• 펄프종이기술
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• 제44권4호
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• pp.32-42
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• 2012

Wood biomass including forest residues, waste wood, and construction residuals has been widely generated in Korea, but forest biomass from the National Forest Management Operation Project plays a big role in generating wood biomass. Unfortunately the promotion policy of woody energy organized by the Forest Service in Korea concentrates more on demand creation rather than on supply expansion. Therefore, in order to utilize insufficient wood resources effectively, it is greatly required to develop uses for maximizing their added value. In particular, more attention to the use of the second generation biomass has been paid in foreign countries because there is a threshold that the first generation biomass cannot produce enough biofuel without threatening food supplies and biodiversity. In Korea, wood pellets are regarded as the alternative clean fuels to oils and coals that emit green house gases into the atmosphere. However, using wood as pellet raw materials can not be an economic way because the value of wood disappears right after burning in the boiler in spite of its contribution to the decrease of carbon emission. Differently from wood pellets, kraft pulping process using woody biomass produces black liquor as a by-product which can be used to generate electricity, bioenergy and biochemicals through gasification. Thus, it can be more economical to make a torrefaction of lignocellulosic biomass such as low-quality wood and agricultural leftovers as raw materials of pellets.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제45권5호
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• pp.588-598
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• 2017

현재 수송용 연료 첨가제로 유통되고 있는 바이오에탄올은 주로 옥수수와 사탕수수와 같은 식용(1세대) 바이오매스를 활용하여 생산된 것으로 농산물 가격상승 및 윤리적인 차원에서 다양한 문제점을 유발할 수 있다. 이를 해결하기 위해 비식용 자원인 목질계 바이오매스를 활용할 수 있는데, 그 예로 짚과 Bagasse (사탕수수 찌꺼기)와 같은 농업부산물과 목재가공 산업에서 발생하는 톱밥 등의 임업 부산물 등이 있다. 따라서 목질계 바이오에탄올 생산은 2세대 바이오매스의 효과적인 활용 경로가 될 수 있으며, 그 원료는 1세대 자원보다 풍부하며 저렴한 원료의 확보가 가능하다. 이러한 바이오연료를 사용함으로써 얻게 되는 가장 큰 장점으로는 화석연료와 달리 환경에 미치는 영향을 최소화하여 온실가스 감축에 기여하는 것을 들 수 있다. 본 연구에서는 목질계 바이오에탄올 활용을 통해 이루어질 수 있는 온실가스 감축효과와 ASEAN 국가(인도네시아, 말레이시아, 태국, 필리핀)에서 현재 시행되고 있는 재생에너지에 대한 정부 정책을 연구하였다. 이러한 네 국가에서는 바이오연료에 관한 많은 정책과 인센티브 등이 발전되어 왔으며, 이산화탄소 배출 감축 목표와 바이오연료 의무 혼합률을 점차 증가시킬 것으로 조사되었다.

• 한국육종학회지
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• 제42권2호
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• pp.121-128
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• 2010

Finding alternative and renewable energy sources has become an important goal for plant scientists, especially with the demand for energy increasing worldwide and the supply of fossil fuel being depleted. The most important biofuel to date is bioethanol which is produced from sugars (sucrose and starch) found in corn and sugarcane. Second generation bioethanol is targeting studies that would allow the use of the cell wall (lignocellulose) as a source of carbon by non-food plants. Plant scientists, including breeders, agronomists, physiologists and molecular biologists, are working towards the development of new and improved energy crops especially, how to design crops for bioenergy production and increased biomass generation for biofuel purposes. This review focuses on: i) the current status of first generation bioenergy production, ii) the limitations of first and second generation bioenergy, and iii) ongoing research to overcome challenging issues in second generation bioenergy.

