• 펄프종이기술
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• 제45권6호
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• pp.30-35
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• 2013

To conserve wood resources for papermaking, chemical compositions of the hemp (Cannabis sativa L.) bast fiber cultivated in Korea such as holocellulose, ${\alpha}$-cellulose, lignin, alcohol-benzene extractives, hot and cold water extractives, and ash contents were investigated to manufacture the specialty packaging paper effectively. Significantly very low klason lignin content of 3.3% was accomplished by removing of the outer shell of bark. Laboratory soda pulping method which is very useful for the nonwood fiber was adapted, and it was found that there was no significant difference in both kappa number and H-factor between 25% and 30% NaOH charge. Hemp pulp cooked with the laboratory digester in 25% NaOH at $170^{\circ}C$ were mixed together with the wood pulp(NBKP:LBKP=1:1) in order to find the optimum mixture ratio which exhibited acceptable paper strength properties such as tensile index, burst index, and tear strength. When 10% of hemp soda pulps was mixed with 90% of wood pulps comprised of SwBKP and HwBKP (1:1), all physical strength increased significantly. The physical strength decreased as the amount of hemp pulp increased because the cell wall of bast fiber is very thick which causes low conformability and low fiber-fiber bonding. These results showed that paper made of hemp-wood pulp can be used for the specialty packaging paper which requires both the characteristic surface properties and the high physical strength of hemp fiber.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제49권5호
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• pp.416-429
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• 2021

Raru is a lesser-known plant species originating from North Sumatra, Indonesia. Information on the characteristics is still limited, especially its chemical component. Therefore, this study aims to examine the chemical composition information of Cotylelobium lanceolatum, Cotylelobium melanoxylon, and Vatica pauciflora woods based on their axial log positions (bottom, middle, and top). The wood chemical analysis was performed in terms of the Indonesian National Standard (SNI) method. Furthermore, the analysis measured holocellulose, 𝛼-cellulose, hemicellulose, lignin content, alcohol benzene extractive content, the extractive substance in hot and water, and solubility in NaOH 1%. The results indicated that the species and their log axial positions affected different chemical components, which included 𝛼-cellulose, hemicellulose, and lignin of C. lanceolatum amounting to 41.88%, 19.39%, and 28.68% respectively. Meanwhile, for C. Melanoxylon, they were 42.01%, 21.11%, and 24.76% respectively; and for V. pauciflora wood, they were 42.95%, 23.24%, and 30.11% respectively. The average values of the extractive contents including the solubility in 1: 2 ethanol benzene, NaOH, and hot water for C. lanceolatum, C. melanoxylon, and V. pauciflora wood were (10.58%, 27.62%, 8.13%), (14.54%, 28.22%, 7.82%), and (10.95%, 28.60%, 7.57%) respectively. The wood species had a significant effect on chemical components including lignin, cellulose and hemicellulose, and extractive solubility in cold water. Furthermore, the axial log position had a significant effect on all the parameters of the chemical composition of the wood being tested.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제51권2호
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• pp.133-144
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• 2023

Densification is an effective method for improving the physical and mechanical properties of low-density wood. However, the set-recovery of dimensions was found to be the problem of densified wood due to low fixation during the densification process. Alkali pretreatment before densification is thought to be a modification process to improve the dimensional stability of densified wood. In this research, the wood samples used were boiled in a 1.25 N sodium hydroxide (NaOH) solution at different times, followed by densification for 5 h at 100℃. The alkali pretreatment for 1, 3, and 5 h of boiling increased the dimensional stability of densified woods and anti-swelling efficiency values were 8.52%, 63.24%, and 48.94%, respectively. The boiling of wood in NaOH solution decreased the holocellulose content, as well as lignin to a lesser degree, and a lower crystallinity index was observed. The lower hydroxyl groups and a higher proportion of lignin in treated samples seem to have contributed to the high dimensional stability detected.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제34권6호
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• pp.81-95
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• 2006

