초록 ▼

연구개발 결과
최종목표
● 유류로 오염된 부지를 바이오에탄올 생산에 적합한 바이오매스를 생산하는 식물로 정화하는 새로운 기술 체계를 수립
● 바이오에탄올 생산이 가능한 식물종 선정과 유류오염물질처리를 위한 식물재배정화기술 개발 에 대한 프로토콜을 제시
개발내용 및 결과
리그노셀룰로오스계 식물에 대한 유류오염에 대한 내성과 바이오매스의 당화효율에 대한 검증을 통해 현사시, 측백, 소나무, 호밀풀의 4종의 식물을 선정하고, 이들 선정된 식물의 유류정화효율을 높이기 위해 미생물제제와 생육촉진제에 대한 연구를 병

연구개발 결과
최종목표
● 유류로 오염된 부지를 바이오에탄올 생산에 적합한 바이오매스를 생산하는 식물로 정화하는 새로운 기술 체계를 수립
● 바이오에탄올 생산이 가능한 식물종 선정과 유류오염물질처리를 위한 식물재배정화기술 개발 에 대한 프로토콜을 제시
개발내용 및 결과
리그노셀룰로오스계 식물에 대한 유류오염에 대한 내성과 바이오매스의 당화효율에 대한 검증을 통해 현사시, 측백, 소나무, 호밀풀의 4종의 식물을 선정하고, 이들 선정된 식물의 유류정화효율을 높이기 위해 미생물제제와 생육촉진제에 대한 연구를 병행하였으며, 실험실과 온실연구 결과를 토양경작장과 유류오염현장에 적용하여 확인하였고, 셀룰레이즈 조합과 신규 셀룰레이즈 적용 기술을 통해 정화식물 바이오매스의 당화효율을 증진시키는 공정조건을 도출하고, 연구개발결과를 통합하여 유류오염토양에 대한 식물재배정화기술의 적용과 바이오매스의 바이오에탄올 전환에 이르는 기술시스템을 제시하였다.
개발기술의 특징ㆍ장점
유류오염토양에 대한 생물학적 정화와 식물부산물 활용기술을 통합적으로 제시
기대효과 (기술적 및 경제적 효과)
기술적효과
● 우리나라 환경특성에 맞는 정화식물을 찾아내는 연구사례 제공
● 정화식물의 재배방법, 토양개량방법, 당화 방법은 이 분야 연구의 중요한 방법론으로 제시될 수 있음
● 세계적으로 시작단계에 있는 식물재배정화기술과 바이오연료를 융합하는 기술 분야에서 입지 구축
경제적 효과
● 식물정화시장 활성화에 기여
● 오염부지를 바이오매스 자원 생산지로 개발
● 이산화탄소 배출권 사업 연계
● 해외 토양오염정화시장 진출
적용분야
● 유류로 오염되어 있어 환경적으로 위해하지만 그 오염범위가 넓고 물리화학적인 처리로 정화하기에는 개발 경제성이 없어 방치되고 있는 토지의 정화
● 오염토양에서 바이오에탄올과 같은 바이오매스 기반 에너지 및 케미컬 생산의 원료 공급

