• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제32권1호
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• pp.28-34
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• 2004

본 연구는 자기가수분해전 처리를 통하여 제조한 반응성이 높은 셀룰로오스(high reactive cellulose, HRC)기질의 카르복시메틸화(carboxymethylation, CM화) 특성을 알기 위하여 수행되었으며, 비교를 위하여 시판 알파셀룰로오스(commercial α-cellulose, CAC) 및 침엽수 리파이나기계펄프(Refiner mechanical pulp, RMP) 2종의 시료를 사용하였다. HRC는 12시간 당화처리로 70%, 24시간 처리로 90%, 72시간 처리로 99.5%의 높은 당화율을 나타냈다. 아울러 Cellulase 효소활성에 있어서 처리 전후에 측정된 CMCase 및 Avicelase의 효소활성의 큰 변화가 없었다. 이에 대하여 72시간 처리로 CAC는 57%의 당화율을, 리그닌을 많이 포함하는 RMP는 38%의 매우 낮은 당화율을 보였다. CM화시 리그닌함량이 낮은 HRC 및 CAC시료의 CM화가 용이하였고, 1.13-1.15의 높은 치환도를, 리그닌함량이 많은 RMP는 0.85 정도의 낮은 치환도를 나타냈다. 모든 시료에서 알칼리의 농도는 30%, 3시간 처리가 가장 높은 치환도를 보여주었다. CM화물로부터의 수용성부분은 HRC 및 CAC에서 98-98.5%, RMP 로부터는 31.5%로 매우 낮았다. 비표면적이 낮은 RMP는 보수도가 매우 낮았으며, 비표면적이 높았던 CAC 및 HRC는 435% 및 321%의 매우 높은 보수도 값을 나타냈다. 팽윤도에 있어서는 비표면적과는 무관하게 HRC, RMP 그리고 CAC 순으로 팽윤율이 커졌다.

• 임산에너지
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• 제20권1호
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• pp.6-11
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• 2001

한지의 원료가 되는 닥섬유의 펄프화를 위해 인피부에 목질 분해균을 처리하여 인피섬유의 단섬유화를 위한 미생물의 분해특성과 처리시간별 인피섬유의 분리에 대하여 검토하였다. 판막버섯이나 구름버섯으로 20일간 처리시 중량감소율이 약 50%에 이르러 오히려 이용 가능한 섬유소의 분해도 함께 초래하는 것으로 추정할 수 있다. 그러나 꽃구름버섯이나 벽돌빛뿌리 버섯은 인피섬유의 제일 외피에 존재하는 흑청색 부분을 잘 본해시키고 섬유소 손상을 적게하는 특성을 가진 것으로 나타났다. 꽃구름버섯은 처리 10일째가지 78.9%의 셀룰로오스 함량을 유지하고, 리그닌은 7.2%를 나타내어 제일 양호한 분해 양상을 보였다. 현미경적 관찰의 결과에서는 느타리버섯의 경우 처리 30일부터 인피부의 섬유가 분리되어 단섬유화 되며, 50일간 장기간 처리하여도 섬유표면의 손상은 발견되지 않았다.

• 한국작물학회지
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• 제47권2호
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• pp.132-136
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• 2002

The rice straw managements are essential for maintaining soil fertility as well as reducing chemical fertilizer application in paddy field. A field experiment was conducted on moderately well draining alluvial paddy soil to investigate the decomposition pattern of rice straw. The mesh bags containing the rice straw harvested in the previous year were placed at soil surface and buried into around 10cm depth and recovered periodically for determining the straw decomposition. Pot experiments were conducted to investigate the fates of N released from $^{15}$ N-labeled rice straw under different levels of N fertilizer application. The overall decomposition patterns of rice straw were similar for the two incorporation depths in transplanted paddy field. The straw incorporated at transplanting date showed weight loss of about 50%, 70% and 90% after 2 months, 5 months, and 2 years, respectively. The decompositions of straw cell wall components showed somewhat different pattern. The decompositions of cellulose and silica were similar to that of dry weight while the decomposition of lignin was slower than that of cellulose and silica. N was released from rice straw 42% and 65 % of the initial N after one month and after five months, respectively. P release was faster than N release. Recoveries of rice straw-$^{15}$ N by rice plants were 10.2, 13.4 and 14.9% in 0, 120 and 240 mg N pot$^{-1}$ , respectively. Soil recoveries of rice straw $^{15}$ N were 17.3, 20.6 and 18.9% in 0, 120 and 240mg N pot$^{-1}$ , respectively.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제49권1호
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• pp.14-22
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• 2021

