• 공업화학
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• 제28권1호
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• pp.29-34
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• 2017

본 연구에서는 순환유동층 보일러 과열기 튜브의 부식 원인물질을 규명하여, 부식방지를 위한 방안을 모색하고자 하였다. 연료, 과열기 튜브 부식부위, 과열기 튜브에 부착된 재 및 보일러 재를 채취하여 성분분석을 수행하였다. 과열기 튜브 부식부위에서 산화로 인한 O성분이 함유되어 있는 것을 확인하였다. 과열기 튜브 부착 재 및 보일러 재에서 6.1% 및 4.3%의 Cl이 분석되었으며, 이는 설계값의 약 14-20배 정도 높은 수치이다. 또한 알칼리 금속물질(K, Na, Ca)의 함량이 매우 높게 분석되었다. XRF 데이터를 이용하여 보일러에서 재의 슬래깅과 파울링에 대한 영향을 예측하였다. Basicity는 과열기 튜브 부착 재 및 보일러 재에서 각각 3.62 및 2.72로 산정되었으며, 설계값인 0.35에 비하여 높은 수치를 갖는 것으로 확인되었다.

• 한국산림과학회지
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• 제110권3호
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• pp.453-461
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• 2021

기후변화 대응과 탄소중립 실현을 위해 산림 바이오매스의 에너지 이용은 중요한 과제이다. 이 연구의 목적은 목재칩 보일러를 주력으로 사용하는 산림에너지자립마을의 투자 타당성을 분석하고 시설의 지속적 운영을 위해 필요한 적정열 보조금 수준을 산출하는 데 있다. 분석을 위해 순현재가치법과 선택의 유연성을 고려한 콜옵션 가격결정모형을 이용하였다. 분석결과에 따르면, 현재와 같이 국비 50%를 지원하고 전력에만 REC를 인정하면 산림에너지자립마을의 순현재가치와 내부수익률은 모두 음(-)이며, 실물옵션 모형으로 평가한 투자가치도 0으로 나타났다. 따라서 에너지 시설의 지속적 가동을 위해 정부 보조금이 필요하다. 시뮬레이션을 통해 사업의 옵션가치를 0보다 크게 만드는 열보조금 수준을 도출하였는데, 최소 0.0248원/kcal으로 나타났다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제45권3호
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• pp.317-326
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• 2017

산사나무 목질부 및 수피부를 70% acetone 수용액으로 추출하고 목질부는 n-hexane, chloroform ($CHCl_3$), n-butanol (n-BuOH) 및 수용성 추출물로 분획하였으며, 수피부는 n-hexane, chloroform, ethylacetate (EtOAc) 및 수용성으로 분획한 후, 각 추출 분획에 대하여 항산화 및 항염활성 평가를 실시하였다. 항산화 활성은 목질부에서는 n-BuOH용성이, 수피부에서는 EtOAc용성이 가장 좋은 활성을 보였으며, 특히 수피부 EtOAc용성은 대조군으로 사용된 buthylated hydroxytoluene (BHT) 및 ${\alpha}$-tocopherol에 비하여 매우 우수한 항산화 활성을 나타냈다. 항염활성은 목질부 수용성을 제외한 모든 분획물들이 nitric oxide (NO) 생성을 억제하는 효과를 보이고 있었으며, 수피부 조추출물과 수용성 분획에서 가장 우수한 NO 생성 억제효과를 나타내었다. 이와 같은 결과를 토대로 볼 때, 산사나무 추출물은 항산화제 및 항염제로 이용될 수 있는 천연 바이오매스 자원으로써의 가능성을 나타내었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제35권2호
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• pp.85-95
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• 2007

Manganese dependent peroxidase (MnP) is the most ubiquitous enzyme produced by white-rot fungi, MnP is known to be involved in lignin degradation, biobleaching and oxidation of hazardous organopollutants. Bjerkandera fumosa is a nitrogen-unregulated white-rot fungus, which produces high amounts of MnP in the excess of N-nutrients due to increased biomass yield. The objective of this study was to optimize the MnP production in N-sufficient cultures by varying different physiological factors such as Mn concentration, culture pH, and incubation temperature. The growth of fungus was optimal in pH 4.5 at $30^{\circ}C$, $N_2$-unregulated white-rot fungus produces high amounts of MnP in the excess N-nutrients. The fungus produced the highest level of MnP (up to $1000U/{\ell}$) with $0.25g/{\ell}$ asparagine and $1g/{\ell}$ $NH_4Cl$ as N source at 1.5 mM $MnCl_2$ concentration, pH value of 4.5 at $30^{\circ}C$. Purification of MnP revealed the existence of two isoforms: MnPl and MnP2. The molecular masses of the purified MnPl and MnP2 were in the same range of 42~45 kDa. These isoforms of B. fumosa strictly require Mn to oxidize phenolic substrates. Concerned to kinetic constants of B. fumosa MnPs, B. fumosa has similar Km value and Vmax compared to the other white-rot fungi.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제26권4호
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• pp.43-49
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• 1998