표고버섯 골목의 바이오에탄올 생산 자원으로서의 활용 가능성을 모색하고, 새로운 당화 공정으로 주목받고 있는 초임계수 가수분해 공정에 대한 기초 기술을 제공하기 위하여 버섯 골목으로 사용되는 상수리나무 정상재를 다양한 초염계수 가수분해 공정에 적용하고 분해산물의 분석을 실시하였다. 초임계수 가수분해 반응 시간 및 온도의 증가에 의하여 수용성 분해산물 및 비수용성 잔사의 색 진해짐, 분해율의 증가 그리고 비수용성 잔사의 결정화도가 증가하였다. 반응 압력의 증가는 낮은 반응 온도와 짧은 반응 시간 조건에서만 분해 산물의 색변화 및 분해율의 증가에 영향을 주었다 초염계수 가수분해는 반응 초기에 hemicellulose의 분해가, 반응 후기에는 cellulose 분해가 진행되었다. 반응 시간의 증가는 당화 수율을 향상시켰고 반응 온도의 증가는 $415^{\circ}C$까지는 당화 수율을 증가시켰지만 $415^{\circ}C$ 이상에서는 급격히 감소시켰다. 낮은 반응 온도조건에서 반응 압력의 증가는 당화 수율을 증가시컸지만, 높은 반응 온도 조건에서는 오히려 당화 수율을 감소시켰다. 확인된 당화 수율의 결과를 토대로 상수리나무 정상재의 최적 초엄계수 가수분해 조건은 $415^{\circ}C$, 23 MPa, 60초로 결정하였으며, 당화 수율은 2.68%로 확인되었다. 결정된 최적 조건에서 골목의 초임계수 가수분해를 실시한 결과 당화 수율이 3.58%로 정상재의 당화 수율보다 높았다. GC-MS를 이용한 수용성 분해산물의 분석 결과, 주요 분해 산물은 1,1'-oxybis-benzene과 1,2-benzendicarboxylic acid로 확인되었고, 낮은 분해율을 보인 반응 조건에서는 pentadecanoic acid, 14-methyl-heptadecanoic acid 등과 같은 지방산류가 공통적으로 검출되었다. 반응 온도 및 시간이 증가함에 따라 phenol, benzene류의 증가가 확연되었지만 비수용성 잔사에서는 반응 압력의 차이에 의한 분해 산물의 변화는 없었다. 비수용성 잔사의 성분 분석 결과 60.6~79.2%의 holocellulose를 함유하고 있었고, 산 촉매 가수분해에 의하여 49.2~67.5%의 당화 수율을 보여주었다. 희산을 이용한 수용성 분해산물의 2차 가수분해에 의하여 수용성 분해 산불 내 당화 수율이 큰 폭으로 향상되었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제38권3호
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• pp.213-222
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• 2010

본 연구에서는 리그닌 전구물질 생합성에 관여하는 CCoAOMT (Caffeoyl-CoA-O-methyltransferase)유전자의 발현을 분자생물학적으로 억제시킨 상태와 정상적인 상태에서 생장한 현사시나무를 대상으로 홀로셀룰로 오스, 리그닌과 단당류 조성에 관한 정량 분석을 각각 실시하였다. 그리고 각각의 목질바이오매스로부터 MWL (milled wood lignin)을 추출하여 메톡실기정량, DFRC, Py-GC/MS, GPC, $^{13}C$ NMR 분석 등 리그닌의 화학 구조적 특성을 비교하였다. 정상재와 형질전환체의 홀로셀룰로오스 함량은 각각 81.6%와 82.3%로 큰 차이는 없었지만, 리그닌 함량은 각각 21.7%와 18.3%로 형질전환체가 약 3.4% 정도 낮았다. 정상재와 형질전환체의 구성 단당류 분석결과, 글루코오스는 각각 511.0 mg/g와 584.8 mg/g, 그리고 자일로오스는 각각 217.8 mg/g와 187.5 mg/g로 나타나 CCoAOMT 발현억제는 단당류 조성에 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 각 시 료로부터 단리한 리그닌(MWL)의 메톡실기 정량에 따르면 CCoAOMT 발현을 억제한 시료에서 약 7% 정도의 메톡실기가 감소하는 것으로 나타났고, 이는 $^{13}C$-NMR 분석과 Py-GC/MS 분석을 통하여 확인할 수 있었다. 또한 Py-GC/MS 분석에 의하면 정상재와 형질전환체 리그닌의 G/S 비율이 각각 0.59와 0.44로 나타난점으로 미루어 CCoAOMT 발현 억제는 리그닌 생합성 과정에서 G unit 생합성보다 S unit 생합성에 더 많은 영향을 미치는 것으로 예측할 수 있다.