The objective of this study was to investigate the effect of alkali-washing with different sodium hydroxide concentrations on the chemical compositions of steam-treated Betung bamboo strand. Strands were subjected to steam treatment at 126 ℃ for 1 h under 0.14 MPa pressure and followed by washing with 1-5% sodium hydroxide solution for 30 sec. The alteration of structural and non-structural chemical components content of bamboo strands was evaluated. Steam and washing treatments with various concentrations of sodium hydroxide solution considerably reduced the extractive content of bamboo strands, and the cell wall chemical components of the strand in the small degree. FTIR analysis showed noticeable changes in peaks related to hemicellulose and lignin. The relative crystallinity increased significantly after steam and washing treatment with sodium hydroxide up to 3% concentration. SEM Images showed smooth and clean strands surface after washing with 3% sodium hydroxide.

• 한국버섯학회지
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• 제7권3호
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• pp.115-121
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• 2009

표고 톱밥배지의 갈변을 촉진시키기 위하여 광을 조사한 결과 100Lux 이상의 광처리에서 원하는 수량을 얻을 수 있었으며 암상태에서의 자실체의 발생은 기형버섯율이 높았으며 수량도 저조하였다. 그러나 갈변은 200 Lux이상의 광에서 정상적으로 이루어졌으며 가장 빨리 갈변이 되기 시작하였다. 온도별 처리에서는 $25^{\circ}C$의 배양온도를 유지하여 배양한 것이 갈변시작일도 가장 빨랐고 갈변도 가장 많이 진행되었으며 수량과 개체중량도 가장 높았으며 정상적인 수량을 나타낸 처리 중 기형버섯의 발생량도 가장 적었다. 배지내에 통기성이 미치는 영향을 조사하기 위하여 솜마개의 크기를 달리하여 처리한 결과 마개의 크기가 클수록 균사의 생장량도 빨랐으며 갈변이 이루어지는 시기도 빨랐다. 그러나 자실체의 수량은 솜마개의 직경이 16mm일 때 가장 높았으며 마개가 클수록 배지내의 $CO_2$함량은 낮았으며 배양기간 중 갈변이 진행되는 8주에서 14주 사이에서 $CO_2$함량이 가장 높았다. 배양기간 중 $C_2H_4$함량은 8mm의 솜마개에서 가장 많이 발생하였으며 12, 16, 20, 0, 4mm의 솜마개으로 발생하였다. $C_2H_4$함량도 $CO_2$함량과 같이 8주에서 14주사이의 배양기간에서 가장 높았다. 침수시간에 따른 자실체의 발생효과를 구명하기 위하여 침수시간별로 자실체의 수량과 효소들의 활성을 조사하였다. 침수를 하지 않은 배지는 수량이 침수를 한 배지에 비하여 약 40%가 감소하였다. 침수시간은 4시간과 15시간 침수한 것이 각각 165g/1000ml, 175g/1000ml 이었다. 침수시 cellulose분해효소는 침수에 따른 변화가 없으나 lignin 분해효소인 laccase는 침수시간에 따라 약 4 배정도까지 효소의 활력이 증가되었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제46권3호
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• pp.221-230
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• 2018

본 연구에서는 자외선 노출에 의한 목재베니어의 광 열화를 방지하기 위하여 변색 요인을 제거하여 그 효과를 평가하고자 하였다. 목재 중 추출물함량이 높고 어두운 색상을 나타내며 고급용재로 사용되고 있는 대표 활엽수종인 walnut을 공시재료로 선택하여 광 열화 분석 및 방지법에 관한 연구에 사용하였다. 베니어 내 발색단을 함유하는 물질을 탈리하기 위해 실시한 알코올-벤젠, 과산화수소 및 차아염소산나트륨 수용액 처리 후 광 안정성 평가를 실시하였다. 광 변색인자로 알려진 추출물 성분의 제거 후에는 색 안정화 효과를 보이지 않았다. 한편, 리그닌 성분을 제거하기 위하여 과산화수소를 20, 30% 농도로 하여 $75^{\circ}C$에서 1시간 처리하였으며, 그 결과 표면색상에 대한 표백효과는 나타내었으나 추출물 용출에 따른 재색 유지가 어려우며 광 노출에 대한 안정화 효과를 나타내지 않았다. 반면, 차아염소산나트륨 수용액을 1, 2 및 3% 농도로 하여 동일 온도 및 시간 조건에서 처리 한 베니어의 광 노출 평가결과, 추출물 용출에 의한 재색변화는 나타났지만, 광 노출에 의한 색상 변화는 관찰되지 않았으므로 우수한 안정화 효과를 나타낼 수 있었다. 하지만, 3% 이상 농도에서는 베니어 표면의 거칠기와 손상이 발생되므로, walnut 베니어의 경우 적정 농도조건에서의 처리가 필요한 것으로 사료된다.