The availability of large quantities of waste woods provides an impetus for investigating woody biomass potential uses. Polyurethane (PU) foams are prepared with reacting isocyanates and polyols, and are used. in various industry fields. Thus, lignocellulosic waste raw-materials are proposed as replacement for synthetic polyol to PU foam formulation. In this study PU foams were manufactured from liquefied woods, methanediisocyanate(MDI), catalyst, foaming stabilizer, and viscosity aids. The polyol content, isocyanate.hydroxyl group (NCO/OH) ratio, and water content were varied to evaluate their effects on the foaming and water absorption of the PU foams. Less than 400 Molecular weight. of polyethylene glycol(PEG) and 1 to 3 solvent to woody raw-material ratio were desirable for liquefying woody materials. Liquefying rate was increased with more than 3 % addition of inorganic and organic catalysts and raising reaction temperature more than $150^{\circ}C$. Addition of starch enhanced liquefying of woody materials. Fourty percents of starch resulted in about 90% liquefying rates. Foaming rates were increased with increasing moisture contents of liquefied wood. Moisture contents of 0.6% resulted in 5 time-foaming rates, and seven percents of moisture contents more than 30 time-foaming rates. But, an increase in water content may result in a decrease in cross-links between wood polyol and isocyanate, because the NCO/OH ratio is constant. Increasing moisture contents have significantly decreased density of PU foams. The optimum water content should be about 2.5% or less in this adopted condition.

• 한국기후변화학회지
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• 제6권3호
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• pp.175-184
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• 2015

In this study GC and PAS were used to calculate $N_2O$ concentration of exhaust gas from Wood Chip combustion system. Fuel supplied to the incinerator was collected and analyzed and then the analysis result was used to calculate $N_2O$ emissions. Tier 3 and Tier 4 Method were used to calculate the $N_2O$ emissions. Plant's Specific emission factor of $N_2O$ by Tier 3 Method was 0.35 kg/TJ, while default emission factor of Wood?Wood Waste proposed by 2006 IPCC G/L was 4 kg/TJ. So the $N_2O$ emission factor of this study was 3.65 kg/TJ lower compared to the IPCC G/L. The total emissions calculated by Plant's specific emission factor was 4.22 kg during the measuring period, but by Tier 4 Method it was 7.88 kg. This difference in emissions was caused by the difference of continuous measuring and intermittent sampling. It would be necessary to apply continuous measuring to calculate emissions of $Non-CO_2$ gas whose the density distribution is relatively high. However currently, according to the target management guideline of greenhouse gas and energy, the continuous measuring method to calculate greenhouse gas emission is applied only to $CO_2$. Therefore for reliable greenhouse gas emission calculation it would be necessary to apply continuous measuring to calculate $Non-CO_2$ gas emission.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제37권3호
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• pp.255-264
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• 2009

본 연구는 화학적 전처리 공정이 목질계 바이오매스의 효소 가수분해에 미치는 영향을 구명할 목적으로 이태리포플러 분말을 1% 황산과 수산화나트륨 수용액을 이용하여 각각 $150^{\circ}C$와 $160^{\circ}C$에서 한 시간 동안 전처리를 실시하였다. 전처리된 시료는 건조과정을 거친 시료와 건조과정을 거치치 않은 시료로 각각 구분하여 화학적, 물리적 성상 및 효소 당화 효율에 미치는 영향을 비교, 분석하였다. 황산 전처리에 의한 바이오매스의 분해율은 약 24.5%로 수산화나트륨 전처리에 의한 분해율(18.6%)보다 약 6% 이상 높게 측정되었다. 반면, 탈리그닌화는 수산화나트륨이 우수하여 황산을 이용한 전처리보다 약 2% 가량 높게 나타났다. 결정화도는 미처리 시료와 비교하였을 때 황산과 수산화나트륨으로 전처리한 시료 모두 다소 높은 값을 나타내었는데, 이는 전처리 과정에서 비결정성 셀룰로오스가 결정영역보다 선택적으로 분해됨으로서 나타난 결과로 예측되었다. 주사전자현미경에 의한 표면 미세구조 관찰 결과, 황산, 수산화나트륨 전처리 모두 구성 성분들을 분해함으로써 목질바이오매스의 표면을 미처리 시료보다 거칠게 만들고 부분적인 균열을 발생시키는 것을 확인할 수 있었다. 그러나 황산 전처리-건조 시료에서는 이러한 표면 거칠음이 대조구와 유사하게 다시 변화하였음을 관찰하였다. 시료 표면의 기공분포는 두가지 전처리 과정 모두를 통해 크게 증가하였음을 확인하였다. 그러나 수산화나트륨에 의해 전처리된 시료는 건조과정을 거친 경우에도 기공분포가 점차적으로 증가하는 경향을 보였지만, 황산으로 전처리한 시료는 건조과정을 거치면서 전처리에 의해 증가한 기공 분포가 다시 급격히 감소하여 미처리 시료와 유사한 기공분포를 나타내었다. 황산 전처리 후 건조과정을 거친 시료와 미건조 시료는 효소가수분해에 의한 소화율이 각각 7.0%와 26.9%로 측정된 반면, 수산화나트륨 전처리 후 건조된 시료와 미건조시료는 각각 39.7%와 45.8%로 나타나 알칼리에 의한 전처리가 산 전처리보다 소화율 향상을 위해 더 우수하였으며, 이러한 높은 소화율은 당화 효율에도 커다란 영향을 미치는 것으로 판명되었다. 아울러 전처리된 바이오매스의 건조는 소화율 및 당화 수율에 지대한 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제40권3호
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• pp.194-203
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• 2012

