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저자정보
류가희 (서울대학교 농업생명과학대학 산림과학부) 정한섭 (서울대학교 농업생명과학대학 산림과학부) 장수경 (서울대학교 농업생명과학대학 산림과학부) 홍창영 (서울대학교 농업생명과학대학 산림과학부) 최준원 (서울대학교 국제농업기술대학원) 최인규 (서울대학교 국제농업기술대학원)
저널정보
한국목재공학회 목재공학(Journal of the Korean Wood Science and Technology) 목재공학 제44권 제1호
발행연도
2016.1
수록면
85 - 95 (11page)

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본 연구에서는 약산 전처리 공정을 통해 신갈나무의 액상 가수분해물로부터 유용 화합물인 furfural을 생산하였고 반응표면분석법을 이용하여 고수율의 furfural을 생산할 수 있는 최적 전처리 조건을 구명하였다. 전처리 공정은 반응표면분석법 중 중심합성계획에 의하여 설계되었으며, 독립변수는 furfural 수율에 영향을 주는 반응온도($X_1$), 산 농도($X_2$), 반응시간($X_3$)으로 지정하였다. 종속변수(Y)는 약산 전처리로부터 생성된 furfural의 농도로 설정하였고 수율(Z)은 초기 시료 중량 대비 Y를 백분율로 나타내었다. 반응표면분석 결과, 반응온도($X_1$)가 furfural 수율에 가장 큰 영향을 주는 단일 독립변수로 나타났고, 두 변수의 영향을 보았을 때는 반응온도($X_1$)-산 농도($X_2$)의 상호작용이 furfural 수율에 가장 유의적인 인자로 확인되었다. 또한 반응표면분석법을 통해 예상된 약산 전처리의 최대 furfural 수율 조건은 반응온도($X_1$) $184^{\circ}C$, 산 농도($X_2$) 1.17%, 반응시간($X_3$) 5분이었으며 예상되는 최대 furfural 수율은 초기 시료 중량 대비 6.37%로 나타났다. 상기 최적 조건에서 실제 전처리를 수행한 결과, 생산된 furfural은 6.21%로 예상 수율과 근접하였으며 이를 통해 반응표면분석법을 이용하여 약산 전처리한 신갈나무의 액상 가수분해물로부터 생산된 furfural의 최적 수율 모델을 구축할 수 있었다.
#furfural #dilute acid pretreatment #response surface methodology #biorefinery #Quercus mongolica

목차

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참고문헌 (27)

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Agirrezabal-Telleria, I. / 2013 / Production of furfural from pentosan-rich biomass: analysis of process parameters during simultaneous furfural stripping / Bioresource technology 143(1):258~264 google schola Borges da Silva, E.B. / 2009 / An integrated process to produce vanillin and lignin-based polyurethanes from Kraft lignin / Chemical Engineering Research and Design 87(9):1276~1292 google schola Bozell, J.J. / 2010 / Technology development for the production of biobased products from biorefinery carbohydrates—the US Department of Energy’s"top 10"revisited / Green Chemistry 12(4):539~554 google schola Cai, C.M. / 2014 / Integrated furfural production as a renewable fuel and chemical platform from lignocellulosic biomass / Journal of Chemical Technology and Biotechnology 89(1):2~10 google schola Dussan, K. / 2013 / Kinetics of levulinic acid and furfural production from Miscanthus×giganteus / Bioresource technology 149(1):216~224 google schola

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