• 한국환경농학회지
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• 제29권2호
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• pp.152-158
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• 2010

본 연구는 맥주제조공장에서 발생하는 주정오니의 영양염류 용출특성 및 폐수중 존재하는 카드뮴(Cd)이온에 대한 흡착특성을 알아보고 이를 통하여 생물흡착제의 적용가능성을 알아보기 위하여 수행하였다. 흡착실험에 사용된 흡착제는 회화를 하지 않은 원시료(M-Raw)와 $300^{\circ}C$, $400^{\circ}C$, $500^{\circ}C$로 회화된 시료를 준비하여 증류수를 이용하여 용출실험을 하였으며 그 결과 원시료(M-Raw)의 경우 수중에 용출된 인 질소의 양은 $400^{\circ}C$로 회화시킨 시료(M-400)에 비해 각각 7배, 11배 이상의 용출량을 나타내었으며 이는 회화로 인하여 시료를 구성하고 있는 관능기가 대기중으로 방출되어 수중에 용출되는 양이 감소한 결과로 생각된다. TGA를 이용한 회화 실험결과 $260^{\circ}C\sim380^{\circ}C$범위에서는 급격한 무게감량이 일어 났으며, $380^{\circ}C$ 이후에는 완만한 무게감량이 일어나는 것을 볼 수 있는데 이는 생물흡착제를 구성하고 있는 성분들(cellulose, hemicellulose, lignin)의 서로 다른 분해온도로 인한 결과 로 생각된다. 또한, 회화 전 후의 표면변화를 관찰한 결과 회화를 거치지 않은 시료는 표면이 거칠고 불순물이 존재하는 반면, 회화를 끝낸 시료의 경우 표면의 불순물이 제거되고, 동시에 표면의 갈라짐을 관찰할 수 있었다. 회화 전 후의 생물흡착제 표면변화 및 특성을 알아보기 위하여 미세영상장비와 FT-IR을 사용한 결과, 회화온도가 올라갈수록 흡착제표면의 갈라짐이 관찰되었으며 관능기의 개수는 점차로 줄어드는 결과를 나타내었다. 회화 전 후 시료의 FT-IR 분석결과 회화전 시료의 경우 3300 $cm^{-1}$ 부근에서 hydroxyl group 이 나타났으며 1080~1730 $cm^{-1}$ 범위에서는 여려종류의 관능기를 관찰할 수 있었다. 회화 전 1600~1080 $cm^{-1}$ 부근에서 관찰된 primary amine, secondary amine, aliphatic nitro compounds, aromatic phosphate 등의 작용기는 회화 온도가 증가할수록 spectrum이 점차로 줄어드는 결과를 나타내었다. 중금속 흡착 실험결과 본 실험에서 사용된 생물흡착제의 카드뮴이온 제거율은 농도위 20 mg/L 이하에서 60~91%로 나타났으며, 흡착 평형을 이루는 시간은 3시간이 소요되었다. 실험결과를 Freundlich 및 Langmuir 모델에 적용시킨 결과 Langmuir 모델에 더 잘 부합되는 결과를 나타내었으며, 최대흡착량($Q_{max}$)은 회화를 시키지 않은 시료(M-Raw)의 경우 28.17 mg/g으로 매우 높은 수준을 나타내었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권1호
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• pp.66-72
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• 2018

옥수수 대는 셀룰로오스와 헤미셀룰로오스 이외에 높은 함량의 리그닌을 포함하고 있어 리그닌 분해를 통해 폴리페놀 생산이 가능하여 천연 항산화물 생산이 가능한 후보이다. 옥수수 대로부터 마이크로파 전처리를 이용해 폴리페놀과 플라보노이드 추출 증대를 위해 반응표면분석법(RSM)을 이용하여 공정조건을 최적화하였다. 폴리페놀과 플라보노이드의 함량은 마이크로파 출력과 추출 시간 증가에 따라 유의하게 증가하는 경향을 보였다(p<0.05). 조건 최적화에 있어 698.6 W, 240 sec, 0 mol 조건에서 최대 TPC 82.4 mg GAE/g DM과 플라보노이드 18.1 mg QE/g DM이 예측되었다. 기존 추출법인 속실렛과 마이크로파 추출을 비교하였을 때, 마이크로파 추출이 폴리페놀과 플라보노이드 생산에 있어 13.5와 8.0배가 각각 높고 짧은 추출 시간과 낮은 에너지 소비로 기존 추출 대비 효과적인 공정임을 확인하였다. 본 연구는 옥수수 대로부터 유용물질 생산 가능성과 마이크로파 추출법이 상업화 공정 적용이 가능한 효과적인 추출법임을 확인하고 옥수수 대를 이용한 폴리페놀과 플라보노이드 생산을 통해 바이오당 생산과 더불어 부산물 크레딧을 확보하여 바이오 에탄올 가격 경쟁력을 높일 수 있는 추출공정을 제안하였다는 데 의의가 있다고 하겠다.

