• 제목/요약/키워드: Biomass to Liquid

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셀룰로오스의 분해특성 및 연료물질 생성[II] - 용해분해 반응 - (Degradation Properties and Production of Fuels from Cellulose - Solvolysis -)

  • 이종집;이병학
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제16권2호
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    • pp.159-169
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    • 2005
  • Cellulose, consisted of 45 wt% in wood, is usable as fuels and heavy oil additives if depolymerized to monomer unit, because the chemical structures are similar to high octane materials found in gasoline. In this study, thermochemical degradation by solvolysis reaction of cellulose such as the effect of reaction temperature, reaction time and type of solvent on conversion yield and degradation products were investigated. It was found that the effectiveness of the solvent on the sovolysis reaction was as follows; acetone>n-butanol>tetralin. When acetone was used as a solvent, the highest cellulose conversion was observed to be 91.8% at 500$^{\circ}C$, 40min. Combustion heating value of liquid products from thermochemical conversion processes was in the range of 7,330${\sim}$7,410cal/g. The energy yield and mass yield in acetone-solvolysis of cellulose was as high as 66.8% and 37.0 g oil/100g raw material after 40min of reaction at 400$^{\circ}C$. Various aliphatic and aromatic compounds were detected in the cellulose solvolysis products. The major components of the solvolysis products, that could be used as fuel, were mesityl oxide, mesitylene, isophorone.

혐기성 부착미생물의 초기성장에 미치는 영향인자에 관한 연구 (Laboratory Study on the Factors Affecting on Initial Anaerobic Biomass Development)

  • 허준무;박종안;손부순
    • 환경위생공학
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    • 제13권1호
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    • pp.185-194
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    • 1998
  • Laboratory-scale investigation into initial anaerobic biofilm development was carried out by circulating mixed liquor from a steady-state anaerobic reactor through silicone tubing and then rerurning the mixed liquor to the reactor. The wall of the silicone tubing was the surface upon which anaerobic biofilm accumulation or development was monitored. Methanogenic bacteria accumulation was monitored by F$_{420}$ fluorescence (picomoles F$_{420}$/cm$^{2}$) of the extracted biofilm material. Biofilm accumulation was measured by the increase in COD of the extracted material ($\mu $g COD/cm$^{2}$). Experiments were conducted for 25 days, and biofilm analyses were performed at 5 days intervals. The results indicated that the initial rates of methangen and anaerobic biofilm accumulation increased with increasing organic loading rate and higher initial rates were observed for 15 days than 15 day liquid HRT or SRT. When the initial rates were plotted against the corresponding mixed liquor volatile suspended solids the difference between the results at the two HRT's became much less significant. Thus, the concentration of mixed liquor volatile suspended solids was found to be a very important parameter affecting initial anaerobic biofilm development. The ratio of methanogens to anaerobic biofilm was also investigated. The results showed that the ratio remained constant through the 25 days of each experiment and for high organic loading rates. Based on the results of this research, a reduction, a reduction of start-up period of anaerobic fixed film reactors might be achieved by maintaining a high organic loading and a large concentration of anaerobic microorganisms in the mixed liquor during the start-up period.

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벼.맥주보리 작부체계에서 돈분액비 연용이 맥주보리 생육과 토양 환경에 미치는 영향 (Effect of Continual Application of Liquid Pig Manure on Malting Barley Growth and Soil Environment in Double Cropping System of Rice-Malting Barley)

