A new small red bean cultivar, ‘Geomguseul’, was artificially crossed between ‘Chilbo’ and ‘SA8412-3-1-4-3-3-2-3’ in 1998, fixed excellent agronomic characters by pedigree breeding method, and selected for the further trials with the name of ‘Miryang 10’. It was prominent and showed good result, such as high grain quality, lodging resistance, and high-antioxidant activity in the regional adaptation yield trials (RYT) for three years from 2009 to 2011 and released for the public consumption as the name of ‘SA9801-24-4-3-1’ in 2011. ‘Geomguseul’ has a semi-determinate growth habit, yellow flower, green embryonic axis, black seed coat, white hilum, and small spherical seed (12.2 grams per 100 seeds). The average yield of ‘Geomguseul’ was 2.01 MT/ha in the regional yield trials (RYT) carried out for three years from 2009 to 2011 which was a little higher than that (1.98 MT/ha) of the check variety, ‘Chungju’.

화석연료의 고갈 및 환경오염 문제가 대두됨에 따라 전 세계적으로 지속가능한 에너지자원의 확보에 대한 필요성과 관심이 높아지고 있다. 바이오매스 및 폐기물을 에너지원으로 하여 에너지를 생산하는 바이오 에너지분야는 최근 각광받는 신･재생 에너지 분야 중 하나이다. 바이오매스로부터 전환된 바이오 에너지를 사용할 때 발생되는 이산화탄소가 바이오매스의 성장에 다시 쓰이게 되므로 탄소 중립적이며 바이오매스의 경작, 재배를 통하여 지속적으로 생산 할 수 있다는 장점을 가진다. 바이오매스는 증기 또는 산소를 산화제로 가스화하여 공기에 비해 높은 발열량을 가지는 합성가스(syn-gas) 생산이 가능하고 적절한 정제 및 조성제어 공정을 거쳐 합성천연가스, FT 디젤, 메탄올, 수소 등의 고부가 합성 연료 생산에 활용할 수 있다. 그러나 바이오매스의 에너지 밀도가 낮기 때문에 가스화 플랜트와 바이오매스 생산지역이 원거리일 경우 높은 운송비용으로 경제성이 떨어지는 단점을 지닌다. 이러한 단점 극복을 위하여 바이오매스 생산지에 급속열분해 플랜트를 건설하여 에너지밀도가 높은 바이오오일을 생산하고 가스화 플랜트로 이송하여 가스화하는 방법이 대안으로 제시되고 있다. 또한 바이오오일 가스화가 바이오매스 직접 가스화에 비하여 TCI(total capital investment)가 낮아 경제적으로 유리하며 합성가스 내 타르 농도가 낮고 수소 및 일산화탄소의 수율이 높아 고품질 합성가스의 생산이 가능하다. 따라서 본 연구에서는 국산재 유래 바이오오일 가스화를 위한 기초실험으로 바이오오일의 가스화 kinetics에 관한 연구를 진행하였다. 바이오오일 시료의 무게감량을 승온 속도에 따라 측정하여 kinetics 인자들(평균반응속도, 활성화에너지)을 도출하였으며, 이를 이용하여 반응차수를 계산하였다.

