• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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• 2020.08a
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• pp.71-71
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• 2020

Xanthoceras sorbifolia Bunge, the sole species in the genus Xanthoceras, is a flowering plant in the family Sapindaceae. It is an important tree species being a source of edible oil and biodiesel with a capacity as a pioneer of degraded and desert land. Seeds of X. sorbifolia were collected from two plantations and two superior trees in Inner Mongolia; and one plantation and one superior tree in Liaoning, China. An inter simple sequence repeat (ISSR) analysis showed genetic variation among four artificial populations in China: two in Inner Mongolia (IM), one in Liaoning (LN), and one in Shandong (SD). The average percentage of polymorphic loci was 81.25 % for these four populations. Based on an analysis of molecular variance, 23 % of the total genetic variation was found among populations, and 77 % within populations. Traits of seeds varied considerably between and among areas, for example two trees produced quite different seeds in several traits although they are adjacent to each other in the same farm. As much attention has not been paid to the traits of seeds, there should be a genetic test to understand this variation. It is necessary to obtain information on seed characteristics first and then provide basic information for further research on the selection of superior trees and provenances.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.250.2-250.2
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• 2010

빛과 공기 중의 이산화탄소를 고정화하여 생성되는 바이오매스(biomass)로부터 다양한 에너지 및 물질을 생산하는 연구는 석유고갈과 환경문제 해결의 한 방안으로서 활발히 진행되어 왔으며, 앞으로도 그 지속 가능성과 환경 친화성에 의해 바이오에너지 이용 및 보급은 꾸준한 증가세를 보일 것으로 전망된다. 바이오디젤, 바이오에탄올의 경우는 미국, 브라질, EU, 한국 등에서 상용화되어 사용되고 있으며 그 생산량이 계속적으로 증가하고 있다. 하지만, 바이오연료의 보급 증가는 식량 자원과의 충돌과 열대우림 파괴 등의 부작용을 일으키고 있다. 이러한 문제 해결의 일환으로 단위면적당 생산성이 대두, 유채보다 월등한 것으로 보고되는 미세조류에 대한 관심이 증가하고 있으며 우수 미세조류종 개발, 미세조류 고속배양 및 수확, 미세조류로부터 에너지 및 유용물질, 소재 생산에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 미세조류로부터 바이오디젤 원료유를 생산하기 위해 Soxhlet을 이용한 추출 방법을 이용하였다. 추출되는 오일은 사용 용매의 극성에 따라 물성과 추출 효율에 차이가 큰 것으로 나타났다. 강한 극성의 용매일 경우, 엽록소와 단백질이 같이 추출되는 문제가 있으며 약한 극성 용매는 세포벽의 방해로 용매가 세포내부로 흡수되지 못하는 문제가 있다. 추출 효율이 높은 극성용매의 경우 불순물을 제거해야 고순도의 바이오디젤의 생산이 가능하고 비극성 용매는 추출 오일의 물성은 좋으나 수율이 매우 낮게 측정되었다. 이러한 동시추출을 방지함과 동시에 추출 효율을 높이기 위해 본 연구에서는 세포벽 파괴 후 용매추출하는 방법으로서 미세조류를 Microwave에 노출시켜 오일 추출율을 증가시키는 전처리 연구를 수행하였다. 전처리시, Microwave에 의한 열 발생은 미세조류를 탄화시키기 때문에 열매체로서 물을 혼합하여 탄화를 방지하고 세포벽 내외부의 가열효과로 세포벽을 파괴하고자 하였다. Microwave에 의한 에너지 손실을 줄이며 세포벽 파괴에 효과적인 수분혼합비를 조사하였으며 Microwave에 노출 후 잔류수분을 건조하고 효율적으로 용매를 접촉시키기 위해 분쇄를 수행하였다. 모든 전처리 반응을 거친 미세조류에서 약 2배 증가된 추출수율을 얻을 수 있었으며, SEM을 통해 전처리 미세조류와 미전처리 미세조류를 분석해본 결과 전처리 미세조류의 다공성이 증가함을 확인하였다. 또한, 90%의 메탄올에 미세조류를 녹여 엽록소 함유량을 측정한 결과, 전처리 미세조류의 엽록소가 미전처리 미세조류보다 약 7배가량 감소함을 확인할 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.251.1-251.1
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• 2010

