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논문 기본 정보

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저자정보
이현수 (광주과학기술원) 김영모 (광주과학기술원)
저널정보
대한환경공학회 대한환경공학회지 대한환경공학회지 제39권 제10호
발행연도
2017.10
수록면
568 - 574 (7page)

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본 연구는 폐목재로부터 organosolv 공정을 이용해서 리그닌을 분리할 때 영향을 미치는 주요 3개의 반응조건(반응시간(X₁), 산 촉매의 농도(X₂) 및 반응온도(X₃))을 리그닌 회수율(y) 기준으로 최적화하였다. 중심합성계획법(central composite design, CCD)에 따라 반응온도 136.4-203.6℃, 산촉매 농도 0-2.5%, 반응시간 26.36-93.64 분의 범위를 가진 실험계획을 수행해서 2차 모델식 및 최적조건을 수립하였다. 2차 모델식은 y = -79.89 + 0.91X₁ + 9.8X₂ - 2.54 × 10<SUP>-3</SUP>X₁² - 2.11X₂²와 같이 얻었으며, 결정계수(coefficient of determination, R2) 값은 0.8531으로 10% 이내의 유의수준에서 유의성을 나타냈다. 2차 모델식에 따라 예측되는 최고 리그닌 회수율은 12.46 g/100 g of dry wood이며 이때 최적 반응 조건은 반응온도 178.2℃, 산 촉매 농도 2.32%으로 나타났다. 폐목재 대상 organosolv 공정에서의 리그닌 수율은 반응온도보다는 산 촉매 농도의 영향이 더 크게 나타났으며 반응시간에 의한 영향은 없는 것으로 나타났다. 모델의 변동성 분석(analysis of variance, ANOVA)에 따르면 리그닌수율(y)에 대한 모델식의 유의확률은 p<0.001로 높은 유의성을 보였다. 최적조건에서 모델의 재현성을 검증한 결과 모델식이 실제공정을 적절하게 모사한 것으로 나타났다.
#Waste wood #Lignin #Organosolv Process #Optimization #CCD (Central Composite Design) #RSM (Response Surface Methodology) #폐목재 #리그닌 #organosolv 공정 #최적화 #중심합성계획법 #반응표면분석

목차

Abstract
요약
1. 서론
2. 연구재료 및 방법
3. 결과 및 고찰
4. 결론
References

참고문헌 (26)

참고문헌 신청
Jørgensen, H., Kristensen, J. B. and Felby, C., “Enzymatic conversion of lignocellulose into fermentable sugars: challenges and opportunities,” Biofuels. Bioprod. Biorefin., 1(2), 119~134(2007). Akhtar, N., Gupta, K., Goyal, D. and Goyal, A., “Recent advances in pretreatment technologies for efficient hydrolysis of lignocellulosic biomass,” Environ. Prog. Sustain. Energy, 35(2), 489~511(2016). Ragauskas, A. J., Williams, C. K., Davison, B. H., Britovsek, G., Cairney, J. and Eckert, C. A., “The Path Forward for Biofuels and Biomaterials,” Science, 311, 484~489(2006). Cho, S. K. and Ju, M. Y., “Ethanol development and food security: Brazil and the U.S.A.,” Iberoamerica, 14(2), 147~ 192(2012). Laurichesse, S. and Averous, L., “Chemical modification of lignins: towards biobased polymers,” Prog. Polym. Sci., 39 (7), 1266~1290(2013).

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