최근 석유연료의 과다 사용으로 인한 지구온난화와 환경오염 등의 문제가 심각하게 대두되고 있다. 이에 따라 탄소 중립적이며 잠재량이 풍부한 바이오매스를 활용하는 바이오에너지 생산기술 연구가 친환경 대체에너지로서 주목받고 있다. 특히 우리나라의 경우 목재 수요의 증가로 인해 폐목재는 꾸준히 발생하고 있으나 신재생에너지 중 바이오매스 에너지는 약 10%일정도로 생산 측면에서의 활용은 상당히 빈약한 상황이다. 따라서 본 연구는 이미 유렵과 북미 지역을 중심으로 활발히 연구 및 상용화가 진행되고 있는 열화학적 변환 공정 중 하나인 급속열분해 공정을 채택하였다. 급속열분해 공정은 무산소 조건에서 400~600℃의 반응온도로 간접 가열하여 바이오매스를 열적으로 분해하는 공정으로서, 2초 내외의 짧은 체류시간으로 에너지밀도가 높은 액상 생성물인 바이오오일의 수율을 극대화할 수 있다는 장점을 지니고 있다. 본 실험에 사용된 원뿔형 분사층 반응기는 일반적으로 이용되고 있는 기포 유동층에 비하여 바이오매스 입자와 유동매질 간 열 및 물질전달 속도가 높고, 비교적 큰 시료 입자도 열분해 가능하기 때문에 입자 분쇄에 소요되는 에너지를 절감할 수 있으며, 내부에 분산판이 없어 압력강하량이 적은 장점을 가진다. 본 연구에서는 바이오매스의 급속열분해 운전 조건이 열분해 생성물에 미치는 영향을 확인하기 위한 폐목재의 급속열분해 실험을 수행하였다. 폐목재의 급속열분해 실험은 반응온도와 질소유량 그리고 시료의 투입속도 등 원뿔형 분사층 반응기 내부의 운전조건 변화를 통하여 진행하였으며, 실험을 통해 생산된 액상 생성물인 바이오 오일의 물리-화학적 특성을 분석하여 열분해 조건에 따른 급속열분해 특성을 고찰하였다.

Background: Sancho oil extracted from Zanthoxylum schinifolium (Siebold & Zucc) is a useful edible oil that has been in use for a long time, but it is known to be susceptible to rancidity. Sancho oil purification can remove impurities to prevent rancidity. This study was performed in order to improve the quality of sancho oil and enhance its availability throughout the purification process. Methods and Results: Sancho oil extracted in Hadong, Korea was refined via the degumming and deoxygenation processes, following which we examined the changes in the polyphenol content, fatty acid content and antioxidant activity of the oil. Acetic acid was effective for deoxygenation of sancho oil and 2 N NaOH was effective for its deoxidation. The polyphenol content and antioxidant activity were reduced by the purification process. Saturated fatty acids contents did not vary with the degumming and deoxygenation processes, however the content of unsaturated fatty acids were slightly reduced. Conclusions: This study suggests that the process of sancho oil purification used in this study will contribute to the increased use and storage of sancho oil.

The development of renewable energy is currently strongly required to address environmental problems such as global warming. In particular, biomass is highlighted due to its advantages. When using biomass as an energy source, the conversion process is essential. Fast pyrolysis, which is a thermochemical conversion method, is a known method of producing bio-oil. Therefore, various studies were conducted with fast pyrolysis. Most studies were conducted under a lab-scale process. Hence, scaling up is required for commercialization. However, it is difficult to find studies that address the process analysis, even though this is essential for developing a scaled-up plant. Hence, the present study carries out the process analysis of biomass pyrolysis. The fast pyrolysis system includes a biomass feeder, fast pyrolyzer, cyclone, condenser, and electrostatic precipitator (ESP). A two-stage, semi-global reaction mechanism was applied to simulate the fast pyrolysis reaction and a circulating fluidized bed reactor was selected as the fast pyrolyzer. All the equipment in the process was modeled based on heat and mass balance equations. In this study, process analysis was conducted with various reaction temperatures and residence times. The two-stage, semi-global reaction mechanism for circulating fluidized-bed reactor can be applied to simulate a scaled-up plant.