• 플랜트 저널
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• 제18권3호
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• pp.28-40
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• 2022

신재생에너지 발전 비중 확대가 예상됨에 따라 공공 발전사업자들은 바이오매스 혼소의 확대 시행을 적극적으로 검토해야 할 필요가 있다. 본 연구에서는 500MW 석탄화력에서 바이오매스 혼소율을 0wt.%에서 5.0wt.%까지 변화하며 미분기 주요 운전 특성을 측정하였다. 먼저, 목질계 바이오매스에 대한 구성성분 분석과 분쇄 특성을 알아보았고, 혼합연료의 부피 증가가 미분기 보울 압력 차이, 모터 전류, 이물질 처리횟수, 출구 온도, 내부 화재횟수에 미치는 영향을 분석하였다. 혼소율 증가에 따라 미분기 보울 압력 차이와 모터 전류, 이물질 처리횟수는 상승함을 확인하였고, 출구 온도는 상승 폭이 미미하였다. 내부 화재횟수는 명확한 상관관계를 찾기 힘드나, 다른 운전인자와 결합하여 발생할 가능성이 크다는 것을 확인하였다.

• 청정기술
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• 제23권4호
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• pp.435-440
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• 2017

바이오 연료 생산을 위한 3세대 바이오매스, 즉 미세조류 및 거대조류의 급속 열분해는 최근 1 세대 및 2 세대 바이오매스와 비교하여 실험적으로 연구된 바 있다. 하지만 거대조류의 경우 스케일업을 위한 공정모사 및 공정설계 연구는 거의 전무한 실정이다. 이 연구에서는 갈조류 급속 열분해의 벤치 스케일 실험 데이터에 근거하여 갈조류로부터 최종적으로 디젤을 생산하는 산업 규모의 공정을 상용 공정모사기를 이용하여 설계하고 모사하였다. 이때 육상 바이오매스 대비 갈조류의 조성 차이를 수용하기 위해 공정 설계에 특별한 주의를 기울였다. 연간 380,000톤의 건조 갈조류 원료를 바이오 디젤로 전환하는 전체 공정을 경제적으로 평가하고 최소 (디젤) 판매 가격 또한 산정하였다.

• 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.

• 생태와환경
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• 제41권1호
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• pp.90-97
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• 2008

본 연구에서는 4-nonlyphenol에 노출된 부모 세대 Tigriopus japonicus s.j.에서 태어난 그 자손 세대의 성장 과정과 외형의 변화를 살펴보았다. 4NP노출된 암컷에서 태어난 $F_1$세대 nauplius 유생은 저농도에서 낮은 생존율을 보였으며, 성장 속도를 반영한 copepodite 유생 발생일과 성숙 수컷의 최초 출현일은 고농도에서 빠른 성장을 보였다. 성비는 $0.1{\mu}g\;L^{-1}$와 $100{\mu}g\;L^{-1}$에서는 대조군과 유의적인 차이론 보이지 않았으나, $1{\mu}g\;L^{-1}$와 $10{\mu}g\;L^{-1}$에서는 수컷의 비율이 매우 높았다. 포란율의 경우 $0.1{\mu}g\;L^{-1}$에서 매우 낮은 포란율을 보였으나, 그 이상 농도에서는 100% 포란하였다. 암컷의 최초 포란일은 모든 농도에서 대조군보다 지연되었으며, 농도가 높아질수록 느려지는 경향을 보였다. 4NP 처리군에서 발생한 $F_1$세대 암컷 성체의 체장, 폭 그리고 생물량은 모든 농도에서 대조군보다 짧게 나타났다. 성숙 수컷의 경우 체장은 대조군과 큰 차이가 없었으나 폭과 생물량은 모든 농도에서 대조군보다 짧은 것으로 나타났다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제7권4호
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• pp.248-255
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• 2020