바이오디젤은 동식물성 기름과 메탄올의 트랜스에스테르화 반응에 의해 생산되는 지방산메틸에스테르(FAME, fatty acid methyl esters)로서, 트랜스에스테르화 공정에는 KOH, NaOH, $NaOCH_3$등의 균질계 화학촉매를 이용한 방법, 무촉매 공정인 초임계 메탄올 이용 방법, 그리고 효소촉매를 이용한 방법이 있다. 초임계 공정은 에너지 소비와 장치비가 커서 경제성이 떨어지는 것으로 보고되며 화학촉매 공정은 반응 효율이 높다는 장점을 가지고 있지만, 반응 및 정제단계가 복잡하고 정제과정에 폐수를 발생시키는 문제점을 가지고 있다. 고정화 효소를 사용하는 효소 공정은 에너지 비용의 절감, 후 처리 공정의 단순화, 고 순도의 글리세롤을 얻을 수 있는 장점이 있지만, 반응 속도가 느리고 효소 가격이 비싸다는 단점이 있어 현재까지 상업화되지 못하고 있다. 반응속도가 높고 재사용이 가능한 효소 촉매 공정 개발을 위해 본 연구에서는 Candida rugosa, Rizhopus oryzae 2종을 실리카에 동시 고정화하였다. 고정화 Lipase의 제조는 실리카겔을 과산화수소를 이용하여 전처리를 하고 Acetone과 3-APTES의 혼합용액을 첨가한 후 실리카겔과 (silanization)을 진행 하였다. 그리고 glutaraldehyde를 첨가 하여 공유 결합을 형성 한 후에 증류수를 사용하여 실리카겔을 회수하여 lipase(Rizhopus oryzae, Candida rugosa 10% 용액)를 고정화 하였다. 고정화 효소의 효소 활성을 측정한 결과 3000-3500 Unit(${\mu}mol/g{\cdot}min$)으로 측정되었다. 제조된 고정화 효소를 이용하여 Canola Oil을 바이오디젤로 전환하는 실험을 진행하였으며 생성물로부터 고정화 효소를 분리한 후에 상층의 에스테르층을 취하여 수세한 뒤 원심분리하여 FAME 함량을 측정한 결과 83%의 바이오디젤을 얻을 수 있었다. 그리고 효소 촉매 트랜스에스테르화 반응의 Enzyme, Water, Methanol 투입량의 반응 변수들에 대하여 반응표면분석법(Response Surface Methodology)을 적용하여 최적 반응조건을 도출하는 연구를 수행하였다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• v.27 no.11
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• pp.1584-1592
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• 2014

The objective was to evaluate the ingestive behavior of crossbred heifers finished on a Brachiaria brizantha cv. Marandu pasture receiving four levels of glycerin in their supplementation. Thirty-six crossbred heifers with average initial weight of $264.83{\pm}3.83kg$ and 20 months of age were distributed into a completely randomized design with four treatments and nine replications: control (0%), 4.82%, 10.12%, and 15.56% glycerin in the dry matter. The grazing time reduced linearly (p<0.05), whereas the time spent on activities like rumination, idleness, trough and total chewing time were quadratically affected (p<0.05). Bite rate and number of bites/day were quadratically influenced (p<0.05). The number of bites/swallowed cud and the number of bites/minute, however, increased linearly (p<0.05). Although the time spent on each cud and number of chews per cud were not affected (p>0.05).The number of rumination periods reduced linearly (p<0.05), whereas the number of grazing, idle and trough periods, and the times per grazing, idle, rumination and trough periods were quadratically affected (p<0.05). The feed and rumination efficiencies of the dry matter, non-fibrous carbohydrates, pasture dry matter and concentrate were quadratically affected (p>0.05) whereas the feed efficiency of neutral detergent fiber reduced linearly (p<0.05). Addition of glycerin in substitution of corn in supplements for animals managed on pastures does not influenced feed intake, but reduces the grazing time and increases the idle time. The supplementation also improves feed and rumination efficiencies.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.21 no.1
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• pp.103-108
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• 2015

