• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제37권4호
• /
• pp.310-319
• /
• 2009

대표적인 친환경 소재인 바이오복합재(bio-composite)의 제조를 위해 기질 고분자로는 생분해성 고분자인 polybutylene succinate (PBS)를 그리고 충전제(filler)로는 대나무 분말(bamboo flour, BF)을 사용하였다. 본 연구에서는 BF의 함량 및 입자 크기가 바이오복합재의 기계적 점탄성적 특성 및 열적 특성에 미치는 영향을 평가하였는데 천연충전제인 BF의 첨가에 따라 인장강도는 감소하였지만 점탄성적 및 열적 특성은 고분자와의 상호작용을 통해 보다 안정적인 결과를 보였다. 또한, 소수성을 나타내는 PBS와 친수성인 BF 사이의 낮은 계면 결합이 바이오복합재의 물성 저하에 영향을 미친다는 사실이 확인되었다.

• The Korean Journal of Ecology
• /
• 제18권1호
• /
• pp.1-15
• /
• 1995

Alakline phosphatase activity (AP A) as a phosphorus deficiency measurement in flowing waters and of microhabitats (rocks, wood, leaves, and sediments) was measured and its relationship to flux of nutrients and response to rainfall events were determined for two geologically different streams in west Alabama from August to November. Results indicated water column AP A in both streams had a low correlation with levels of orthophosphate, total organic phosphorus, nitrate, ammonia, dissolved organic carbon, and discharge (r=0.075-0.583; n=g-IU. Communities on rock surfaces showed a higher AP A level than those on wood and leaves. Sediment passed through a $106{\mu}m$ sieve showed 2-9 times higher AP A level than material passed through $425{\mu}m$ sieve. The first storm after drought at Yellow Creek introduced substantial quantities of DOC (2.5 times baseflow concentrations) and $N0_3-N$ (5.8 times baseflow concentrations) which did not affect AP A significantly. The second storm at Little Schultz Creek caused minor changes in nutrient cocentrations; however $N0_3-N$ levels and AP A were drastically lower due to the dilution effect. Retention of stream water AP A at Yellow Creek and Little Schultz Creek on $0.45{\mu}m$ filter (54 and 43%, respectively) and $0.22{\mu}m$ (83 and 77% of total APA. respectively) indicated more free dissolved portion of the enzyme was present at Little Schultz Creek. Little Schultz Creek (with carbonate and with a higher productivity and biomass) showed a consistantly greater AP A activity $(132{\pm}54\;{\mu}M{\cdot}1^{-1}{\cdot}min^{-I};\;n=g)$ than Yellow Creek $(41{\pm}23\;{\mu}M{\cdot}1^{-I}{\cdot}min^{-I}$, with a sandstone substrate; n=l1, $p{\leq}O.OO1)$. Overall, a greater APA on all microhabitats and the presence of more dissolved enzyme in Little Schultz Creek during the study period may indicates it is more P deficient than Yellow Creek.

