• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제9권2호
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• pp.1-30
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• 1981

알칼리 펄프화중(化中)에 생성(生成)되는 리그닌의 착색구조(着色構造)를 구명(究明)하기 위(爲)하여 바닐린알코올[${\alpha}-^{13}C$] 과이아실 글리세롤-${\beta}$-아릴에테르[${\alpha}-^{13}C$] 혹은 [${\gamma}-^{13}C$] 페닐쿠마란[${\alpha}-^{13}C$] 구조(構造)를 각각(各各) 165$^{\circ}C$에서 1.5~3시간(時間) 알칼리용액을 처리한 후(後) 반응생성물(反應生成物)을 단리(單離) 또는 반응혼합물(反應混合物)을 $^{13}C$-NMR로 조사(調査)한 결과(結果), 바닐린아코올의 알칼리 처리(處理)는 Ca-$C_1$ 및 Ca-$C_5$의 결합(結合)을 갖는 축합체(縮合體)(II-1~5)로 되며, 이들은 공기산화(空氣酸化)에 의(依)해 퀴노이드 공역형구조(共役型構造)(Fig 3-7)로 산화(酸化)되며, 과이아실글리세롤 -${\beta}$- 아릴에테르의 알칼리 처리(處理)는 ${\alpha}$-아릴-${\beta}$-아록시퀴논구조(構造)(IV-15, IV-16) 디과이아실-1, 4-펜탄디엔 ${\beta}$, ${\beta}$' -디아록시스티렌메탄(V-4) ${\beta}$-아록시스티렌메탄(V-6)이 생성(生成)되며 스티렌메탄 구조(構造)는 공기산화(空氣酸化)에 의(依)해 O-퀴논메티드구조(V-8, V-9)로 된다. 페닐쿠마란은 알칼리처리(處理)에 의(依)해 다량(多量)의 스틸벤유도체(誘導體)를 생성(生成)하지만 이스틸벤구조가 퀴논구조로 산화되기 보다는 2량체(量體)(IV-11)로 안정화(安定化)되는 경향(傾向)이 있다. 이상(以上)과 같은 착색구조(着色構造)는 반응기구의 견지에서 알칼리 펄프화중(化中)에 생산되는 중요한 착색구조(着色構造)라고 생각된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제38권3호
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• pp.230-241
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• 2010

본 연구는 산염이 첨가된 아세톤 용액으로 목질바이오매스를 가수분해하여 효과적으로 화학적 조성분을 분리할 수 있는 최적조건을 확립하는데 있다. 아세톤에 의한 목질바이오매스의 가수분해에서 $Al_2(SO_4)_3$은 우수한 촉매로 작용하였으며, 최적 농도는 0.01 M (6.3 wt%)였다. 본 실험에서는 아세톤과 물의 비율을 9 : 1로 맞추고 $Al_2(SO_4)_3$의 최적 농도조건에서 신갈나무재와 소나무재를 $200^{\circ}C$에서 45분 동안 가수분해하여 각각 92.7%와 92.4% 분해율을 나타냈다. 아세톤과 물의 비율이 8 : 2에서는 반응시간을 60분으로 연장하였을 경우 신갈나무재의 가수분해율은 92.7%였으나, 소나무재는 반응온도를 $210^{\circ}C$로 상승시켜야 신갈나무재에 버금가는 가수분해율을 얻을 수 있었다. 가수분해 온도와 시간을 증가시키면 가수분해산물로부터 분리, 회수되는 리그닌은 증가하였으나, 탄수화물 함량은 급격히 감소하는 경향을 보였다. 리그닌과 당의 회수량을 고려해 보면, 목질바이오매스의 최적 가수분해 조건은 아세톤과 물의 비율 8 : 2, 아세톤 용액에 대한 $Al_2(SO_4)_3$ 농도는 6.3 wt%, 가수분해 온도와 시간은 각각 $190^{\circ}C$와 60분으로 나타났고, 이 조건에서 당의 회수율은 목질바이오매스 전건중량 기준으로 신갈 나무재와 소나무재에서 각각 47.6%와 51.4%로 나타났고, 리그닌 회수율은 각각 18.2%와 13.7%로 측정되었다.

• 펄프종이기술
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• 제45권1호
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• pp.42-51
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• 2013

In this study, oil palm biomass such as empty fruit bunch (EFB) and palm kernel shell (PKS) was used as raw materials for making pellets. Hardwood sawdusts were also mixed with EFB and PKS for making pellets. For improving a bad forming behavior in a pelletizer, 1 to 3 per cent of corn starch based on oven-dried weight biomass was added. The starch contributed to the decrease of dust generation in addition to the improvement of forming capability during pellet forming. Heating values of every pellets made of EFB and PKS were higher than 4,300 kcal/kg for the first grade pellet, irrespective of addition of sawdusts. However, the pellets made of EFB and PKS had ash contents over 3 per cent, which made it impossible to be applied for home use. Instead, they could be applied for industrial use. For studying their combustion characteristics, the pellets from the mixtures of EFB, PKS and sawdusts were analyzed using thermal gravimetric analyzer (TGA). From the TGA results, thermal decomposition of EFB and PKS occurred following three including endothermic reaction and dehydration, devolatilization of the major chemical components, and finally combustion of residual lignin and char.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제38권2호
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• pp.149-158
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• 2010

