하여 분석하였다. 방염성능 실험으로서 셀룰로스를 연료로 사용하였다. 질산칼륨이 일정량 첨가된 방염제를 사용하는 경우 인산암모늄의 활성화에너지를 높이고 탄화면적을 감소시켜 연소확대를 억제하였다. 방염제인 질산칼륨이 첨가된 인산염을 방염제로 사용하는 경우 질산칼륨의 강한 산화력으로 화염발생 온도를 낮추고 탄화형성을 억제하여 화재진행 속도를 낮추는 것으로 나타났다. 적정량 이하의 질산칼륨이 포함된 방염제의 처리는 연소속도를 높이고 탄화물형성을 감소시킬 수 있음을 제시하였다.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
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• 한국섬유공학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.245-246
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• 2007

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
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• 한국섬유공학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.475-476
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• 2007

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.78-82
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• 2003

셀룰로오스계 재생섬유 중 가장 먼저 개발된 Viscose rayon은 셀룰로오스 펄프를 17-18%의 가성소다 수용액에 팽윤시켜 알칼리 셀룰로스를 만든 뒤 이황화탄소(CS$_2$)에 반응시킨 후 방사하여 제조하며 흡습성, 제전성, 드레이프성 및 광택이 우수한 쾌적성 섬유이다. 그러나 탄성 회복율이 좋지 않으며 강력이 적고 특히 습윤시의 강력 저하의 단점이 있을 뿐만 아니라 제조과정에서 사용하는 이황화탄소의 환경 유해성이 큰 문제점으로 지적되고 있어 선진국들이 점차 설비를 폐쇄하거나 개도국으로 이전하고 있는 실정이다. (중략)

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(3)
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• pp.583-588
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• 1996

방사성폐기물 처분후 처분장에서는 금속의 부시, 셀룰로스의 미생물분해, 방사선에 의한 분해등으로 인하여 기체가 발생하게 된다. 이 논문에서는 저준위 폐기물 수송시스템에서 고려하고 있는 폐기물모듈 개념중 6-Pack 모듈을 사용하여 치분할 때 기체발생에 미치는 영향을 평가하여 보았다. 계산은 방사성폐기물 처분장에 대한 초기 건설용량으로 고려중이었던 10만드럼 용량의 처분장을 기준으로 수행하였다. 평가결과, 6-Pack 모듈을 사용하여 처분할 때 6-pack 모듈을 사용하지 않고 처분하는 경우에 비해 H$_2$의 발생량은 1.4배 정도 증가하며, $CO_2$, CH$_4$ 등에 있어서는 영향이 거의 없는 것으로 나타났다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제40권3호
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• pp.147-155
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• 2012

본 연구에서는 스위치그라스를 바이오에탄올 생산용 바이오매스로 선정하여 팝핑 전처리, 효소가수분해 및 발효 과정을 거쳐 바이오 에탄올의 생산 가능성을 조사하였다. 팝핑 전처리 된 스위치그라스에 효소를 처리하여 가수분해 한 결과 95% 이상의 효소 가수분해 효율을 보였고, 가수분해 후 생성된 당화액을 효모(Saccharomyces cerevisiae)로 발효하였을 때 생산된 바이오에탄올의 수율은 89.6%에 이르렀다. 팝핑 전처리 후 바이오매스의 글루코스와 자일로스의 함량은 각각 40.8%와 20.3%로 나타나 전처리 후 글루코스 함량에는 큰 변화가 없었으나, 자일로스의 함량이 4.7% 감소하는 것으로 보아 헤미셀룰로스 영역이 전처리 과정에서 제거된 것으로 보인다. 또한, 주사형 전자현미경 결과에 의하면 전처리 전에는 스위치그라스 표면이 비교적 매끈하고, 입방체 모양을 이루고 있었으나, 전처리 후에는 섬유가 각각 분리되어 있었으며 표면에 많은 미세공극이 생겨난 것을 관찰할 수 있었다. 그러므로 팝핑 전처리는 스위치그라스 시료의 셀룰로스 노출면적을 넓혀주는 역할을 하여 셀룰레이즈 효소의 접근성을 높여 효소 당화 효율을 증대시키는 것으로 사료된다.

• 한국식품과학회지
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• 제48권2호
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• pp.97-103
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• 2016

본 연구는 메밀 알곡에 비해 유효성분이 많음에도 불구하고 식품학적 가치가 떨어져 폐기되고 있는 메밀껍질을 기능성 식품소재로 활용하기 위해 메밀껍질을 효소로 분해하여 수용성 식품섬유를 생산하고자 하였다. 메밀껍질을 효소를 이용하여 72시간 분해하여 수용성 식품섬유의 수율을 측정한 결과, 72시간 효소분해 후 셀룰로스 및 헤미셀룰로스 분획으로부터 얻은 수용성 식품섬유는 각각 60.5 g/kg, 123.7 g/kg이었으며, 총 수용성 식품섬유의 수율은 129.8 g/kg이었다. 겔 크로마토그래피에 의한 수용성 식품섬유의 분자량 추이를 측정한 결과, 분해 시간이 증가함에 따라 저분자의 피크가 크게 증가하여 효소 반응 시간이 증가할수록 분해가 진행되었다. 효소분해되지 않은 메밀껍질의 수용성 식품섬유에 비해 효소분해에 의해 생산된 식품섬유소의 산화방지 활성이 높게 나타났으며, 대조군에 비해 높은 포도당 및 담즙산 흡수 지연효과를 보였다. 따라서 메밀껍질로부터 생산된 수용성 식품섬유소는 산화방지를 비롯한 포도당 및 콜레스테롤의 흡수저하 효과를 가진 건강기능식품 소재로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제25권12호
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• pp.1450-1457
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• 2015

화석 연료의 고갈과 환경 문제를 극복하기 위하여 식물성 바이오매스를 이용한 바이오연료의 생산이 큰 주목을 받고 있는 가운데 화학적 전처리를 하지 않은 바이오매스를 직접 분해할 수 있는 그램 양성 초호열성 세균 Caldicellulosiruptor bescii에 대한 관심이 높아지고 있다. C. bescii는 식물 세포벽을 구성하는 셀룰로스, 헤미셀룰로스 등의 분해 뿐만 아니라 세포벽을 연결시켜주는 pectin도 효율적으로 분해할 수 있는데 최근 C. bescii의 genetic tool이 개발되면서 바이오매스 분해에 관여하는 효소의 특성 규명과 아울러 대사공학적 방법으로 바이오에탄올을 생산하는 통합바이오공정(consolidated bioprocessing; CBP)의 개발이 가능케 되었다. 본 총설에서는 초고온성 세균인 C. bescii를 이용한 식물성 바이오매스의 분해와 바이오에탄올의 생산에 대한 최신 연구결과를 소개하고 향후 전망에 대해 논하고자 한다.