  • 이성태;서동철;김은석;송원두;이원규;허종수;이영한
    • 한국토양비료학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.341-348
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    • 2010
  • 본 시험은 남부지방의 대표적 이모작 작부체계인 벼 맥주보리 작부체계에서 3년 (6작기) 동안 화학비료와 돈분뇨의 시용량을 달리하여 연용하여 살포하였을 때 돈분뇨가 토양환경 및 맥주보리의 수량과 품질에 미치는 영향에 대하여 검토한 결과는 다음과 같다. 벼와 맥주보리 포장에 연용하여 돈분뇨를 100% 시용하였을 때 유효인산과 치환성 양이온 중에서 칼리의 함량이 증가하였다. 시험전 유효인산 함량은 243에서 3년후 350 mg $kg^{-1}$ 으로 100 mg $kg^{-1}$ 이상 증가하였고 치환성 칼륨은 0.31에서 0.44 $cmol_c\;kg^{-1}$ 으로 크게 증가하였다. 그러나 화학비료 50%+돈분뇨 50% 처리구에서는 유효인산과 치환성 칼리 함량의 변화가 크지 않았다. 유기물을 함유하고 있는 돈분뇨를 시용한 결과 토양의 가비중에는 영향을 미치지 않았다. 미생물의 밀도는 호기성 세균>방선균>사상균의 순이었다. 호기성 세균 개체수는 벼 (돈분뇨 100%)+맥주보리 (돈분뇨100%) 처리구에서 $26.3{\times}10^6\;CFU\;g^{-1}$으로 가장 많았다. 벼와 맥주보리 재배시 돈분뇨 100% 처리구에서 호기성 세균/사상균의 비율을 나타내는 B/F율이 1,011 으로 가장 높고 Biomass C 함량도 높아 이상적인 토양미생물상을 유지하고 있었다. 수량은 벼 (돈분뇨 100%)+맥주보리 (돈분뇨 100%) 처리구에서 간장, 수장, 수수 및 천립중이 높아 358 kg $10a^{-1}$ 으로 관행처리구 294 kg $10a^{-1}$ 대비 22 % 증수 되었다. ${\beta}$-glucan 함량은 돈분뇨 시용구 보다 비료 무시용구와 화학비료 100% 시용구에서 각각 4.5 및 4.4%로 가장 낮았다. 조단백 함량 또한 비료 무시용구와 화학비료 100% 시용구에서 8.2% 로 가장 낮았으며, 처리구 모두 조단백 함량 11% 이내로서 맥주보리 종실의 품질은 양호하였다.

식물세포배양으로부터 파클리탁셀 및 이의 반합성 전구체 10-디아세틸파클리탁셀의 분리 양상 (Separation Behavior of Paclitaxel and Its Semi-synthetic Precursor 10-Deacetylpaclitaxel from Plant Cell Cultures)

  • 이충기;김진현
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제54권1호
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    • pp.89-93
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    • 2016
  • 본 연구에서는 식물세포배양으로부터 항암물질 파클리탁셀 및 이의 반합성 전구체 10-디아세틸파클리탁셀의 분리 양상을 조사하였다. 식물세포인 바이오매스를 이용한 분리/정제 공정인 용매를 이용한 바이오매스 추출, 액-액 추출, 흡착제 처리, 헥산 침전, 분별 침전을 순차적으로 수행한 결과, 흡착제 처리 공정에서 10-디아세틸파클리탁셀는 파클리탁셀로부터 가장 효과적으로 분리됨을 알 수 있었다. 파클리탁셀 및 10-디아세틸파클리탁셀 분리에 적합한 흡착제 종류, 건조시료/흡착제 비율, 흡착제 처리 온도는 각각 실로퓨트, 1:1.5(w/w), $20^{\circ}C$ 이었다. 최적의 흡착제 처리 조건에서 10-디아세틸파클리탁셀은 74.1% 분리/회수 가능하였다.