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 초록 ... 4
• 목 차 ... 6
• 표 목 차 ... 9
• 그림 목차 ... 12
• 제 1 장 서론 ... 20
• 제 1 절 연구개발의 중요성 및 필요성 ... 22
• 1. 유류에 의한 토양오염의 특성 ... 22
• 가. 유류의 분자구조 ... 22
• 나. 유류의 물리화학적 특성 ... 23
• 다. 토양에서 석유계 탄화수소의 거동 특성 ... 28
• 2. 식물을 이용한 유류오염토양 정화 ... 30
• 가. 식물재배정화기술의 주요 정화 메커니즘 ... 30
• 나. 유류오염토양의 생물학적 정화 메커니즘 ... 32
• 다. 유류오염토양 정화식물 ... 33
• 3. 정화식물 바이오매스의 활용 ... 38
• 가. 리그노셀룰로오스 바이오매스 ... 38
• 나. 바이오에탄올 생산 프로세스 ... 41
• 제 2 절 연구개발의 국내외 현황 ... 43
• 1. 세계적 수준 ... 43
• 2. 국내 수준 ... 46
• 제 3 절 연구개발 대상 기술의 차별성 ... 49
• 제 2 장 연구개발의 목표 및 내용 ... 50
• 제 1 절 연구의 최종목표 ... 50
• 제 2 절 연도별 연구개발의 목표 및 평가방법 ... 51
• 제 3 절 연도별 추진체계 ... 52
• 제 3 장 연구개발 결과 및 활용계획 ... 54
• 제 1 절 연구개발 결과 및 토의 ... 54
• 1. 바이오에탄올 생산이 가능한 유류정화식물 조사 ... 54
• 가. 문헌조사 ... 54
• 나. 디젤이 후보식물 종자의 발아에 미치는 영향 ... 56
• 2. 디젤오염토양에서의 재배실험을 통한 식물 선정 ... 61
• 가. 식물재배 실험 조건 ... 61
• 나. 토양공극수의 이동이 디젤 용탈에 미치는 영향 ... 67
• 다. 토양에서의 디젤분해 특성 ... 70
• 라. 비료가 디젤분해에 미치는 영향 ... 72
• 마. 디젤오염토양에서의 식물생육 특성과 디젤분해에 미치는 영향 ... 74
• 바. 1차 재배실험 종합 ... 112
• 사. 토양미생물 바이오매스와의 관계 ... 115
• 아. 식물재배가 디젤오염토양의 화학성에 미치는 영향 ... 117
• 자. 디젤오염토양의 식물재배정화와 관련된 환경인자 ... 120
• 3. 유류분해 미생물제제 개발 ... 124
• 가. 유류분해 미생물 균주 스크리닝 ... 124
• 나. 미생물의 생장 특성 ... 126
• 다. 미생물의 디젤분해 특성 ... 130
• 라. 미생물 콘소시움의 디젤분해 특성 ... 132
• 마. 미생물 콘소시움제제의 대량배양조건 도출 ... 133
• 바. 유류분해 미생물콘소시움 적용기술 개발 ... 136
• 사. 미생물콘소시움의 토양경작장 적용 ... 146
• 아. 저온성 유류분해 미생물 스크리닝 ... 153
• 4. 토착미생물 활성화 기술 개발 ... 159
• 가. 항온배양실험 설계 ... 159
• 나. C/N/P 조절 및 유기물 처리에 따른 유류분해 특성 ... 161
• 5. 정화식물 재배관리기술 개발 ... 171
• 가. 식물재배실험 조건 ... 171
• 나. 재배관리방법에 따른 정화식물의 생장 특성 ... 175
• 다. 재배관리방법에 따른 유류정화 효과 ... 182
• 라. 재배관리방법에 따른 토양화학성, 토양미생물 및 토양가스의 변화 ... 192
• 마. 디젤분해와 토양환경과의 관계 ... 205
• 6. 정화식물 바이오매스의 바이오에탄올 전환 ... 215
• 가. 바이오에탄올 원료 식물 선정 ... 215
• 나. 효소 조합을 통한 당화공정 개발 ... 219
• 다. 신규 효소를 이용한 당화공정 개발 ... 224
• 라. 바이오에탄올 생산 ... 245
• 7. 유류오염현장 적용 ... 253
• 가. 현장의 오염이력 ... 253
• 나. 현장답사 및 실험설계 ... 254
• 다. 실험 처리구 조성 ... 257
• 라. 현장적용 실험 결과 ... 259
• 8. 식물재배정화-바이오에탄올생산 시스템 ... 273
• 가. TR-PHYTO ... 273
• 나. TR-PHYTO remediation ... 273
• 다. TR-PHYTO ethanol ... 274
• 제 2 절 연구개발 결과 요약 ... 277
• 제 3 절 연도별 연구개발목표의 달성도 ... 280
• 제 4 절 연도별 연구성과 (논문ㆍ특허 등) ... 281
• 제 5 절 관련분야의 기술발전 기여도 ... 283
• 제 6 절 연구개발 결과의 활용계획 ... 284
• 제 4 장 참고문헌 ... 286
• 부 록 ... 292
• 끝페이지 ... 327