해마다 증가하는 폐타이어의 발생 및 그에 따른 처리 문제가 대두되는 현 상황에서 폐타이어의 재생에너지화 기술개발 중요성이 날로 증대되고 있다. 특히, 국내에서 폐타이어 처리는 시멘트 킬른 및 단순소각에 의한 열원으로의 이용이 대부분을 차지하는데 이는 연소 시 발생되는 오염물질로 인한 2차 환경오염 또한 야기하는 문제이므로 폐타이어의 안정적인 처리를 통한 재생에너지원으로서의 경제성 향상 및 환경오염 저감 등의 해결책에 관한 기술개발 필요성이 촉구되고 있다. 폐타이어를 자원화하기 위한 열적처리 기술 중 열분해 공정은 무산소의 조건에서 500℃ 정도 온도 조건으로 간접 가열하여 1~2초 이내로 반응시킨 후 고분자 물질을 분해하여 연료로 변환하는 공정으로서 연소 반응과는 달리 오염물질이 발생하지 않는 친환경적인 처리 기술이며, 공정을 통하여 생산되는 열분해오일, 카본블랙, 철심 등과 같은 유용자원의 회수는 부가가치의 창출을 통하여 경제성 향상에 이바지 할 수 있는 이점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 폐타이어의 다양한 급속열분해 운전 조건을 통하여 재생에너지화 연구를 수행하였다. 실험에는 유동층 반응기에 비하여 시료와 유동매질 간 열 및 물질전달 속도가 높고, 비교적 큰 입자도 열분해 가능하며, 내부에 분산판이 없어 압력강하량이 적은 장점을 지닌 원뿔형 분사층 반응기를 사용하였다. 폐타이어 급속열분해 실험은 반응온도와 질소유량 및 시료의 투입속도 등 여러 인자를 변수로 두어 진행하였으며, 실험을 통하여 조건별로 생산된 열분해오일 및 카본블랙의 물리-화학적 특성을 분석하여 폐타이어의 급속열분해 반응 특성을 고찰하였다. 특히, 열분해 오일은 재생에너지원으로서 연료로서의 가치가 있는지에 대하여 알아보고자 하였다.

화석연료의 고갈문제와 더불어 지구온난화 등의 환경문제에 대한 대응방안으로 전 세계적으로 지속가능한 에너지자원의 확보에 대한 필요성과 관심이 높아지고 있다. 중국, 인도 등의 국가에서 경제 성장을 위한 화석연료 의존도가 계속 높아지고 있다. 그러나 화석연료는 가격의 변동이 심하고, 한정된 매장량을 지니기 때문에 지나친 화석연료의 사용은 환경적으로 심각한 악영향을 미칠 수 있다. 바이오매스 및 폐자원을 활용하여 에너지를 생산하는 바이오에너지 분야는 최근 각광받는 신재생 에너지 분야 중 하나이다. 바이오에너지는 바이오매스, 폐자원으로부터 전환된 에너지 사용 시 발생되는 이산화탄소가 순환을 통하여 바이오매스의 성장에 다시 쓰이게 되므로 탄소중립적인 친환경 에너지이며 바이오매스의 경작, 재배를 통하여 지속적으로 생산 할 수 있다는 장점을 가진다. 바이오매스는 열분해, 가스화, 연소 등의 열화학적 분해공정을 통하여 더욱 가치있는 에너지의 형태로 활용 가능하며, 그 중 급속열분해 공정은 무산소 조건, 약 500℃의 반응온도, 2초 이하의 짧은 기체체류시간을 반응조건으로 하여 생산된 타르를 응축과정을 통해 액상 생성물인 바이오원유로 회수하는 공정이며 바이오원유의 회수율을 가장 높일 수 있는 공정이다. 바이오오일의 수율 및 성상은 급속열분해 운전조건에 따라 영향을 받으며 그 중 반응온도가 가장 중요한 인자이다. 따라서 본 연구에서는 낙엽송 톱밥을 원료로 하여 400 - 550℃로 반응온도를 변화시켜가며 바이오원유를 생산하고 생산된 바이오원유의 수율 및 다양한 물리화학적 분석(고위발열량, 수분함량, 점도, pH 등)을 통하여 그 특성을 파악하는 연구를 진행하였다.