In vitro micropropagation of water hyacinth (Eichhornia crassipes)

  • Suh, Eun-Jung;Park, Byoung-Mo;Han, Bong-Hee
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제37권4호
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    • pp.505-510
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    • 2010
  • This study was conducted to refine a micropropagation method of water hyacinth (Eichhornia crassipes) in vitro. When young shoots were cultured on media with various concentrations of BA or TDZ alone, LS medium containing $5.0\;mgl^{-1}$ BA was found favorable for shoot proliferation from young shoots with a mean of 4.2 shoots. Using BA together with IAA, more shoots were obtained on LS medium containing $5.0\;mgl^{-1}$ BA and $1.0\;mgl^{-1}$ IAA with a mean of 5.7 shoots. In liquid medium, number of shoots and fresh weight per explant increased significantly. The best shoot proliferation and increasing of fresh weight were achieved on LS liquid medium containing $5.0\;mgl^{-1}$ BA and $1.0\;mgl^{-1}$ IAA with 6.9 shoots and more than 4,000 mg fresh weight. Of the different concentrations of LS salt, double strength of LS medium provided the highest shoot proliferation with 7.3 shoots, and fresh weight with 5,539 mg per explant. Shoot proliferation on LS medium containing $50\;gl^{-1}$ sucrose had better results with 8.7 shoots and 5,979 mg per explant in fresh weight than other conditions. In conclusion, the optimal level for shoot proliferation and biomass increase of water hyacinth was attained with the application of the double strength of LS medium containing $5.0\;mgl^{-1}$ BA, $1.0\;mgl^{-1}$ IAA and $50\;gl^{-1}$ sucrose.

생물학적 폐가스 처리공정 내 멤브레인 활용 (Application of Membranes for Biological Waste Gas Treatment Processes)

  • 이상훈
    • 멤브레인
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    • 제31권5호
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    • pp.327-332
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    • 2021
  • 멤브레인 기반의 MBRWG (Membrane Bioreactor for Waste Gas) 처리기술은 폐가스 흐름에 대한 높은 선택성을 바탕으로 효과적인 생물학적 제거를 수행할 수 있다. MBRWG에는 몇 가지 잠재적 이점이 있는데, 이 중 가장 두드러진 점은 기상과 액상이 멤브레인 양쪽으로 명확히 분리되어 액상 내 생물막의 최적제어가 용이하고 이를 통해 효과적인 생분해와 생물막의 활성화를 도모할 수 있다는 것이다. MBRWG 처리기술은 특히 xylene 같은 소수성 독성 기체 성분 제거에 유리한데 이는 소수성 기체의 물질전달속도, 독성 및 제거율이 생물막 인근의 액상흐름 및 수분제어에 민감하게 변화하기 때문이다. MBRWG 처리에 쓰이는 다양한 멤브레인 중에서 PDMS-중공사막(hollow fiber)이 가장 높은 기체 물질 전달을 제공한다고 보고되었다. Capillary 형태도 중공사막형태에 비해 비표면적은 낮지만 비교적 활발한 연구가 진행되고 있다. 소수성 기체성분 제거 외에도 기존 생물학적 폐가스 처리 장치에서 배출된 잔류 기체 혼합물이나 먼지를 제거하기 위한 후단 공정에서 멤브레인 활용을 고려할 수 있다.

에너지자원의 이산화탄소 배출량과 비용의 상관관계 분석과 전과정평가 (Correlation Analysis on $CO_2$ Emission and Cost of Energy Resources and Life Cycle Assessment)

  • 김희태;김은철;안태규
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.153-153
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    • 2010
  • The world is moving towards a post-carbon society and needs clean and renewable energy for sustainable development. There are many methodological approaches which are helping this shift based on analyzed data about energy resources and which focus on limited types of energy including liquid fossil, solid fossil, gaseous fossil, and biomass (e.g. IPCC Guidelines, ISO 14064-1, WRI Protocol, etc.). We should also consider environmental impact (e.g. greenhouse gas emissions, water use, etc.) and the economic cost of the renewable energy to make a better decision. Recently, researchers have addressed the environmental impact of new technologies which include photovoltaics, wind turbines, hydroelectric power, and biofuel. In this work, we analyze the environmental impact with a carbon emission factor to present a correlation between $CO_2$ emission and the cost of energy resources standardized by the energy output. In addition, we reviewed Life Cycle Assessment (LCA) as another methodology. Researchers who are studying energy systems have ignored the impacts of entire energy systems, e.g. the extraction and processing of fossil fuels. In power sector, the assessment should include extraction, processing, and transportation of fuels, building of power plants, production of electricity, and waste disposal. Therefore LCA could be more suitable tool for energy cost and environmental impact estimation.