• 한국산림과학회지
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• 제39권1호
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• pp.57-63
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• 1978

Trichoderma viride SANK호(號) cellulase에 의(依)한 목재(木材) 가수분해(加水分解)에 관(關)한 연구(硏究)로서 재료(材料)는 산오리나무재(材)를 사용(使用)하였다. 그리고 당생성(糖生成)을 위한 cellulase의 최적(最適) 반응조건(反應條件)을 조사(調査)하였다. Trichoderma viride 조효소액(粗酵素液)은 진탕배양법(振盪培養法)에 의(依)하여 생산(生產)하였고, 이것을 염석효소액(鹽析酵素液)을 조제(調製)하여 사용(使用)하였다. 기질(基質)은 산오리나무재(材) 톱밥을 과초산법(過醋酸法)에 의(依)하여 탈(脫)리그닌 한것을 사용(使用)하였다. 환원당(還元糖) 정량(定量)은 DNS법(法)에 의(依)하였다. 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 최적(最適) pH는 5.0이며, pH 안정성(安定性)의 범위(範圍)는 4.0~6.0으로 나타났다. 2. 반응온도(反應溫度)는 $40^{\circ}C$가 최적(最適)이였으며, 온도(溫度)의 안정성(安定性)은 $40^{\circ}C{\sim}50^{\circ}C$ 범위(範圍)로 나타났다. 3. 효소농도(酵素濃度)는 높을수록 환원당(還元糖) 생성율(生成率)은 증가(增加)되었다. 4. 기질농도(基質濃度)는 높을수록 단위(單位) 기질(基質)에 대(對)한 환원당(還元糖) 생성율(生成率)은 감소(減少)되었다. 5. 당류중(糖類中) pructose가 가장 강(强)한 조해제(阻害劑)로 나타났으며, glucose의 조해작용(阻害作用)은 약(弱)하게 나타났다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제39권1호
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• pp.95-103
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• 2011

본 연구는 새로운 전처리 방법인 팝핑법을 이용하여 폐목재에 처리하였고, 전처리 된 시료에 효소를 처리하여 당화 수율을 비교 분석하였다. 폐목재의 팝핑 전처리 전후의 화학적 조성 분석 결과 홀로셀룰로오스의 경우 각각 65.9%, 58.8%였으며, 리그닌과 알코올-벤젠을 이용한 유기용매 추출물, 회분의 함량은 전처리 전보다 각각 3.1%, 3.9%, 0.7% 정도 증가하였다. 그리고 폐목재의 팝핑 전처리 전과 후의 시료에 각각 효소 처리 후 환원당을 측정한 결과 팝핑 전처리를 한 경우 전처리 전보다 1.0~1.5 mg/$m{\ell}$ 증가하였다. 시료 50 mg (1%, w/v)에 대한 효소 가수분해율은 셀룰레이즈와 자일란네이즈를 50 U씩 1 : 1로 섞어 처리하였을 때 가장 효과적이었다. 또한 팝핑 된 시료에 효소를 처리하여 가수분해되어 나온 상등액을 HPLC 분석법을 이용하여 분석한 결과 팝핑 전처리 후 셀룰레이즈와 자일란네이즈를 처리하였을 때 피크가 증가하였으며, 주된 피크는 글루코스와 자일로스였다. 또한 GC 분석법을 이용하여 팝핑 후 효소가수분해 한 잔여물의 중성당 분석 결과 잔류 글루코스와 자일로스가 각각 팝핑 전보다 57.5%, 64.2% 감소하였다. 글루코스와 자일로스 당전환율은 각각 약 45.9%, 38.7%였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제27권2호
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• pp.78-86
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• 1999