• 농업과학연구
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• 제12권1호
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• pp.75-85
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• 1985

본(本) 연구(硏究)는 Lignosulfonic Acid계(系) 감수제(減水劑)를 첨가(添加)한 모르터의 유동성(流動性) 개선(改善)과 강도변화(强度變化)를 구명(究明)하고자 시행(施行)하였다. 1. Plastic 상태(狀態)에서 Pozzolith-84의 첨가량(添加量)을 늘리면 Flow가 증가(增加)하였다. 이는 Pozzolith-84의 첨가(添加) 시(時) 전기적(電氣的) 이중층(二重層)이 형성(形成)되어 시멘트 입자(粒子) 상호간(相互間)에 반발력(反撥力)이 생겨 분산(分散)된 것으로 이 분산작용(分散作用)은 술폰산기(酸基)의 계면활성작용(界面活性作用)에 기인(基因)되며, 시공성(施工性)이 개선(改善)됨에 따라 Precast 제품(製品) 생산(生産) 시(時) 비용절감(費用節減)의 효과(效果)가 있으며, 단위수량감소(單位水量減少)에 의(依)해 구조물(構造物)의 내구성(耐久性)이 개선(改善)된다. 2. 경화(硬化)된 상태(狀態)에서는 P/C가 0.2, 0.4%일 때 보통(普通)모르터의 강도(强度)보다 다소증가(多少增加)되었으며, P/C가 0.8% 이상(以上)일 때 보통(普通) 모르터의 강도(强度) 보다 감소(減少)된 것은 잔류(殘留) 술폰산(酸)($SO_3H$), 무수유산(無水硫酸)($SO_3$)의 화학반응(化學反應)에 의(依)한 것으로 생각된다. 3. 비중(比重)과 압축강도(壓縮强度) 분석(分析) 결과(結果) 고도(高度)의 유의성(有意性)이 있었으며 비중(比重)이 커짐에 따라 압축강도(壓縮强度)도 역시 증가(增加)되었고, 재령(材齡) 7일(日)과 28일(日)의 강도(强度) 분석(分析) 결과(結果) 고도(高度)의 유의성(有意性)이 있었으며, 재령(材齡) 7일(日)의 압축(壓縮) 강도(强度)가 클수록 인장(引張) 휩강도(强度)도 역시 크게 나타났다. 4. Pozzolith-84는 펄프공업(工業)의 폐기물(廢棄物)인 Lignosulfonic Acid Type이며 이를 실용화(實用化)하면 산업폐기물(産業廢棄物)의 활용(活用)에 유익(有益)하다고 생각된다.

• 청정기술
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• 제27권4호
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• pp.359-366
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• 2021

할로이사이트(Al₂Si₂O₅(OH)₄·nH₂O)는 다층벽 나노 튜브 구조의 저단가 천연 점토 분말로, 상대적으로 우수한 비표면적으로 인해 수처리용 염료 흡착 소재로 연구되어왔다. 분말형 점토 소재는 수처리 시 응집으로 인한 관막음 현상을 억제하기 위해서 흡착 담체로의 사용이 검토되나, 강도 확보를 위한 높은 소성 온도 및 분말 대비 낮은 소재 활용률로 인해 흡착능 구현에 난점이 있다. 본 연구에서는 750 ℃에서 대기 소성에 따른 할로이사이트의 메틸렌블루(MB) 흡착능 유지율을 평가하였으며, 소재 활용율 향상을 위한 관형의 할로이사이트 담체를 제조하였다. 할로이사이트의 높은 열적 구조 안정성은 투과전자현미경 이미지를 통해 평가되었으며, 할로이사이트는 각각 22% (7.65 mg g^-1), 6% (11.7 mg g^-1)의 유지율을 보인 규조토 및 마그네솔^®XL 대비 우수한 MB 흡착능 유지율 및 흡착능(93%, 18.5 mg g^-1) 나타내었다. 또한, 성형 시 리그닌과의 복합화는 기존 소성체 대비 흡착능이 향상되었으며, 수소 분위기 하 소성 시 초기 MB 흡착을 촉진했다. 관형의 할로이사이트 담체는 접촉면적의 증가를 통해 막대형 담체 대비 빠른 초기 흡착량의 증가 및 우수한 질량 당 흡착능(7.36 mg g^-1)을 구현하였다.