• 한국산림과학회지
• /
• 제70권1호
• /
• pp.91-102
• /
• 1985

굴참나무림(林)의 밀도(密度) 차이(差異)에 따른 생장(生長) 및 물질생산(物質生産)을 비교분석(比較分析)하여 천연림(天然林)의 무육시업자료(撫育施業資料)를 얻고자 경남산청지역(慶南山淸地域)의 해발(海拔) 900 m (A임분(林分) : 6,600본(本)/ha, $15.84m^2/ha$, $\frac{19}{17-20}$년생(年生))와 800 m (B임분(林分) : 4,300본(本)/ha, $16.65m^2/ha$, $\frac{20}{17-21}$년생(年生))의 위치(位置)에 $20m{\times}20m$ 표본점(標本點)을 각각(各各) 설치(設置)하여 조사(調査)한 바를 다음과 같이 요약(要約)할 수 있었다. 조사구내임목(調査區內林木)을 매목조사(每木調査)하고 경급별(徑級別) 평균목(平均木)을 12본(本)씩 벌채(伐採)하여 $W_S$, $W_B$, $W_L$, $W_{Ba}$ 등(等)의 건중량(乾重量)을 측정(測定), $D^2H$와의 상대생장식(相對生長式)에 의(依)해 현존량(現存量)과 물질생산량(物質生産量)을 추정(推定)하였다. 생산구조면(生産構造面)에서 광합성부위(光合成部位)는 A임분(林分)이 지상(地上) 2.2 m, B임분(林分)이 지상(地上) 1.2 m 높이서 시작(始作)되었고, 최대광합성부위(最大光合成部位)는 A, B 임분(林分)에서 각각(各各) 4.2 m, 6.2 m 높이였으며 엽면적지수(葉面積指數)는 각각(各各) 4.25 ha/ha, 389 ha/ha로 나타났다. 지상부현존량(地上部現存量)은 A, B임분(林分)에서 각각(各各) 49.51 ton/ha, 59.20 ton/ha이고, 순생산량(純生産量)은 각각(各各) 6.75 ton/ha/yr., 8.99ton/ha/yr.로 B임분(林分)이 더 컸었으나, 현존량(現存量)에 대(對)한 순생산량(純生産量)의 구성비(構成比)에 있어서는 A, B임분(林分)이 각각(各各) 17.5%, 16.7%로 A임분(林分)이 더 컸다. 잎의 순동화율(純同化率), 간재생산능률(幹材生産能率) 및 수피생산능률(樹皮生産能率)을 A, B임분별(林分別)로 추정(推定)한바 NAR은 2.75kg/kg/yr., 3.58kg/kg/yr이고, 간재생산능률(幹材生産能率)은 1.46kg/kg/yr., 2.09kg/kg/yr로 B임분(林分)이 크게 나타나 효과적(効果的)인 공간이용(空間利用)을 하고 있음을 시사(示唆)하고 있으나, 수피생산능률(樹皮生産能率)은 0.60kg/kg/yr., 0.34kg/kg/yr.로 A임분(林分)이 크게 추정(推定)되었다. 이상(以上)의 결과(結果)로서 임분(林分)의 밀도조절(密度調節)을 통(通)하여 생산성(生産性)을 높일 수 있는 굴참나무천연림무육시업(天然林撫育施業)의 자료(資料)와 생산물(生産物) 목표(目標)에 따른 경영(經營)의 지침(指針)을 얻을 수 있을 것으로 생각된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제38권6호
• /
• pp.547-560
• /
• 2010

본 연구에서는 Schizophyllum commune의 당 분해효소 생산을 위한 최적 배양 조건과 목질바이오매스에 대한 당화 특성에 대하여 연구하였다. S. commune 균체 외 효소에는 endo-${\beta}$-1,4-glucanase (EG), cellobiohydrolase (CBH), ${\beta}$-glucosidase (BGL)와 같은 cellulase와 ${\beta}$-1,4-xylosidase (BXL)이 함유되어 있고 그 중에서 EG 및 BGL활성이 비교적 높은 활성을 나타낸 것으로 밝혀졌다. S. commune에서 생산된 EG, BGL, 및 CBH의 최적 온도는 $50^{\circ}C$이었으나, 열안정성을 가지는 온도범위는 $30{\sim}40^{\circ}C$였다. 그리고 최적 pH는 5.5이었으며 열 안정성을 나타내는 온도범위에서의 적정 pH는 동일한 pH 5.5이었다. Cellulase 생산을 위한 S. commune의 최적배양 조건은, 탄소원으로 천연 cellulose, 질소원으로는 corn steep, 또는 peptone/yeast extract 혼합물, 비타민은 첨가하지 않는 것이 cellulase 효소활성 증가에 적절한 것으로 밝혀졌다. 또한 탄소원의 최적 첨가 농도는 2% (w/w), 적정 배양 pH 및 온도는 5.5~6.0과 $25{\sim}30^{\circ}C$로 밝혀졌다. 본 연구에서 도출된 최적 배양 조건으로 S. commune를 배양시키고 40배로 농축한 결과, EG가 3670.5 U/$m{\ell}$, BGL과 CBH가 각각 631.9 U/$m{\ell}$, 398.5 U/$m{\ell}$, BXL이 15.2 U/$m{\ell}$로 매우 높은 효소 활성을 나타냈다. 동일한 효소의 Filter Paper Unit도 11 FPU/$m{\ell}$로 상당히 높았다. 최적배양조건에서 얻어진 S. commune 효소로 다양한 기질에 대해 당화 시험을 실행한 결과, 전처리를 하지 않은 공시 활엽수에 대하여 낮은 당화율을 나타냈으나 천연 cellulose (Aldrich, ~20 micron) 및 볏짚의 경우에는 각각 50.5% 및 33.1%의 높은 당화성능을 나타냈다. 이 같은 당화 수준은 동일 효소농도 (30 FPU/g, glucan)로 비교했을 때 Trichoderma reesei 유래 상용화 효소인 Celluclast 1.5L의 약 110% 수준을 나타냄으로써, 대량생산기술 개발과정을 통해 목질계 당화 효소로의 상용화 가능성이 높은 균주로 평가되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제61권2호
• /
• pp.258-264
• /
• 2023