GABA 함량이 증가된 섬애약쑥 발효물의 제조를 위하여 섬애약쑥 추출물을 15% 첨가하여 제조한 식혜에 MSG를 0, 0.25, 0.5 및 1.0% 첨가하고, Lactobacillus brevis(KI271266)를 접종하여 3일간 발효하면서 일자별로 시료를 취해 이화학적 특성을 분석하였다. 발효기간이 경과할수록 탁도는 점차 감소하였고, 명도와 황색도는 증가하였고, 적색도는 감소하는 경향이었다. 가용성고형분도 점차 낮아져 발효 3일에는 19.70-20.80 °Brix의 범위였다. 환원당의 함량은 MSG의 첨가량이 많을수록 더 높았는데, 발효기간이 경과할수록 감소하는 경향이었다. pH는 4.65-4.83이던 것이 발효 3일 후에는 3.15-3.68로 낮아졌다. MSG의 첨가농도가 높을수록 GABA의 함량도 높았으며, 발효기간이 경과할수록 그 함량도 증가하여 MSG 1.0% 첨가군에서는 354.38 mg/L로 가장 높은 함량이었다. Fructose, glucose 및 sucrose는 발효 전에 비해 3일간 발효 후에 50-67%가 감소하였다. 유기산 중 propionic acid, oxalic acid, citric acid 및 fumaric acid의 함량은 발효기간의 경과와 더불어 감소하였고, lactic acid, acetic acid, succinic acid의 함량은 점차 증가하였는데, lactic acid의 증가폭이 가장 컸다. 3일간 발효가 완료된 발효물 중의 총 페놀화합물의 함량 및 DPPH 라디칼 소거활성은 동일한 경향으로 MSG 0.5% 첨가군이 유의적으로 가장 높았고, 다음으로 1.0% 첨가군이었다. 이상의 결과로부터 섬애약쑥 유산균 발효물 제조시 MSG를 첨가함으로써 발효물의 이화학적 특성에는 영향을 미치지 않으면서 GABA의 함량 증가가 가능함을 확인할 수 있었다.

The purpose of this study is to understand the rheological characteristics analysis method for the development of reference materials for cement paste considering the required performance of standard materials including particles

The sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench) variety ‘Sodamchal’ was developed and registered by Department of Sothern Area Crop Science, National Institute of Crop Science (NICS) in 2013. This variety was developed from the cross between ‘Hwanggeumchal’ with brown grain and ’Jungmo4001’ with semi-dwarf trait. ‘Sodamchal’ is the first semi-dwarf stature with waxy endosperm ever developed in Korea. The yield performance of ‘Sodamchal’ was 2.95 MT/ha in local adaptability test for 2 years. It had 91 cm culm length, which was 58 cm shorter than that of ‘Hwanggeumchal’, 26.3 cm panicle length, 22.0 mm thickness of culm, 21.1 g in 1,000 grain weight. It could be reduce the lodging problem and also adapted to mechanized cultivation. ‘Sodamchal’ produces high quantities of polyphenol and radical scavenging activitiy with diphenyl-picrylhydrazyl (DPPH), 2,2’-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) in pigmented testa. Above all ‘Sodamchal’ is suitable for use as a parental source for the development of improved pollinator parent lines for developing semi-dwarf sorghum with waxy endosperm and antioxidant activity. (Variety registration No. 6244)

The purpose of this study is to understand the rheological characteristics analysis method for the development of reference materials for cement paste considering the required performance of standard materials including particles.

