Microalgae are efficient fatty acid producers owing to their high photosynthetic activities. They can act as sources of biofuel, feed, and various bioactive compounds. This study aimed to determine optimal culture conditions, including culture medium, temperature, and light intensity, to enhance the biomass and fatty acid content of the indigenous freshwater microalga, Tetradesmus obliquus. Evaluation using a high-throughput photobioreactor revealed that the optimal culture temperature and light intensity were 25°C and 300 μmol m-2 s-1, respectively. Additionally, we optimized components (N, P, and Mg) of the BG-11 medium to enhance the microalgal biomass. Modified BG-11 medium increased the T. obliquus biomass by 37% compared to the standard BG-11 medium. Subsequently, the culture medium was replaced with N- and P-depleted media to determine the abiotic stress factor that could increase the cellular fatty acid content. Notably, fatty acid content was significantly increased from 8.5% up to 14.6% on day 7 of culture in N-deficient (N-P+ and N-P-) media. Sequential optimization effectively increased the biomass by 83% and fatty acid content by >76% in T. obliquus. Our optimization method can be used to enhance the biomass and fatty acid contents of various other microalgae.

Korea is a major chestnut producer, and about half of its production is discarded as chestnut shells. This study aimed to manufacture an environmentally friendly adsorbent using these wastes. For this purpose, the optimum carbonization temperature of chestnut shells was derived through thermogravimetric analysis, with structural change confirmed through SEM analysis. The results showed that the sample that carbonized at 350oC for 60 min after phosphorylation had both the highest initial acetaldehyde removal rate and the longest duration compared to other samples. As a result, an eco-friendly adsorbent for acetaldehyde was produced from chestnut shell biomass. Through this research, it was confirmed that the adsorbent can be effectively used for acetaldehyde control while addressing the issue of recycling chestnut shell wastes.

Maize (Zea mays. L) is one of the major sources of green fodder for livestock in Pakistan. Crop management plays a key role in obtaining high yields for green fodder. Fertilizer application, seed rate, and row spacing are critical components of crop management, which can significantly affect crop biomass. To determine the best production technology, a two-year (2021-2023) study was conducted at the research area of National Agricultural Research Center, Islamabad. Plant height, number of leaves, leaf area, green fodder yield per acre, and green fodder yield per hectare were recorded. Various row spacing (15 cm, 30 cm, 45 cm, and 60 cm), fertilizer ratio (N: P = 55:30, 65:40, 75:50, and 85:60), and seed rates (30 kg/ac, 35 kg/ac, 40 kg/ac, and 45 kg/ac) were applied. Results obtained experiments revealed that in both growing seasons, the maximum green fodder yield was obtained when fertilizer N: P ratio was 75:50 (green fodder biomass: 74.61 t/ha and 72.56 t/ha). Similarly, the optimal seed rate was found to be 40 kg/ac, which resulted in the highest green fodder yield (73.41 t/ha and 72.88 t/ha in two seasons). Furthermore, the plant of maize at row spacing of 30 cm was found to generate the maximum green fodder yield (72.39 t/ha and 72.40 t/ha, respectively). Green fodder yield per hectare was found to be positively correlated with plant height, number of leaves, and leaf area. These findings underscore the significance of applying a fertilizer ratio of N: P = 75:50, a seed rate 40 kg/ac, and a row spacing of 45 cm for higher yields of green fodder in maize crop.