지속가능한 바이오에너지 이용을 위해서는 국내 바이오매스 이용 확대와 지속가능성 증대가 필수적인데, 국내 관련 체계는 아직 미비한 상황이다. 이에 바이오 연료에 대한 지속가능성 평가를 위한 앞선 체계가 마련되어 있는 EU의 RED-II 방법론을 활용하여 국내 농업 잔재물 바이오매스인 케나프(Hibiscus cannabinus L.) 줄기 펠릿을 이용한 바이오매스 발전의 전과정 온실가스 배출량을 이론적으로 산정하였다. 케나프 잔재물 펠릿의 생산경로에 대해 EU 공동연구센터(Joint Research Center)의 배출계수를 이용하여 잔재물 수집, 운송, 펠릿 연료화까지의 전과정 온실가스 배출량을 산정한 결과, 배출량은 3.0 gCO₂eq/MJ로 나타났고 이를 25% 발전효율로 연소하여 전력을 생산하는 경우 전과정 온실가스 배출량은 11.9 gCO₂eq/MJ로 산출되었다. 이는 전력배출계수로 환산하면 42.8 kgCO₂eq/MWh로, 국내 전력배출계수 443.4 kgCO₂eq/MWh와 비교하면 90.3%의 온실가스 배출량 감축을 달성할 수 있는 것으로 분석되었다. 또한 수입 목재펠릿과 비교하는 경우 최소 59.6%의 온실가스 배출 감축이 가능하여, 국내 발생 잔재물 바이오매스를 바이오에너지 생산에 이용하는 경우 기존 수입 목재펠릿에 비하여 높은 수준의 온실가스 배출 감축 달성이 가능함을 확인하였다. 이는 국내 바이오에너지의 전과정온실가스 배출량평가 체계 마련을위한 기초자료로 활용될 수있을 것으로기대된다.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제23권6호
• /
• pp.663-671
• /
• 2023

본 연구에서는 목질계 바이오매스(Bio-SRF, 우드펠릿)를 연료로 사용하는 발전소 3곳에서 배출된 4종의 목질계 플라이애시(FA)의 재활용성을 실험적으로 검토하였다. FA의 물리 분석(입형, 입도분포, 분말도, 밀도)과 화학 분석(화학조성, 중금속 함량)을 수행하였고, KS L 5405에 준하여 혼입률 5~20%의 모르타르 시험체를 제작하고 플로우와 압축강도를 측정하였다. 4종의 FA는 입경 약 20~30㎛, 밀도 약 2.3~2.5g/cm³, 분말도 2,600~4,900cm²/g, SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, CaO 성분이 약 50~90%를 차지하고 있으며, 염소와 SiO₂ 함량을 배제하고 KS L 5405의 FA 2, 3형과 유사한 특성을 보였다. 모르타르 혼입 평가 결과, 펠릿 연소 FA는 5~20% 혼입 범위에서 모르타르 압축강도는 34~47MPa로 측정되었다. 목질계 연료 100%를 연소한 FA는 혼화재 대체재로서 재활용성이 높다고 평가된다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제105권3호
• /
• pp.294-302
• /
• 2016

본 연구는 경상남도 고성군에 식재된 상록활엽수인 27년생 종가시나무 조림지를 대상으로 고밀도(1,933본/ha)와 저밀도(1,200본/ha)구분한 후 총12본(고밀도 임분 6본, 저밀도 임분 6본)의 표본목을 벌채하고 임목부위별 바이오 매스 추정을 위한 상대생장식과 양분(C, N, P, K, Ca, Mg)축적량을 조사하였다. 흉고직경(DBH)을 독립변수로 하는 임분밀도별 줄기 목질부, 줄기 수피, 가지, 잎, 지상부 총량 등의 바이오매스 추정을 위한 상대생장식의 유의성이 인정되었으며(P < 0.05), 상대생장계수(slope)는 유의적인 차이가 없어 일괄상대생장식의 적용이 가능한 것으로 나타났다. 종가시나무 조림지의 지상부 임목 바이오매스는 고밀도 임분이 177 Mg $ha^{-1}$로, 저밀도 임분 114 Mg $ha^{-1}$에 비해 유의적으로 높았다. 그러나 줄기 목질부, 줄기 수피, 가지, 잎 등의 임목부위별 양분 농도의 경우 임분밀도 따른 유의적인 차이는 없었다(P > 0.05). 임목부위별 양분축적량은 줄기 목질부의 질소 및 인축적량을 제외하고 고밀도 임분과 저밀도 임분 사이에 유의적인 차이는 없었다. 본 연구결과에 따르면 종가시나무 조림지의 임목부위별 양분농도의 경우 바이오매스 축적량에 비해 임분밀도의 영향이 크지 않는 것으로 나타났다.

