교재 목질계 바이오매스의 생물전환~_김단비/김진수/박지훈/이창수

[한비]

[책소개]

목질계 바이오매스에 대한 기본적인 지식을 제공하고,

​이에 더하여 기존 전처리 기술 및 최신 연구개발

동향에 대해서도 소개하고 있다.

[출판사 서평]

목질계 바이오매스는 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스(hemicellulose), 리그닌과 같은 고분자 화합물이 입체유기적으로 결합한 단단한 결정구조로 이루어져 있는데, 이러한 구조적 특성으로 인해 대부분의 미생물은 목질계 바이오매스를 가수분해할 수 없다는 문제점이 있다(진길선 et al., 2010; Zhou et al., 2014). 따라서 특별한 처리 없이 목질계 바이오매스를 생물전환하여 에너지원으로 활용하는 것은 매우 어려우며, 때문에 목질계 바이오매스를 바이오연료로 변환하는 데에는 전처리 공정(pretreatment process)이 필수적이다. 일반적으로 전처리 공정은 셀룰로오스나 헤미셀룰로오스를 리그닌과 분리시켜서 단량체(monomer)까지 가수분해하기 쉽게 만드는 공정이며, 결과적으로 생물학적 가용능(bioavailability)을 증가시켜 바이오매스의 효율적인 당화(saccharification)를 위한 것이다(Behera et al., 2014). 따라서 물리적, 열적, 화학적, 생물학적, 그리고 기타 두 가지 이상의 조합을 통한 전처리 방법이 연구되어 왔다. 본 교재에서는 목질계 바이오매스에 대한 기본적인 지식을 제공하고, 이에 더하여 기존 전처리 기술 및 최신 연구개발 동향에 대해서도 소개하고자 한다.

본 교재는 2018년도 산업통상자원부의 재원으로 한국에너지기술평가원(KETEP)의 에너지인력양성사업으로 지원받아 수행한 인력양성 성과입니다. (No. 20164030201010/No. 20184030202250)

[작가소개]

김단비, 김진수, 박지훈, 이창수

[목차]

1. 머리말

2. 목질계 바이오매스의 구성 및 특성

3. 목질계 바이오매스 전처리 기술

4. 최신 기술개발 및 연구 동향

5. 맺음말

[본문 소개]

P8.  결정화도는 목질계 바이오매스의 생물전환에 대하여 설명할 때 자주 언급되는 물리적 특성 중 하나이다. 일반적으로 전체 질량에 대한 결정 부분의 비율로 나타내며, X선 회절(X-ray diffraction), 푸리에 변환 적외선 분광학(Fourier transform infrared spectroscopy; FTIR), 핵자기공명(nuclear magnetic resonance; NMR), 라만 분광법(Raman spectroscopy), 광각 X선 산란(wide angle x-ray scattering; WAXS) 등으로 측정 가능하다(Agbor et al., 2011; Xu et al., 2013; Sparrman et al., 2019). 특히, X선 회절은 3D로 분자 결합에 관한 정보를 얻을 수 있기 때문에 가장 널리 사용되는 방법 중 하나이다(Xu et al., 2013). 목질계 바이오매스의 중요 구성 요소 중에서 셀룰로오스만이 결정화도를 가지고 있는 것으로 언급되며, 그 이유는 헤미셀룰로오스와 리그닌은 비정질(amorphous) 구조를 가지고 있기 때문이다. 결정화도가 높을수록 미생물이 분해하기 어렵다고 알려져 있는데, 이는 셀룰로오스의 비정질 영역이 결정질 영역보다 더 쉽고 빨리 물과 효소를 흡수할 수 있어서 결정질 영역보다 가수분해가 빠르기 때문이다(Karimi, 2015). 또한 리그닌과 헤미셀룰로오스를 포함하지 않는 천연 무명 섬유(cotton fiber)에 대한 효소 및 미생물 소화율이 매우 낮다는 것이 이 사실을 뒷받침한다(Karimi et al., 2013).

분류 : 교재>대학교재> 환경교재 제목 : 목질계 바이오매스의 생물전환 효율향상을 위한 전처리 기술 지은이 : 김단비, 김진수, 박지훈, 이창수 출판사 : 한비출판사 출판일 : 2020. 11. 30 페이지 : 98 값 : 10,000 ISBN : 9791164870301  93530