Production technology trials for PARC’s new fodder oat cultivar (PARC-Oat) were conducted at the National Agricultural Research Center (NARC) under rain-fed conditions in Islamabad from 2021 to 2023. The effects of different fertilizer doses, planting densities (seed rates), and inter-row spacing on green fodder yield were studied. The experiment comprised four fertilizer doses of nitrogen and phosphorus (N:P) (55:30, 65:40, 75:50, and 85:60 kg/ha), four seed rate densities (30 kg/ac, 35 kg/ac, 40 kg/ac, and 45 kg/ac), and four inter-row spacings (15 cm, 30 cm, 45 cm, and 60 cm). Results based o n k ey p arameters a ffecting t he y ield of PARC-O at—namely plant height (cm), leaf area (cm²), leaves per tiller, number of tillers per plant, and green fodder yield (t/ha)—indicated that the maximum yield of 72.74 t/ha was observed with the fertilizer dose of 75:50 kg/ha (N:P). Similarly, a seed rate of 40 kg/ha produced optimal planting densities, resulting in the highest green fodder yield of 72.85 t/ha, while an inter-row spacing of 30 cm yielded the maximum green fodder yield of 74.30 t/ha. These results suggest that to achieve maximum green fodder biomass of oats, best management practices should include the application of a fertilizer dose of 75:50 (N:P), a seed rate of 40 kg/ha, and an inter-row spacing of 30 cm.

본 연구는 맹종죽(Phyllostachys edulis) 부산물의 고부가가치 활용을 위한 기초연구로, 맹종죽림 조사 및 소각처리를 통한 죽회 생산 기술을 개발하고자 하였다. 맹종죽림 현장에서의 죽간 벌채 후 남은 상층 부산물(잎, 잔가지, 끝대)과 수년간 방치된 하층 부산물의 바이오매스 총량을 파악한 결과, 입죽 상태의 맹종죽을 벌채할 경우, 활용될 죽간의 중량비는 56.6%, 죽림 내에 방치되는 상층 부산물의 중량비는 43.3%로 나타났다. 방치됐던 하층 부산물은 ha당 약 26톤이 잔존해 있었다. 한편, 부산물을 죽회로 활용하기 위해 소형 소각로 및 대형 무연소각로를 이용한 소각처리를 수행하였다. 현장에 설치된 소각로에서의 조사 결과, 소형소각로(화실, 57.2 ㎥)는 1시간에 10 kg, 1일 최대 80 kg을 소각하는 반면, 대형 무연소각로 (화실, 791.4 ㎥)는 1시간에 70 kg, 1일 최대 560 kg을 소각하여 약 7배의 효율을 보였다. 2차 회화 과정을 통해 얻은 순수 죽회의 수율은 약 84%였으며, 칼륨(80,000 ppm↑), 칼슘(50,000 ppm↑), 인(20,000 ppm↑), 마그네슘(20,000 ppm↑), 망간(10,000 ppm↑), 철(10,000 ppm↑) 등 다양한 무기원소가 함유되어 있었다. 본 연구는 대나무 벌채 현장에서 수행된 실험을 바탕으로, 맹종죽림의 지속 가능한 경영과 새로운 부산물 활용 방안에 대한 제시로 큰 의의가 있을 것으로 판단된다.

Super P (SP) is a conductive carbon black that significantly enhances the electrical conductivity of various types of electrodes, making it a widely preferred conductive agent in lithium-ion batteries. By contrast, activated carbon (AC), originally used in capacitors due to its porous structure, is expected to contribute to electrochemical performance through its enhanced interaction with lithium ions. First, the physical properties of both materials were analyzed through various characterization techniques such as scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), and transmission electron microscopy (TEM) to confirm the increase in electrochemical properties through the combination of SP and AC. Furthermore, the microstructure and electrical properties of the LiFePO4 (LFP) electrode were analyzed, to determine the impact on battery performance. With a 1.15 M LiPF6 in an ethylene carbonate/diethyl carbonate (EC/DEC) electrolyte, the results indicated that SP-only electrodes exhibited the highest conductivity and lowest surface resistance, making them the most effective at maintaining stable electrochemical performance. In contrast, electrodes with only AC showed higher resistance, demonstrating that SP remains superior in improving LFP electrode conductivity, ultimately optimizing lithium-ion battery performance.