Recent global warming has been recognized as the world economy development from fossil fuel use is the culprit. This study was reduce the fossil fuel has been developed in a number of alternative energy, As a fuel that can be produced in our country is a biofuel. Biofuels is a sustainable fuel having economically benefits and decreasing environmental pollution problems caused due to fossil fuel. A lot of research is progressing about the conversion of diesel biofuel as renewable clean energy. In this experiment were remodel the institution that has been used in fishing engine again produced an experimental apparatus were installed directly, were studied using various bio fuel like to help the economically and environmentally sound operation of the vessel. rapeseed oil, soybean oil, comprehensively analyzing the results the effects of the exhaust emission characteristics of the waste rapeseed oil is available in a marine engine with similar physical and chemical components of the fuel, and the fuel consumption ratio, NOx is slightly increased, but soot was confirmed a tendency to decrease much.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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• v.23 no.1
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• pp.38-44
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• 2015

We have investigated the productivity of microalgae, Nannochloropsis sp., using highly efficient vertical photobioreactor which has been developed by the company IMBiz. This experiment was performed in the field for one month with 2 sets of 2 tons of media under autotrophic cultural mode. In the culture with 0.1% of $CO_2$, the average daily productivity was shown to be up to 0.953g per liter, and 0.574g per liter in the culture with only ambient air. The temperature ranged from $20^{\circ}C$ to $31^{\circ}C$, and it didn't make any differences on the productivity. The light intensity ranged from 5,000 Lux to 40,000 Lux. The light has been appeared to have a very close relationship with the productivity of microalgae. Meanwhile, the harvesting method of pressurefloating attempted in this photobioreactor was found to be very effective.

• Journal of Korean Society of Occupational and Environmental Hygiene
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• v.25 no.3
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• pp.322-327
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• 2015

Objectives: The major objective of this study is the oral dose toxicity test and skin irritation test of eco-friendly plasticizer using crude glycerol derived from the biodiesel process. Methods: Glyceroldiacetate laurate(GDL) was synthesized from glycerol monolaurat(GML) and acetic acid. The synthesis of the GDL plasticizer was measured with nuclear magnetic resonance spectroscop(NMR) and FT-IR(Fourier Transform Infrared Spectrometer). To provide information on the safety of GDL, we carried out an oral dose toxicity test for GDL in Sprague-Dawley rats. Also, we carried out a skin irritation test for GDL in New Zealand White rabbits. Results: The oral dose toxicity test in Sprague-Dawley rats showed that GDL is a non-toxic material. The result of the skin irritation test on New Zealand White rabbits showed that GDL is non-irritating. Conclusions: From the results of oral dose toxicity test and skin irritation test, we concluded that the developed plasticizer showed excellent eco-friendly property. Based on our results, we confirmed the development of an eco-friendly non-phthalate plasticizer. Applicability for PVC toys and food and drug packaging materials was found.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.60-60
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• 2017