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곤충 유래 바이오디젤의 국내 생산 가능성에 관한 고찰 (Prospects of Insect Biodiesel Production in Korea: A review)

  • 박조용
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.1399-1409
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    • 2019
  • 바이오디젤은 신재생연료이면서 환경 친화적인 수송용 액상 바이오연료이다. 곤충은 새로운 바이오디젤 원료로 여겨지고 있다. 특히, 동애등에는 높은 지질을 함유하고 있어 재생가능한 바이오디젤 원료이다. 동애등에 유래 바이오디젤은 포화지방산 함량이 높고 다불포화지방산 함량이 낮아 품질이 좋은 바이오디젤을 만들 수 있다. 동애등에 유래 바이오디젤은 EN 14214의 대부분 품질기준을 만족한다. 동애등에는 기존의 식물성 원료, 미세조류에 비해 지질 수율이 높아 바이오디젤 생산성이 높다. 본 논문에서는 곤충 유래 바이오디젤의 전반적인 생산 방법과 품질 특성에 대해 서술하였다.

A Review on Spray Characteristics of Biobutanol and Its Blended Fuels in IC engines

  • No, Soo-Young
    • 한국분무공학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.144-154
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    • 2016
  • This review will be concentrated on the spray characteristics of biobutanol and its blends fuels in internal combustion engines including compression ignition, spark ignition and gas turbine engines. Butanol can be produced by fermentation from sucrose-containing feedstocks, starchy materials and lignocellulosic biomass. Among four isomers of butanol, n-butanol and iso-butanol has been used in CI and SI engines. This is due to higher octane rating and lower water solubility of both butanol compared with other isomers. The researches on the spray characteristics of neat butanol can be classified into the application to CI and SI engines, particularly GDI engine. Two empirical correlations for the prediction of spray angle for butanol as a function of Reynolds number was newly suggested. However, the applicability for the suggested empirical correlation is not yet proved. The butanol blended fuels used for the investigation of spray characteristics includes butanol-biodiesel blend, butanol-gasoline blend, butano-jet A blend and butanol-other fuel blends. Three blends such as butanol/ethanol, butanol/heptane and butanol/heavy fuel oil blends are included in butanol-other fuel blends. Even though combustion and emission characteristics of butanol/diesel fuel blend in CI engines were broadly investigated, study on spray characteristics of butanol/diesel fuel blend could not be found in the literature. In addition, the more study on the spray characteristics of butanol /gasoline blend is required.

송이버섯 배양 균사체의 멜라닌 생성억제효과 (Inhibitory Effects of Cultured Tricholoma matsutake Mycelia on Melanin Biosynthesis)

  • 최상윤;김나나;김영언;이연미;김순정;김재호
    • 한국식품과학회지
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    • 제43권2호
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    • pp.240-242
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    • 2011
  • 액체배양한 송이버섯 균사체와 배양액의 tyrosianse 억제활성과 melanocyte에서의 세포독성 및 멜라닌 생성억제효과를 검정한 결과 배양액 농축물은 큰 효과가 없었으나 송이버섯 균사체 추출물은 100 ppm에서 38.6%의 tyrosianse 억제활성을 나타내었을 뿐만 아니라 melan-a 세포에서 세포독성 없이 세포생존율 대비 19%의 멜라닌 생성량을 감소시켰다. 따라서 배양된 송이버섯균사체는 피부색소조절을 위한 소재로써 사용되어질 수 있는 큰 가능성을 가지고 있다고 판단된다.