자동차 산업 발달로 인하여 해마다 증가하는 폐타이어 발생과 그에 따른 처리에 관한 문제는 날로 심각해지고 있다. 폐타이어는 연소 시 오염물질 발생으로 인한 2차 환경오염을 야기하므로 보다 안정적으로 재생 에너지화 하는 폐기물 처리 방법에 대한 기술개발 중요성이 날로 증대되고 있다. 또한 국내 폐타이어의 주 이용 분야가 시멘트 킬른 또는 단순 소각에 의한 열원으로의 이용이 약 60%를 차지한다는 점에서 폐타이어의 재생에너지원으로서 경제성을 향상 시키는 요구가 나타나고 있다. 따라서 폐타이어 재생 에너지화의 경제성 문제를 해결하기 위하여 부가가치를 높이는 기술 개발이 절실히 요구되고 있다. 폐타이어를 자원화 하는 열분해 기술은 무산소 조건에서 400~600℃ 정도의 반응온도로 폐타이어를 가열하여 고분자 물질을 분해하는 친환경적인 공정으로, 열분해오일, 카본블랙, 철심과 같은 열분해 부산물의 회수를 통하여 경제성 또한 높일 수 있는 이점을 가지고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 폐타이어의 재생 에너지화 연구를 위하여 폐타이어의 열분해 특성 연구를 수행하였다. 폐타이어의 열분해는 기체-고체간 열 및 물질 전달이 우수한 원뿔형 분사층 반응기를 사용하여 실험을 수행하였다. 폐타이어 열분해 실험은 열분해 반응온도와 시료의 투입속도를 실험 변수로 선정하여 실험을 수행하였으며, 실험 조건별로 생산된 열분해 오일의 물리-화학적 특성을 분석하여 폐타이어 열분해 오일의 특성을 연구하였다.

A new small red bean cultivar, ‘Arari’, was artificially crossed between ‘SA9411-2B-1-1-2’ and ‘Suweon38’ in 1997, fixed excellent agronomic characters by pedigree breeding method, and selected for the further trials with the name of 'Milyang 8'. It was prominent and showed good result, such as high grain quality, Lodging resistance, and high yielding, from the regional adaptation yield trials (RYT) for three years from 2009 to 2011 and released for the public consumption as the name of ‘Arari’in 2011. ‘Arari’ has a semi-determinate growth habit, yellow flower, green embryonic axis, dark red seed coat, white hilum, and small spherical seed (13.1 grams per 100 seeds). The average yield of ‘Arari’ was 2.05 MT/ha in the regional yield trials (RYT) carried out for three years from 2009 to 2011 which was a little higher than that (1.99 MT/ha) of check variety, ‘Chungju’.

미숙과의 가공법 제안 및 기능성 규명을 위한 기초 연구 의 일환으로 반시 미숙과를 7 step으로 나누어 열처리 숙성 하면서 이화학적 특성 및 항산화 활성의 변화를 분석하였 다. 반시 미숙과는 숙성됨에 따라 수분함량과 pH는 점차 감소하고, 산도는 증가하는 경향이었다. 숙성이 진행됨에 따라 갈변이 유도되면서 step 3까지 적색도는 급격히 증가 하였으며, 황색도는 큰 폭으로 감소하였다. 반시의 탄력성, 씹힘성과 점착성의 경우에는 step 2~3에서 변화한 후에는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 숙성 중 반시 미숙과의 fructose의 함량은 감소한데 반해 glucose 함량은 미량 증가 하였다. 페놀성 화합물은 gallic acid와 homogentisic acid, 2종이 검출되었는데 이들 화합물은 step 2까지는 검출되지 않았으나, step 3부터 숙성단계가 지남에 따라 함량이 증가 하였다. 이와 상반되게 탄닌 함량은 step 1에서 가장 높게 측정되었고 step 2에서 급감하였다. 숙성 단계별 반시 미숙 과 물 추출물의 DPPH와 ABTS 라디칼 소거능 및 FRAP법 에 따른 항산화 활성은 시료의 농도에 비례하여 유의적으로 증가하였으나, 숙성이 진행될수록 오히려 낮아졌다.