본 연구에서는 국내 음식물쓰레기 (food waste, FW) 분야에 대한 재활용 현황을 분석하고 green house gases (GHG) 배출 관리방안에 대해 고찰하였다. 연구 결과, FW의 자원 활용성을 향상시키고 GHG 배출을 부가적으로 저감시키기 위해서는 적절한 선순환체계가 필요하다는 결론을 얻었다. 효과적인 퇴비화를 위해서 우선 GW의 활용이 고려되었다. 특히 3세대 바이오매스로써의 GW (phytoplankton, periphyton, macrophyte etc.)는 퇴비화 공정에서 FW의 단점을 보완하고 질적 능력을 향상시킬 수 있는 좋은 기능성 첨가제로 판단된다. 또 하나의 접근법은 최종산물 (예: 토양개량제)을 오염물질 완충이 가능한 bio-filter로 가공하여 그린인프라에 적용하는 방안이다. 이러한 생태공학적 접근과 시도는 안정화된 재활용 산물의 기존 활용 이외에도 FW 자원화에 대한 새로운 적용처를 제시할 수 있으므로 향후 효과적인 탄소 넷제로 (Net-Zero) 시스템 구축에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• Ocean and Polar Research
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• 제32권4호
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• pp.369-377
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• 2010

To characterize ecotoxicological responses to a natural estrogen, $17{\beta}$-estradiol, we evaluated the life-history of the parental ($F_0$) and first generation ($F_1$) of the harpacticoid copepod, Tigriopus japonicus sensu lato. We evaluated the survival of nauplii and copepodites, the number of days until the emergence of copepodites and adult males, the sex ratio, brooding success, and the first brooding day of adult females. No significant differences in the survival rate were noted in response to treatments with different concentrations of $17{\beta}$-estradiol. However, $17{\beta}$-estradiol induced developmental delay and skewed the sex ratio toward males. Copepod development was delayed significantly in the 0.1 and $1\;{\mu}g\;l^{-1}$ $17{\beta}$-estradiol treatment groups relative to the control group, with a more pronounced delay in the $F_1$ group. Body length and biomass were significantly smaller in the $17{\beta}$-estradiol treated groups than in the controls. The male emergence of T. japonicus s.l. was very high in the 10 and $30\;{\mu}g\;l^{-1}$ $17{\beta}$-estradiol treatment group. Furthermore, exposure to $17{\beta}$-estradiol resulted in morphological deformities such as shrinking and swelling of the urosome, twisted setae of the caudal rami, setal loss of swimming legs, abnormal segmentation of antennules, and dwarfism.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제37권4호
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• pp.233-244
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• 2012

Purpose: The kinetic evaluation was performed for swine manure (SM) degradation and biogas generation. Methods: The SM was anaerobically digested using batch digesters at feed to inoculum ratio (F/I) of 1.0 under mesophilic conditions ($36.5^{\circ}C$). The specific gas yield was expressed in terms of gram total chemical oxygen demand (mL/g TCOD added) and gram volatile solids added (mL/g VS added) and their effectiveness was discussed. The biogas and methane production were predicted using first order kinetic model and the modified Gompertz model. The critical hydraulic retention time for biomass washout was determined using Chen and Hashimoto model. Results: The biogas and methane yield from SM was 346 and 274 mL/ TCOD added, respectively after 100 days of digestion. The average methane content in the biogas produced from SM was 79% and $H_2S$ concentration was in the range of 3000-4108 ppm. It took around 32-47 days for 80-90% of biogas recovery and the TCOD removal from SM was calculated to be 85%. When the specific biogas and methane yield from SM (with very high TVFA concentration) was expressed in terms of oven dried volatile solids (VS) basis, the gas yield was found to be over estimated. The difference in the measured and predicted gas yield was in the range of 1.2-1.5% when using first order kinetic model and 0.1% when using modified Gompertz model. The effective time for biogas production ($T_{Ef}$) from SM was calculated to be in the range of 30-45 days and the critical hydraulic retention time ($HRT_{Critical}$) for biomass wash out was found to be 9.5 days. Conclusions: The modified Gompertz model could be better in predicting biogas and methane production from SM. The HRT greater than 10 days is recommended for continuous digesters using SM as feedstock.