초록 ▼

□ 연구개요
√ 전처리와 효소가수분해 과정에서 가수분해효율을 향상시키기 위한 방법으로 연속식 펜톤산화-열수처리 공정을 개발하고자 함. 펜톤산화-열수처리는 친환경적이며 에너지 절약형 전처리 공정으로 기존 황산촉매를 대신할 수 있는 장점이 있음. 펜톤산화-열수처리 후 생성되는 액상과 고형바이오매스 성분을 신속하고 정확하게 분석하기 위해 근적외선 분광분석법과 Partial Least Squares(PLS)를 융합한 실시간 분광 모니터링 시스템을 개발하고자 함. 이것은 기존의 습식화학방법을 대신할 수 있으며 비교적 높은 신뢰도를 나타

□ 연구개요
√ 전처리와 효소가수분해 과정에서 가수분해효율을 향상시키기 위한 방법으로 연속식 펜톤산화-열수처리 공정을 개발하고자 함. 펜톤산화-열수처리는 친환경적이며 에너지 절약형 전처리 공정으로 기존 황산촉매를 대신할 수 있는 장점이 있음. 펜톤산화-열수처리 후 생성되는 액상과 고형바이오매스 성분을 신속하고 정확하게 분석하기 위해 근적외선 분광분석법과 Partial Least Squares(PLS)를 융합한 실시간 분광 모니터링 시스템을 개발하고자 함. 이것은 기존의 습식화학방법을 대신할 수 있으며 비교적 높은 신뢰도를 나타내어 신속하고 비파괴적으로 다양한 구성성분을 분석하는데 적용할 수 있음.

□ 연구 목표대비 연구결과
√ 목질계 바이오매스로부터 친환경 전처리 기술개발(펜톤산화-열수처리): 기존의 열화학적 전처리 방법과 비교하여 낮은 반응조건에서 전처리 효율이 향상되었음. 바이오매스 구성성분 중 헤미셀룰로오스를 효과적으로 제거하였으며 침엽수에서 보다 활엽수에서 전처리 효과가 우수하였음. 펜톤산화 반응은 전처리 뿐 만 아니라 연속적으로 수행되는 효소가수분해의 효율 향상에 긍정적인 영향을 주었음.
√ 펜톤산화-열수처리 액상가수분해산물 성분분석을 위한 근적외선 분광분석 시스템 개발: 침엽수와 활엽수를 대상으로 원시료-열수처리, 펜톤산화-열수처리 전처리 액상가수분해산물에 포함된 당, 분해산물을 대상으로 근적외선 분광기를 이용하여 PLS 모델을 개발하였으며 MSC, SNV, FD 등과 같은 preprocessing으로 스펙트럼 산란에 의한 오차를 최소화하였음. HMF와 아라비노오스는 제시된 모델에 높은 신뢰도를 나타냄.
√ 펜톤산화-열수처리 고형바이오매스의 성분분석을 위한 근적외선 분광분석 시스템 개발: 고형바이오매스에 대해 PLS 회귀분석을 실시였으며 자일란, 리그닌에서 높은 R2값을 나타냄. Smoothing, SNV에 의해 신뢰성 및 효율성이 향상되었으며 침엽수보다 활엽수에 적합한 모델임.
√ 액상 및 고형바이오매스 고부가가치화: 액상산물을 이용하여 바이오에탄올 생산 및 고형바이오매스의 다공성 탄소소재 생산을 시도함.

□ 연구개발결과의 중요성
√ 본 연구는 목질계 바이오매스의 펜톤산화에 의한 가수분해 가속화로 효율적인 고부가가치산물 생산에 관한 것으로 바이오리파이너리 공정 개발을 수행하고자하는 관련기업체, 생물화학 및 바이오기반 산업 분야에 긍정적인 영향을 줄 수 있음.
√ 독자적인 원천기술 확보가 가능하고 이를 바탕으로 에너지 무한경쟁 시대에 적극적으로 대응할 수 있음.
√ 근적외선 분광분석법을 이용하여 목질계 바이오매스 성분을 분석하는 기초연구로 실험실 규모에서 scale-up, 상용화 단계에 이르기까지 그 적용범위가 확대될 것이며, 정확한 정보를 제공하여 경제적인 분석방법으로 자리 잡을 수 있을 것임.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 1.1 연구개발의 필요성 ... 3
• 1.2 최종목표 ... 4
• 1.3 연구범위 ... 5
• 1.4 연구방법 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 8
• 2.1 연구수행 내용 ... 8
• 2.2 연구결과 ... 8
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 22
• 4. 참고문헌 ... 22
• 5. 연구성과 ... 24
• 끝페이지 ... 26