Organosolv pretreatments which utilized sulfuric acid, sodium hydroxide and ammonia as catalysts were conducted to screen the effective catalyst for organosolv pretreatment of Liriodendron tulipifera. The enzymatic hydrolysis was achieved effectively with sulfuric acid (74.2%) and sodium hydroxide (63.7%). They were thus considered as effective catalysts for organosolv pretreatment of L. tulipifera. The organosolv pretreatments with sulfuric acid and sodium hydroxide showed a different behavior on the reaction mechanism. The pretreatment with sulfuric acid increased the biomass roughness and pore numbers. On the other hand, the pretreatment with sodium hydroxide enhanced the surface area due to the size reduction and minor defiberization which were caused by hemicellulose degradation at an initial stage and more defiberization by lignin degradation at a later stage. The organosolv pretreatment with sodium hydroxide was performed at several different conditions to evaluate effectiveness of sodium hydroxide as a catalyst for organosolv pretreatment. According to the results of enzymatic digestibility, the changes of chemical composition and the morphological analysis of pretreated biomass, it was suggested that the pretreatment time impacted primarily on enzymatic hydrolysis. Increase in surface area during the pretreatment was a major cause for improvement in enzymatic digestibility when sodium hydroxide was used as a catalyst.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제23권4호
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• pp.27-32
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• 1995

리그닌 모델화합물은 리그닌 분해효소에 의해 생분해되는 과정에서 해중합 또는 중합되는 현상이 나타남으로써, 리그닌 분해효소가 진정으로 리그닌의 분해에 관여하는지 의문이 제기되고 있다. 본 연구는 구름 버섯과 표고버섯으로부터 단리한 laccase와 Mn-peroxidase(MnP)가 고분자 리그닌모델화합물로서의 ligninsulfonates(LS)을 분해시키는 특성을 이해하고자 시도되었다. 특히 pH의 변화와 당(糖)의 첨가에 따른 LS의 분자량의 변화를 관찰하였다. laccase의 경우 pH 6.0에서는 LS의 중합현상이 나타났으나 pH 4.5에서는 고분자분획의 LS가 현저히 분해됐다. glucose의 첨가시 이같은 현상은 두드러졌다. MnP 역시 pH 4.5에서 LS가 분해되었으며, 특히 배양액에 cellobiose를 첨가했을 때 현저하게 나타났다. 이상의 결과로부터, 리그닌 분해효소에 의한 LS의 분해는 효소의 종류와 반응조건에 따라 달라짐을 확인할 수 있었다. 흥미롭게도 LS의 분해에 따른 반응액의 색도(色度)(color index)의 변화는 관찰되지 않았다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제36권4호
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• pp.52-57
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• 2008

본 연구에서는 소나무재 심재부와 변재부 목질 다공체의 물리 화학적 성질에 미치는 탄화 온도의 영향을 FT-IR과 Raman 분광법을 이용하여 연구하였다. IR 연구에 따르면, $500^{\circ}C$의 예비 탄화 단계에서 셀룰로오스 및 헤미셀룰로오스의 C-O, C-O-C 및 C=O 작용기와 관련된 피크는 대부분 사라진 반면에 리그닌의 aromatic C=C 및 C-O 피크는 상대적으로 덜 감소하였으며, $700^{\circ}C$까지도 분해 과정이 진행되었다. 탄화 온도가 $900^{\circ}C$ 이상이 되면 $1575cm^{-1}$의 피크는 사라지고, $1630cm^{-1}$에 새로운 피크가 관찰되었는데, 전보에서 관찰한 새로운 탄소 구조체의 생성과 관련이 있는 것으로 보인다. 라만에서는 탄화 온도가 증가함에 따라 D-띠는 낮은 파수쪽으로 이동하였으며, 그 상대적인 세기는 증가하였는데, 이것은 시료의 결정 크기가 작아진다는 것을 의미한다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제14권1호
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• pp.27-33
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• 1994

This study was conducted to determine the nutritional value of native oriental white oak(Quercus aliena Blume) browse by Korean native goats. Oak browse were mixed with grass hay(orchardgrass 60% and red clover 40%), varing in oak browse content. Diets included 30% oak browse and 70% grass hay, 60% oak browse and 40 % grass hay, and a 100% grass hay(contro1). Oak browse diets were higher in NDF, ADF, lignin, and tannin contents, but lower in CP content than the control diet with increased oak browse levels. Gross energy levels showed no difference between the control and oak browse diets. Dry matter intake was the lowest on diet containing oak browse 60%. Digestibility for DM, cellular constituents, NDF, and ADF showed lower for oak browse diets compared to control diet(P<0.05). Oak browse diets furnished significantly lower dietary N than &d the control diet. Fecal N losses generally increased with higher levels of oak browse levels(P<0.05). Apparently digested N and retained N were lower in oak browse diets than in control diet. The higher retained N was obtained in control diet than in oak browse diets. DE and ME declined linearly as oak browse levels increased when compared to control diet(P