‘Nampungchal’ is a Sorghum bicolor L. developed and registered by Department of Sothern area crop science, NICS, RDA in 2012. This variety was developed through pure line breeding method from ‘Namhae’ landrace. ‘Nampungchal’ is a medium maturing variety having 68 days from planting to heading of sorghum in Miryang, Korea. The plant is pigmented (purple), the glumes and grains are red-brown with waxy endosperm. The panicle has less compact shape and the length is 23 cm. The grain yield of ‘Nampungchal’ is about 2.28MT/ha that is higher 9%, when compared with standard variety ‘Hwanggeumchal’. Culm length and width are about 142 cm and 20.2 cm, respectively. It could be reduce the lodging problem by thicker stems and also adapted to mechanized cultivation. ‘Nampungchal’ does produce high quantities of polyphenol and tannin contents with DPPH radical scavenging activity in pigmented testa. The object of this breeding program is improvement for mechanized production with high yield potential, lodging resistant, and responsive to favorable environmental conditions.

The signal characteristic of radar wave on concrete decks is determined by the attenuation of the radar due to the conversion of EM(Electromagnetic) energy to thermal energy through electrical conduction, dielectric relaxation, scattering, and geometric spreading. In this study, it is found that the attenuation of radar signal received on top rebars in bare deck concrete with 2 way travel time shows a general decreasing linear trend because of its same relative permittivity and conductivity. The radar signal after depth-normalization, can then be interpreted as being principally influenced by the content of chlorides penetrating cover concrete, which caused corrosion of rebars in bridge decks.

The properties of bubble in lightweight concrete shows a difference depending on the ingredient and amount of foaming agent. To select foaming agent which is suitable for the purpose, it is essential to conduct a basic study to find the right properties of bubble.

Seven kinds (acacia, cochineal, catechu, grape peel, persimmon, gallnut and clove) of color powders obtained from natural resources and their mixtures were evaluated for their biological activities, such as antioxidant (ABTS and DPPH radicals scavenging), cholesterol absorption, and COX-2 inhibitory activities. Catechu, gallnut and clove were selected for the further studies due to its the best activities. The cholesterol absorption, COX-2 inhibitory, α-amylase inhibitory and α-glucosidase inhibitory activities were measured using the mixtures of catechu, gallnut and clove. The ABTS radical scavenging activity of the seven types of natural color powders were higher than the DPPH radical scavenging activity. The cholesterol absorption activity was significantly higher in cloves. The COX-2 inhibitory activity was significantly lower in acacia. The α-amylase inhibitory activity was higher in catechu and gallnut, indicating that there were no significant difference between two mixtures. The α-glucosidase inhibitory activity was the highest in catechu, which was higher than that of the catechu-containing mixtures. From all these results, a synergistic effect could be obtained when utilizing a mixture of powders rather than using only individual type. Since the activity of each powder was different, further studies will be required for clarifying the interactions between mixtures.

The quality characteristics of black garlic vinegar produced by acetic acid fermentation were analyzed over a 25 day period. Black garlic vinegar was produced using black garlic 3, 6, 9 and 12 folds with water, and initial alcohol concentrations of 6~12%. The pH values of the vinegar samples were in range of 3.85~4.46 after 25 days fermentation, and the sugar contents were highest after 9 days of fermentation (12.00~13.50 °Brix). The total polyphenol concents of vinegars were in the range of 20.65~52.04 mg/100 mL 25 days fermentation. Pyrogallol and vanillic acid were detected in the completely fermented vinegars, and their contents increased with black garlic content. Five organic acids (lactic acid, acetic acid, citric acid, succinic acid and propionic acid) were detected after 25 days of fermentation, with the total amount of organic acids being 5,327.34~6,307.64 mg/100 mL, and the total abetic acid contents beging the highest of the organic acids at 4208.90~5,570.29 mg/100 mL. After 25 days of fermentation, the total minerals contents were higher, and depending on the quantity of black garlic added. Of the minerals, the of potassium content was the highest (366.23~1,619.67 mg/L).

With the increasing use of pumping to place concrete, the development and refinement of the industry practice to ensure successful concrete pumping is becoming an important need for the concrete construction industry.