보고서 정보
주관연구기관 |
강원대학교 Kangwon National University |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2007-05 |
과제시작연도 |
2006 |
주관부처 |
농림축산식품부 Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs(MAFRA) |
등록번호 |
TRKO201400022877 |
과제고유번호 |
1380000207 |
사업명 |
농림기술개발 |
DB 구축일자 |
2014-11-29
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초록
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○ 연구결과
1. 간척지에서 Kenaf 생산 재배환경 확립
간척지 밭토양, 논토양, kenaf 녹비 처리한 논토양에서 kenaf를 재배한 결과, 일반 작물에 비해 재배가 용이하였으며, 생산량도 높게 나타났다. 밭작물인 kenaf는 밭 토양에서 가장 높은 생산량을 보인 반면, 논토양은 그에 반해 생산량이 낮았다. 그러나 kenaf를 재배했던 논토양에서 다시 재배한 결과 생산량이 현저히 증가되었다. 이러한 결과는 논토양에서 kenaf를 다시 재배하면 토양환경이 개선이 되어 생산량이 높아진 것으로 사료된다. 논토양에서도 생육이
○ 연구결과
1. 간척지에서 Kenaf 생산 재배환경 확립
간척지 밭토양, 논토양, kenaf 녹비 처리한 논토양에서 kenaf를 재배한 결과, 일반 작물에 비해 재배가 용이하였으며, 생산량도 높게 나타났다. 밭작물인 kenaf는 밭 토양에서 가장 높은 생산량을 보인 반면, 논토양은 그에 반해 생산량이 낮았다. 그러나 kenaf를 재배했던 논토양에서 다시 재배한 결과 생산량이 현저히 증가되었다. 이러한 결과는 논토양에서 kenaf를 다시 재배하면 토양환경이 개선이 되어 생산량이 높아진 것으로 사료된다. 논토양에서도 생육이 좋은 것으로 나타났는데, 이는 논농사가 위주인 간척지에서 대체작물로 kenaf를 재배할 수 있을 것으로 사료된다. 품종별 차이를 보면 대체로 Tainung-2 품종이 다른 두 품종에 비해 생산량이 높게 나타났다. 수경재배를 통한 품종들의 내염성 정도를 규명한 결과, Tainung-2 품종이 다른 두 품종에 비해 내염성이 우수하게 나타났다. 잎에 함유한 비타민C 함량, 무기성분 함량, 총 플라보노이드 함량, 총 폴리페놀 함량, DPPH radical 소거활성, SOD 활성, 항미생물 활성 및 항염증 활성 등을 조사한 결과, kenaf 잎에는 다량의 항산화 물질, 비타민C, 무기물질이 함유된 것을 알 수 있었으며, 잎추출물들은 높은 항산화 활성을 나타내었다.
2. Kenaf를 이용한 펄프 제조 및 종이 생산 기술 개발
Kenaf 펄프를 크라프트 펄프화법(KP)과 열 기계 펄프화법(TMP)으로 제조하여 일반 목재 펄프인 USKP(미 표백 침엽수 크라프트 펄프)와 비교한 결과, 활성알칼리 18%, 황화도 22% 조건에서 가장 높은 수율을 나타내었고, 열 기계 펄프는 예열 시간 4분 defibrating 시간 3분에서 가장 높은 수율을 나타내었다. 두 펄프화법 모두 bast에서 가장 높은 수율을 나타내었고, 인장지수, 인열지수, 겉보기 밀도 모두 크라프트 펄프가 열 기계 펄프보다 우수한 성질을 나타내었다. Kenaf의 표백조건을 선정하기 위한 이산화염소 표백 결과 이산화염소 용액을 3% 첨가하였을 경우, 가장 적합한 백색도의 개선효과와 물리적 성질을 나타내었다. Kenaf 펄프를 인쇄용지에 적합한 백색도를 얻기 위하여 표백을 실시하여 종이를 제조한 결과, 일반 목재 펄프보다 적은 약품 투입량과 표백시간으로도 우수한 성질을 나타내는 종이를 제조할 수 있었고, 표백 침엽수 크라프트 펄프(BSKP)와 혼합한 결과 kenaf 펄프의 첨가량이 증가할수록 보다 우수한 강도의 종이를 제조할 수 있었다.