바이오매스 전처리에 효과적인 이온성 액체로 주목받고 있는 1-ethyl-3- methylimidazolium acetate를 사용하여 리기다소나무(pitch pine)로부터 리그닌을 추출하였고, 추출한 리그닌(Ionic Liquid Lignin : ILL)의 화학구조적 특성을 동일한 수종에서 단리한 milled wood lignin (MWL)과 비교분석하였다. 작용기 분석 결과 ILL과 MWL은 각각 10.0, 7.2%의 페놀성 수산기와 4.9, 11.0%의 메톡실기를 갖는 것으로 나타났다. ILL의 중량평균 분자량(3,995 Da)은 MWL (8,438 Da)에 비해 약 2배 정도 낮았으며, 다분산지수는 1.36으로 MWL (3.18)보다 낮은 값을 보였다. ILL의 열중량 분석 결과에 의하면 최대중량감소율(Vm)이 나타나는 온도(Tm)는 $306.6^{\circ}C$로 MWL ($341.9^{\circ}C$)보다 낮아 ILL이 MWL에 비해 열적으로 불안정하다는 것을 확인할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권3호
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• pp.431-435
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• 2016

본 논문에서는 감마선 조사가 NaOH 전처리를 이용한 우드칩의 당화에 미치는 영향을 살펴보았다. 당화량은 전처리된 우드칩에 효소를 이용하여 가수분해한 후 생성된 환원당과 포도당 양을 측정하여 확인하였다. 10 g/L NaOH 처리한 우드칩을 각각 50, 100, 200 kGy 세기의 감마선을 조사하여 당화량을 측정하였다. 우드칩의 가수분해 수율을 비교했을 때, 200 kGy 감마선 조사한 우드칩에서 가장 높은 환원당 함량 12.2 g/L이 얻어졌다. 또한 전처리 과정에서의 감마선 조사 단계의 영향을 평가하기 위하여 우드칩을 먼저 50, 100, 200 kGy 감마선 조사한 후, 10 g/L NaOH 로 전처리하였다. 200 kGy 감마선 조사 후 NaOH 전처리를 수행했을 때 환원당 함량은 13.4 g/L로 전처리 이후의 감마선 조사구보다 증가하였고, 7.9 g/L 포도당을 얻을 수 있었다. 이러한 결과로부터 감마선 조사가 셀루로오즈 바이오매스 전처리에 활용 가능할 것으로 기대된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제35권6호
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• pp.91-99
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• 2007

소나무, 낙엽송, 리기다소나무, 잣나무 등 국내산 침엽수 목분을 기질로 진탕배양했을 때 갈색부후균인 Fomitopsis palustris로부터 분비된 당 분해성 균체 외 효소는 Endoglucanase (EG), $\beta$-glucosidase (BGL) 및 $\beta$-1,4-xylosidase (BXL)와 함께 결정형 셀룰로오스를 분해하는 Cellobiohydrolase (CBH)도 활성을 갖은 것으로 나타났다. 4주간 배양에서 변재는 심재에 비해 큰 효소활성을 나타냈으나, 배양기간을 증가시킴으로써 효소활성이 커지는 것으로 밝혀져 효소에 의한 목질바이오매스 분해의 경우 심변재 혼합처리도 가능할 수 있음이 시사되었다. 그리고, 균체 의 단백질을 SDS-PAGE로 분석한 결과, 대부분의 수종에서 나타나는 효소의 단백질 패턴은 거의 유사한 것으로 나타나 효소를 이용한 목질계 바이오매스 분해의 경구 수종별 혼합처리도 가능함이 시사되었다. F. palustris에 의해 분해된 목분(60 mesh 통과) 셀룰로오스의 결정화도 감소율은 4주 배양에서 약 4.2~20.4%, 8주 배양에서 약 12.9~28.9% 수준으로 나타났다.