The grassland section of the greenhouse gas inventory has limitations due to a lack of review and verification of biomass compared to organic carbon in soil while grassland is considered one of the carbon storages in terrestrial ecosystems. Considering the situation at internal and external where the calculation of greenhouse gas inventory is being upgraded to a method with higher scientific accuracy, research on standards and methods for calculating carbon accumulation of grassland biomass is required. The purpose of this study was to identify international trends in the calculation method of the grassland biomass sector that meets the Tier 2 method and to conduct a review of variables applicable to the Republic of Korea. Identify the estimation methods and access levels for grassland biomass through the National Inventory Report in the United Nations Framework Convention on Climate Change and type the main implications derived from overseas cases. And, a field survey was conducted on 28 grasslands in the Republic of Korea to analyse the applicability of major issues. Four major international issues regarding grassland biomass were identified. 1) country-specific coefficients by land use; 2) calculations on woody plants; 3) loss and recovery due to wildfire; 4) amount of change by human activities. As a result of field surveys and analysis of activity data available domestically, it was found that there was a significant difference in the amount of carbon in biomass according to use type classification and climate zone-soil type classification. Therefore, in order to create an inventory of grassland biomass at the Tier 2 level, a policy and institutional system for making activity data should develop country-specific coefficients for climate zones and soil types.

본 연구는 다년생 목본작물인 과수 바이오매스 부문의 온실가스 배출･흡수량을 우리나라 국가 온실가스 인벤토리 보고 시 고려되어야 할 적정 산정 방법을 모색하고자 수행되었다. IPCC 가이드라인에 따라 적정 산정 수준을 모색한 결과, 향후 우리나라에 알맞은 적정 산정 수준 (Tier)은 국가 고유의 활동자료와 국가 고유 배출흡수계수를 활용하는 수준 2 (Tier 2)로 나타났다. 국가 고유 배출흡수계수가 없어 수준 1 (Tier 1)을 적용해야 하는 현 시점에서는 매년 활동자료인 과수 재배면적 통계를 발표하기 때문에 손실획득법보다 축적차이법으로 산정하는 것이 적정하다. 수준 2에서 시범 산정한 결과, 이 부문의 상대적으로 낮은 중요도와 산정의 단순성 및 비용을 고려할 경우, 활동자료에 있어 단순화한 하위 범주를 사용하고 성숙목과 미성숙목을 구분하지 않는 것이 적정하다. 반면 온실가스 감축정책에 따른 반응성을 고려한다면, 성숙목과 미성숙목을 구분하는 접근 방법이 적정하다. 산정된 탄소축적량의 불확도는 활동자료보다는 국가 고유 배출계수의 불확도에 의해 크게 좌우되어 향후 신뢰도 높은 국가 고유 배출계수의 개발이 필요한 것으로 나타났다.

최근 탄소 중립 정책에 따른 신재생에너지 활용을 위한 노력이 가속화되고 있다. 이를 위하여 본 연구에서는 바이오매스 작물 중 하나인 케나프 (Hibiscus cannabinus L.)를 연료화하기 위하여, 미이용 목재 자원과 폐목재 자원을 혼합하여 고형연료인 펠릿을 제조하고 품질을 분석하였다. 품질을 평가하기 위해 목재 펠릿, 비목재 펠릿과 Bio-SRF의 품질기준을 통해 성형한 펠릿의 품질을 파악하였다. 케나프 펠릿의 경우 겉보기밀도, 발열량 등에서는 목재 펠릿 품질기준을 만족하였으나 회분의 함량이 기준을 초과하였다. 이를 보완하기 위해 목재 자원인 폐목재를 혼합하여 제조한 펠릿의 특성을 조사한 결과, 질소 및 겉보기밀도, 회분, 발열량 등에서 오히려 품질을 저하시키는 경향을 보이는 것으로 나타났다. 한편, 미이용 목재를 혼합하여 성형된 펠릿의 품질을 조사한 결과, 겉보기밀도, 함수율, 질소, 황, 발열량의 조건에서 대부분 목재 펠릿의 품질기준을 만족하였다. 다만 회분함량의 경우 비목재 펠릿 및 Bio-SRF의 15% 이하 기준을 만족하고 있지만, 목재 펠릿의 최저 기준인 B등급 2.0% 이하 기준의 경우 만족하는 경우와 만족하지 못하는 경우가 발생하였다. 함수율 15%(w.b.)에서 케나프와 미이용 목재의 혼합비가 2:8인 경우와 함수율 20%(w.b.)에서 케나프와 미이용 목재의 혼합비가 6:4 및 2:8인 경우에 기준을 만족하였고, 그 이외에는 기준을 만족하지 못하였다. 특히, 케나프만을 사용하거나 폐목을 섞은 경우는 모두 기준을 만족하지 못하므로, 목재 펠릿의 기준을 만족하는 연료 이용을 위해서는 케나프와 미이용 목재 자원을 혼합 활용하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.