농산 부산물인 밤껍질을 이용하여 버섯균의 배양 및 재배실험을 통하여 버섯재배에 관련된 기초자료를 얻고자 실시하였으며, 특히 밤껍질을 이용한 느타리 및 표고버섯 재배를 중심으로 재배특성을 고찰하였다. 밤껍질의 내피는 외피 비하여 영양이 많은 관계로 곰팡이에 의하여 많이 오염되었으나, 균사의 생장은 좋았다. 밤껍질외피는 내피에 비하여 리그닌 함량이 높았으며, 균사의 성장은 불량하였는데, 이는 버섯생장에 필요한 영양성분이 부족하기 때문인 것으로 판단된다. 느타리와 노루궁뎅이 버섯은 밤껍질의 내피에서 잘 성장하였고, 자실체도 잘 형성되었다. 표고의 경우는 균사의 성장은 잘 되었으나, 자실체 형성은 좋지 않았다. 밤껍질외피에서 균사성장이 불량한것은 mineral 성분의 부족이 원인인 것으로 생각되며, 톱밥, 미강 및 mineral 등 다른 기질 첨가로 버섯재배가 가능하였다. 기질에서 버섯균의 성장을 $CO_2$ 생산량으로 조사하였는바 표고와 느타리의 성장은 기질에 따라 다소 다른 면을 보였다. 본 연구의 결과로부터 밤껍질내피는 그대로 버섯재배에 사용할 수 있었으며, 밤껍질외피에도 적절한 영양원을 첨가한다면 버섯균사 배양 및 재배에 사용 가능한 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제44권4호
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• pp.571-588
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• 2016

Eucalyptus pellita F. Muell is one of pulp woods that is being developed through breeding plantation programs in Indonesia. The research aimed at exploring the chemical and morphological characteristics of fiber, and to determine the rank of plus trees from 4 provenances based on the suitability for pulps. The materials included the plus trees of E. pellita (9 years) from the 2nd generation of progeny tests in Pelaihari, South Borneo. Wood properties under investigation included the chemical properties and morphological fiber characteristics (fiber dimensions and its derived properties). In the present study, data were analyzed using descriptive statistic, Analytic Hierarchy Process (AHP) and Pearson's correlation. Results showed that the chemical properties of E. pellita, i.e. the contents of ethanol-toluene extractives, hot water soluble extractives, holocellulose, alphacelullose, and lignin were $3.08{\pm}1.00%$, $1.41{\pm}0.38%$, $75.26{\pm}2.58%$, $49.02{\pm}2.88%$, and $29.49{\pm}1.86%$, respectively. The average values of wood fiber morphology were $1.02{\pm}0.08$ mm (fiber length), $13.25{\pm}1.64{\mu}m$ (fiber diameter), of $6.94{\pm}1.70{\mu}m$ (lumen diameter), $3.15{\pm}0.52{\mu}m$ (fiber wall thickness), $0.97{\pm}0.30$ (Runkel ratio), $0.57{\pm}0.10$ (Luce's shape factor), $78.21{\pm}10.34$ (slenderness ratio) and $130.91{\pm}33.77{\times}10^3{\mu}m^3$ (solids factor). The AHP scoring rank indicated that the best individuals were 28.4.3.28 (Kiriwo Utara), 12.1.5.28 (North Kiriwo), 19.11.5.45 (Serisa Village), 3.8.4.9 (South Kiriwo), and 6.6.3.15 (South Kiriwo). Pearson correlation analysis showed significant correlations between the levels of fiber length with alpha-cellulose content (r = 0.39) as well as the fiber length with ethanol-toluene extractive contents (r = -0.41).

• 보존과학회지
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• 제34권6호
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• pp.517-524
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• 2018

본 연구는 닥나무의 삼단면 관찰을 통하여 공통된 해부학적 특성을 가지는지 확인하고 닥나무 인피섬유의 섬유장 폭, 내강폭과 같은 형태학적 특징과 화학적 특징을 통해 펄프, 제지공정에 영향을 미칠 수 있는 인자들을 분석하였다. 닥나무는 환공재, 반환공재이며 대도관이 고립관공으로 방사상배열이다. 접선단면 방사조직은 1~3열이고 나선비후가 관찰되어져 공통적으로 동일한 해부학적 특성이 나타났다. 인피섬유의 형태학적 특징으로는 섬유장 6.58~9.01 mm, 섬유폭 $15.85{\sim}27.80{\mu}m$, 내강폭 $4.50{\sim}12.54{\mu}m$로 나타났다. 펄프, 제지공정에 중요한 특성으로 여겨지는 runkel ratio, slenderness ratio 등을 고려했을 때 강원도 D시료가 가장 적합하였다. 인피섬유의 화학적 특성으로 경상도 C시료가 낮은 추출물 함량과 높은 셀룰로오스 함량을 가지는 것을 확인하였다. 섬유의 형태학, 화학적 특성은 한지 제조 후 품질을 결정하는 주요 인자의 기초자료로 활용될 것이다.