• 공업화학
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• 제23권5호
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• pp.440-444
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• 2012

본 연구에서 반탄화 우드칩은 저온 열처리 방법에 의하여 제조하였고, 열처리 온도에 따라 제조된 반탄화 우드칩의 열분해 특성과 발열량을 측정하였다. 반탄화 우드칩의 기초 열분해 특성을 조사하기 위하여 열중량 분석기를 이용하였고, 발열량은 발열량 측정기를 이용하여 확인하였다. 열중량 분석기 결과로부터, 저온에서 열처리된 열처리 샘플은 순수 우드칩과 유사한 $200^{\circ}C$에서 $400^{\circ}C$ 구간에서 가장 활발한 열분해 반응을 보였고, 반면에 열처리 온도의 증가에 따라 제조된 반탄화 우드칩의 초기 열분해 온도는 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 반탄화 우드칩의 발열량은 열처리 온도의 증가에 따라 증가하는 것을 확인하였다. 이는 열처리 온도 증가에 따라 우드칩의 주성분인 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 그리고 리그닌의 부분적인 탄소화에 의한 탄소함량의 증가에 기인하는 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제37권4호
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• pp.397-405
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• 2009

본 연구에서는 국내 조림 수종인 백합나무를 바이오에탄올 생산용 자원으로 이용하고자 oxalic acid 전처리 방법을 도입하여 가능성을 타진하였다. $160^{\circ}C$에서 0.037 g/g oxalic acid로 20분 전처리하였을 때 $40.22g/{\ell}$의 발효가능한 당을 생산하였으며, 처리된 고형 바이오매스를 이용하여 동시당화발효를 수행한 결과 72시간 후 $8.6g/{\ell}$의 에탄올을 생산하였다. 같은 조건에서 반응시간을 증가시켜 40분 처리하였을 때 $32.66g/{\ell}$의 발효가능한 당을 생산하였고 동시당화발효로 72시간 후 $9.5g/{\ell}$의 에탄올을 생산하였다. 가수분해산물을 분석한 결과, 같은 조건에서 반응시간이 증가함에 따라 acetic acid, 5-HMF, furfural, total phenols와 같은 발효저해물질이 증가하였다. 이와 같은 발효저해물질은 반응시간보다는 초기 oxalic acid 첨가량에 영향을 받았다. Acetic acid 생산량은 저농도(0.013 g/g)의 oxalic acid를 사용하였을 때 $3.39{\sim}5.78g/{\ell}$로 나타났으며 xylose 분해산물인 furfural은 glucose의 분해산물인 5-HMF보다 2~3배 많게 가수분해산물에 존재하였다. 리그닌 분해산물로 예측되는 total phenols는 모든 조건에서 $5g/{\ell}$ 이상이 검출되었다. 가수분해산물과 동시당화발효로부터 에탄올 생산량을 분석한 결과 0.037 g/g oxalic acid로 20분 전처리한 가수분해산물과 고형 바이오매스로부터 가장 높은 에탄올 생산을 예측할 수 있다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권1호
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• pp.33-40
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• 2013

최근 시멘트 생산 시에 발생하는 다량의 $CO_2$로 인한 환경문제가 심각한 실정이며, 이러한 환경문제를 해결하기 위해 고로슬래그 미분말과 같은 산업부산물을 시멘트 대체 재료로 사용한 알칼리 활성 슬래그 콘크리트에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. AAS 콘크리트는 상온에서 고강도 발현이 가능하지만 알칼리 반응으로 인한 빠른 응결시간과 유동성 손실로 인해 작업시간 확보에 어려움이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 알칼리 활성 콘크리트의 구조 부재 적용을 위한 기초 자료 확보를 위해 AAS 모르타르의 압축강도 및 유동 특성에 시멘트용 유동화제가 미치는 영향을 분석하였다. 물-결합재비(W/B)는 0.35로 고정하고 알칼리 활성화제로 수산화나트륨과 물유리를 사용하여 AAS 모르타르를 제조하였으며, 유동성 확보를 위해 4종의 유동화제인 나프탈렌(N), 리그닌(L), 멜라민(M), PC(P) 계를 각각 슬래그 질량대비 최대 2%까지 첨가하여 압축강도, 플로우, 초음파 속도를 측정하였다. 실험결과, 멜라민계 유동화제를 첨가한 경우 AAS 모르타르의 압축 강도 저하 현상 없이 유동성이 증진되는 것으로 나타났으며, 나프탈렌계와 PC계의 경우에는 유동성 개선효과가 미미한 것으로 나타났다.