본 연구의 목적은 동남아시아 열대우림의 대표 산림 유형인 MDF, PSF 그리고 HF에서 지상부 바이오매스를 추정하는 것이다. 브루나이에서 MDF, PSF 그리고 HF를 대상으로 각각 3개 지역을 선정하여 20 m×20 m 조사구를 지역마다 9개씩 설치하고 흉고직경 10 cm 이상인 임목의 흉고직경을 측정하였다. 지상부 바이오매스는 측정된 흉고직경과 바이오매스 상대생장식을 활용하여 추정되었다. 지상부 바이오매스는 MDF, PSF 그리고 HF에서 각각 603.3±159.9, 305.9±23.4 그리고 284.3±19.3 Mg ha-1 순으로 나타났다. 산림 유형에 따라 지상부 바이오매스는 유의하게 차이가 있었으며, MDF에서 가장 높게 나타났다. 이는 흉고직경이 70 cm 이상인 거대목이 MDF에서 집중 되어 출현했기 때문이다. 이러한 연구 결과는 산림 유형에 따라 거대목의 출현빈도가 다르며, 나아가 거대목의 출현이 지상부 바이오매스 추정에 영향을 주는 요인 중 하나라는 의미를 가진다.

억새와 같은 초본계 바이오매스로부터 cellulose, hemicellulose, lignin 등 주요성분을 추출하기 위해서는 알칼리 전처리가 효율적이며, 본 연구에서는 수산화칼륨(KOH)을 이용한 전처리 조건을 최적화하였다. 전처리 변수의 최적화는 반응표면분석법(RSM)을 적용하였다. RSM의 변수는 3개였으며, 변수범위는 각각 KOH 0.2∼0.8M, 반응온도 110∼190℃ 및 반응시간 10∼90min 이었다. 억새의 알칼리 전처리를 위한 최적조건은 KOH 농도 0.47M, 반응온도 134℃ 및 반응시간 65min 이었다. 최적 전 처리 조건에 따라 전처리를 수행한 후 고형물의 cellulose 함량은 66.1±1.1% 이었으며, hemicellulose 및 lignin 함량은 각각 26.4±0.4%, 3.7±0.1% 이었다. RMS 모델식에 따라 계산된 예측값은 실제값 대비 95% 범위 내에서 유효하였다. 최종적으로 전처리물을 동시당화발효를 통해 검증한 결과 에탄올 생산 수율은 96% 이었다.

본 연구에서는 바이오매스 폐기물인 Corynebacterium glutamium을 Alg를 이용한 고정화와 PEI 표면개질 과정을 통하여 유해 미세조류인 Microcystis aeruginosa를 제거할 수 있는 흡착소재인 PEI-AlgBF를 개발하였다. 녹조의 발생단계에 상관없이 PEI-AlgBF는 수계로부터 M. aeruginosa를 성공적으로 제거할 수 있었으며 유해조류 제거과정에서 M. aeruginosa 세포의 파괴를 유발하지 않았다. 흡착소재의 표면적은 M. aeruginosa의 제거효율에 매우 큰 영향을 주는 주요인자로 확인할 수 있었다. PEI-AlgBF를 사용한 M. aeruginosa 흡착/제거 방식은 기존 기술에 비하여 환경영 향성이 낮기 때문에 보다 안전하고 안정적인 유해조류의 제어 방식이 될 것이다.