• 한국균학회지
• /
• 제36권1호
• /
• pp.45-50
• /
• 2008

잣버섯 균사체의 액체배양을 촉진하기 위해 소나무 목분의 첨가배양 조건을 구명하고자 하였다. 소나무의 여러 부위 중 목부의 목분에서 균사체 생장이 양호한 것으로 조사되었다. 목분을 액체 배양에 첨가하기 위한 전처리로서는 알카리 처리 조건에서 균사체 생장이 우수하였으나, 전처리를 하지 않아도 균사체 배양 촉진에 효과가 있는 것으로 나타났다. 액체배양 배지에 적정한 목분의 분말도 $200\;{\mu}m$ 이하로 낮을수록, 목분의 첨가 농도는 0.5%(w/v)로 또한 배지내의 탄소원인 glucose 농도는 10 g/l로 하는 조건에서 균사체 생장 촉진 효과가 큰 것으로 나타났다. 이러한 배양 조건에서 표고버섯 균사체를 배양한 결과도 균사배양 촉진 결과가 우수하여 액체배지에 목분 첨가에 의한 다른 목재부후균의 균사체 배양 촉진에도 효과가 있을 것으로 추정된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제44권3호
• /
• pp.449-456
• /
• 2016

본 연구의 목적은 국산 구조용 집성재를 대상으로, 제조과정의 탄소배출을 정량화하고 탄소배출 저감방안을 제시하는 것이다. 총 2개소의 구조용 집성재 제조업체를 대상으로 원료, 수송, 제조 공정, 제조에 의한 에너지소비량 등을 현장 실사하였다. 현장에서 수집한 자료 및 구축된 전과정목록과 같은 관련문헌을 토대로 단위부피당 탄소배출을 정량화하였다. 국산 구조용 집성재의 제재 및 건조, 집성 공정별 온실가스 배출결과는 각각 31.0, 109.0, 94.2 kg $CO_2eq./m^3$으로 나타났다. 수입 구조용 집성재와 비교하였을 때 약 13% 온실가스를 적게 배출하는 것으로 나타났다. 또한 기존의 건조 에너지원을 바이오매스로 전환시에는 기존 대비 37%의 온실가스를 감축하여 친환경성을 제고할 수 있을 것으로 판단되었다. 본 결과는 향후 목조주택의 환경성을 규명하기 위한 전과정평가 수행 시, 투입된 목재제품의 전과정목록분석을 위한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제44권3호
• /
• pp.389-397
• /
• 2016

본 연구에서는 옥살산 전처리 바이오매스의 액상가수분해산물에 포함된 발효저해물질을 전기투석과 XAD 수지 처리하여 제거한 후 에탄올을 생산하였다. 전기투석 과정에서 아세트산은 대부분 제거되었으며(95.6%), 비이온성 발효저해물질(Total phenolic compound: TPC, 5-hydroxymethyl furfural: HMF, furfural)은 XAD 수지 처리에 의해 효과적으로 제거되었다. 전기투석과 XAD 수지 처리된 액상가수분해산물로 발효를 수행한 결과 XAD 수지의 침지시간이 짧을수록 에탄올 생산이 향상되었다. 최대 에탄올 생산은 발효 72시간 후 $6.16g/{\ell}$로 전기투석 후 액상가수분해산물을 XAD-4 수지에서 5분 침지하였을 때 나타났다. 리그닌 유래 발효저해물질 중 syringaldehyde는 저농도(1 mM, 2 mM)에서 에탄올 생산을 향상시켰으며 5 mM에서는 발효에 부정적인 영향을 주었다. 리그닌 유래 발효저해물질의 시너지 효과를 확인하고자 합성배지로 발효를 수행하였으며, Syringaldehyde (1 mM)와 ferulic acid (1 mM) 합성배지를 이용하여 발효를 수행한 결과 syringaldehyde보다 ferulic acid의 영향으로 에탄올 생산이 감소했다.