화석연료의 고갈과 환경오염이 문제시 되면서 친환경 에너지개발에 대한 연구가 진행되고 있다. 그중 바이오디젤은 동,식물성유지 및 폐식용유를 이용하여 생산이 가능할뿐더러 농용엔진에 특별한 개조 없이 사용가능하다. 또한 바이오디젤 자체에 산소를 함유하고 있어 이산화탄소 저감에 효율적이다. 바이오 디젤에 관한 많은 연구가 수행되었으며, 기존의 연구는 단일유지의 폐식용유를 사용하여 바이오디젤을 생산하는 연구가 진행되었다. 하지만 가정에서 배출되는 식물성 폐식용유의 경우 여러 가지가 혼합되어 배출되고 있어, 혼합폐식용유지의 바이오디젤 특성평가가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 폐식물성유지(폐대두유, 폐카놀라유, 폐해바라기유)를 중량비(1:4, 1:1.5 1:0.66, 1:0.25)로 혼합하여 바이오디젤을 생산하고, 생산한 바이오디젤을 농용기관에 이용하여 농용기관의 출력특성 및 배기배출물특성 평가를 실시하였다. 실험에 사용된 농용기관은 배기량이 673cc인 직접분사식 디젤기관(ND10DE, Daedong, Korea)이며, 엔진성능평가를 위해 토크는 토크센서(YDL-704s, Setech, Korea)를 사용하였다. 배기배출물 평가는 배기가스분석기(HG-550, Airlex, Germany)를 이용하여 이산화탄소, 질소산화물을의 배출량을 측정하였다. 폐식용유를 이용하여 생산한 바이오디젤과 경유의 기관성능을 비교한 결과 토크와 축출력의 경우 BD의 혼합량이 증가할수록 줄어들었다. 토크는 혼합된 유지에 따라 상용운전범위인 1500rpm~2400rpm에서 평균 대두와 카놀라유를 혼합하여 생산한 BD10은 7.2%, BD20은 12.1% 감소하였고, 대두와 해바라기유를 혼합하여 생산한 BD10은 11.3% BD20은 16.3% 감소하였다. 또한 해바라기와 카놀라유를 혼합하여 생산한 BD10은 8.3%, BD20은 14.6% 감소하였다. 이는 BD의 발열량이 경유에 비해 낮아 토크가 감소한 것으로 판단된다. 또한 배기배출물 평가의 경우 질소산화물은 BD의 함랑이 증가함에 따라 경유에 비해 배출량이 증가하는 경향을 보였고, 이산화탄소는 저감되는 것으로 나타났다. 이는 바이오디젤이 함산소연료이므로, 연료내의 산소로 인해 완전연소를 촉진시켜 이산화탄소를 저감시키고 질소산화물은 증가된 것으로 판단된다.

• Korean Journal of Food Science and Technology
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• v.47 no.6
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• pp.687-697
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• 2015

With the shortage of edible fats and oils and depletion of fossil fuels in many countries, microbial lipids is emerging as one of the most promising sources of fats and oils in the global market. Oleaginous microorganisms, also called single cell oils (SCOs), can accumulate lipids more than 25% in the cell volume. Triacylglycerols are the major storage lipids. SCOs offer several advantages for lipid production as follows: SCOs have short life span which would shorten production time, cultivation conditions are not affected by climate and place; the production process is easy to control. There are a number of oleaginous yeasts, molds, and microalgae. Furthermore, the lipid productivity of SCOs can be enhanced through strain improvement and the optimization of cultivation conditions. The new strains developed using recent advanced biotechnical methods showed greatly improved oleaginicity. Further, hydrolysates of lignocellulosic materials can be used as carbon sources for economic production of SCO.

• KSBB Journal
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• v.26 no.3
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• pp.223-228
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• 2011

The effects of pH, glycerol concentration and salt on cell growth and ethanol production using Enterobacter aerogenes KCTC 2190 were evaluated in the anaerobic culture condition. In condition of initial pH 5, cell growth and ethanol production were highest. An initial concentration of 10 g/L of pure glycerol gave the highest cell growth and ethanol production. However, in case of over 15 g/L of pure glycerol, they decreased. The cell growth and ethanol production decreased with the increase of salt concentration. When 10 g/L of crude glycerol was used as the carbon source, the cell growth and ethanol production were $1.32\;OD_{600}$ and 3.95 g/L, respectively, which were about 94.4% and 88.5% compared to those of pure glycerol. These result indicates that the crude glycerol produced in the biodiesel manufacturing process maybe useful as a potential carbon source for ethanol production form Enterobacter aerogenes KCTC 2190.