3. 생장 높이에 따른 kenaf의 해부학적 특성
광학현미경과 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 kenaf의 구성세포를 관찰한 결과 사부에서는 인피섬유·사부방사조직·유세포·사관 등이 관찰되었고, 목부에서는 도관요소· 목섬유·방사조직이 관찰되었다. 관공은 고립관공과 방사복합관공이 혼재하였고, 유세포의 형태는 평복·직립·방형세포가 혼재하였다. 교호상벽공의 존재와 산공재의 형태로 보아 활엽수재와 유사한 특징을 가지고 있음을 알 수 있었다. 각 부분의 구성 비율에서 볼 때, 성숙이 진행될수록 사부와 목부의 비율은 증가하는 반면 수의 비율은 점차 감소되는 것을 알 수 있었다. 미 성숙된 부분일수록, 사부의 면적은 증가하였고 구성 비율에 있어서는 인피섬유는 증가하였으나, 사부방사조직은 상대적으로 감소한 것을 관찰할 수 있었다. 또한 목부에서는 도관의 구성 비율이 증가한 반면, 방사조직의 비율과 목섬유의 비율은 감소되는 경향을 보였다. 도관직경은 감소하였고, 그중에서도 방사방향이 접선방향의 도관 직경보다 크다는 것을 관찰할 수 있었다.
Abstract
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Ⅳ. Research Results and Suggestions for Application
1. Establish the environment of Kenaf growth and production in reclaimed lands
When kenaf was cultured in a reclaimed upland soil, a paddy soil and a paddy soil treated with kenaf green manure, the cultivation was easier than other crops and
Ⅳ. Research Results and Suggestions for Application
1. Establish the environment of Kenaf growth and production in reclaimed lands
When kenaf was cultured in a reclaimed upland soil, a paddy soil and a paddy soil treated with kenaf green manure, the cultivation was easier than other crops and production was high. Kenaf, which is an upland crop, showed the highest production in the upland soil but low production in the paddy soil. However, when it was cultured in a paddy soil in the previous year, production increased. Thus, we can prepare highly productive environment for kenaf growth and production by culturing kenaf in the soil the following year. Growth in the paddy soil also appeared satisfactory. This suggests that kenaf can be cultured as an alterative to rice in Korea in which rice farming is dominant. By variety, Tainung‐2 showed higher production than the other two varieties. When the salt resistance of the varieties was examined through hydroponic culture, Tainung‐2 showed higher salt resistance than the other two varieties. According to the results of analyzing the components of kenaf leaf including the vitamin C content, inorganic component contents, total flavonoid contents, total polyphenol content, DPPH radical scavenging activity, SOD activity, antimicrobial activity and anti‐inflammatory activity, kenaf leaf was found to contain a lot of antioxidant matters, vitamin C and inorganic matters, and leaf extracts showed high antioxidant activity. Based on these results, R&D is going on to develop functional teas and food using kenaf leaf. In addition, fractions from kenaf leaf extracts showed high antimicrobial activity and anti‐inflammatory activity. Thus, functional cosmetics and antiinflammatory drugs are under development using the fractions. It is in the early stage with no finished product developed, but the results of research so far show high possibility of the development of finished products.
2. Development of Papermaking Technology by Using Kenaf
Pulps made by kraft and thermomechanical pulping methods were compared with unbleached softwood kraft pulp and found that pulp produced at the conditions both of active alkali 18% and sulfidity 22% and 2 minute of preheating time and 3 minute of defibrating time.
Bast fractions of both kraft and thermomechanical pulps gave the highest pulp yield, kraft pulp showed better physical properties. It was found that with 3% of chlorine dioxide the best brightness and physical properties could be obtained. Five-stage bleaching sequence (DEDED) of kenaf pulp was enough to produce the printing grade paper with better brightness than wood pulp with less amount of bleaching chemical and shorter bleaching time. It was also very interesting that physical properties of paper made with softwood-mixed kenaf pulp increased with the amount of kenaf addition.
3. Anatomical Characteristics of Kenaf with the Growth Period.
The cell elements of kenaf (Hibiscus cannabinus L.) were examined by an optical microscope and scanning electron microscope(SEM). Bast fiber, parenchyma cell and sieve tube were observed in phloem, while in xylem, vessel element, fiber and ray parenchyma were observed. Solitary pore and pore multiple were existed in xylem. The types of parenchyma cell in radial section were procumbent, upright and square. Therefore, it is considered that the microscopical structures of kenaf were similar to those of hardwoods.
The area of xylem and phloem on the cross section of matured stem was increased with the growth period, but that of pith were decreased . In juvenile stem, the component ratio of phloem and bast fiber was increased, but the ratio of phloem ray was decreased. In xylem of juvenile stem, vessel ratio was increased, but the ratio of ray and fiber was decreased. Vessel diameters in juvenile parts were smaller than those in matured parts, and the diameter in radial direction was larger than that of tangential direction.
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