지구온난화 완화를 위한 노력이 전 세계적으로 계속되고 있는 가운데 우리나라는 2030년 온실가스 배출량을 Business As Usual (BAU) 대비 37% 감축하는 목표를 설정하고 이산화탄소 순 배출 제로 달성을 목표로 하는 ‘2050탄소중립 시나리오’를 발표하였다. 이러한 상황에서 케나프 (Kenaf)는 높은 탄소흡수율과 빠른 성장으로 인해 대체 해결방안으로 제안된다. 시료선정에 대한 분석결과, 케나프 잎은 질소 함량이 높아 적합하지 않은 것으로 나타났고, 줄기와 잎-줄기 혼합 케나프는 Biomass-Solid Refuse Fuel (Bio-SRF) 등급을 충족했다. Bio-SRF 등급을 만족하였지만, Bio-SRF 등급으로 이용할 수 있는 활용처가 뚜렷하지 않다. 따라서 케나프의 연료품질을 반탄화 공정을 통해 개선하여 보다 효율적으로 활용하고자 한다. 반탄화 공정의 공시재료로 줄기만 사용하는 것보다 시료 이용률이 높은 잎-줄기 혼합 케나프를 선택하였다. 반탄화 공정은 여섯가지의 공정 온도 (200·210·220·230·240·250℃)와 다른 세 가지 공정 시간(20·30·40 min)에서 수행되었다. 반탄화 공정결과, 공정시간이 길수록 230℃, 240℃, 250℃ 온도에서 질량감소가 크기 때문에 에너지수율이 낮았다. 따라서 본 연구에서는 200℃·20 min, 200℃·30 min, 210℃·20 min, 220℃·20 min의 에너지 수율이 높고 질량감소가 작아 최적 반탄화 공정 조건으로 선정하였다.

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.

This study was conducted in 2014 in the Gangjin area of Jeonnam province for the purpose of confirming the potential of Kenaf as an alternative feed crop of rice. The weather and soil conditions were favorable and there was no adverse effect on the growth of Kenaf. The amount of seeding was given at 10 kg, 15 kg and 20 kg. As the seeding volume increased, plant height and dry matter yield increased, and stem diameter and number of nodes decreased. The highest growth rate was observed between 75 and 90 days from the date of planting(p<0.05). As the growth progressed, stem rate increased and leaf rate decreased(p<0.05). Increased amount of seeding and growth resulted in decreased CP and TDN and increased ADF and NDF, which resulted in the decreased economic value of Kenaf as a feed crop. The result of increasing the use of organic fertilizer to 20 kg and 30 kg was similar to increasing the amount of seeding. As organic fertilizer usage increased, dry matter yield and growth rate improved(p<0.05).

To investigate the usefulness of Kenaf(Hibiscus cannabinus L.) as mushroom culture media source, we analyzephysical condition and contents of nutritional components. The water absorption rate of Kenaf bast was 578% and it was 95%higher than that of poplar sawdust’s. This was caused by Kenaf’s porous cellular structure. so it could give more moisture andoxygen to cultured mushroom. Total carbon contents of Kenaf was 91.4%, it was quite higher than that of poplar sawdust, wheatbran and rice bran. Total nitrogen content was 1.76% and C/N ratio was 51.9. The content of NFE(Nitrogen free extract) was46.6% and it was similar with rice bran. Cellulose content was higher than poplar but lignin content was lower. speciallyhemicellulose and pectin complex which more digestible carbon source to mushroom was 3.7% higher than poplar. Mineralcomponent and amino acid contents were also maintained high compared with poplar. Fe was 4.2 times, P 3.2 times, K 2.2times more and Ca was higher 16 mg/kg than poplar. The content of amino acid was quite more higher than poplar sawdust butlower than chaff. Consequently Kenaf had a good trait for basic support material in mushroom culture media and also had agood character as nutritional source.

본 시험은 새로운 여름 사료작물인 케나프(kenaf; Hibiscus dannabinus L.)의 생육특성, 수량성 및 품질을 다른 사료작물과 비교할 목적으로 2013년부터 2014년까지 2년간에 걸쳐 축산과학원 축산자원개발부 초지사료과 내의 시험포장에서 수행하였다. 중부지역에서 케나프(홍마 300), 옥수수(광평옥) 및 수수×수단그라스(점보)의 생육특성 및 품질을 비교한 결과를 요약하면 다음과 같다. 당도는 홍마 300이 5.4 Brix°로 광평옥보다 1Brix°, 점보보다 2.9 Brix° 높았다. 출현율과 도복은 세 작물 모두 각각 80% 이상, 1.5 이상으로 양호하게 나타났다. 생초수량은 점보가 홍마 300보다 12% 높았으며, 건물중은 홍마 300이 제 작물 중 유의성 있게 가장 높게 나타났다(p<0.05). 하지만, TDN 수량은 홍마 300이 광평옥보다 13% 유의성 있게 낮았다(p<0.05). ADF 및 NDF 함량은 홍마 300이 57.8%, 69.5%로 가장 높았으며 TDN 함량 및 건물소화율은 43.3% 및 44.4%로 가장 낮았다. 따라서 본 연구결과를 토대로 볼 때 케나프인 홍마 300은 건물수량은 높지만 사료 품질에서 광평옥 및 점보보다 많이 낮았다. 그 결과 TDN 수량성은 광평옥보다 13% 낮은 결과를 얻었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때, 새로운 사료작물인 케나프는 단위면적당 생초 및 건물수확량은 옥수수보다 높지만, 건물소화율 및 TDN 함량이 낮아 TDN 수량은 옥수수보다 낮은 것으로 나타났다. 결과적으로 홍마 300은 높은 수량성을 가지고 있지만 낮은 사료가치를 가지고 있는 것으로 나타났다.

Background : The Kenaf (Hibiscus cannabinus L.) is an annual plant rich in phenolics compound and antioxidant activity. Particle size has an enormous effect on extraction of plant bioactive compound. Therefore, to evaluate the optimum particle size on extraction of bioactive compound from Kenaf was investigated. Methods and Results : Three kind of kenaf leaves; EF-1 and G-1 from Israel and Korea were collected in 2016 and the collected leaves were dried and pulverized are sorted by particle size. After adding 50 ㎖ of 100% ethanol per 0.5 ㎎ of the powder, the powder is extracted in an ultrasonic bath at 30℃ for 1 hour and then stirred for 1 hour at 250 rpm in the wise stirring. After extraction, the extract was filtered using filter paper. In the total polyphenol, flavonoid and antioxidant activity were higher in 100 to 200 ㎛ particle size of Gandae. On the other hand, phenolic compound, falvonoud and antioxidant were higher in 45 to 100 ㎛ particle size of EF-1 and G-1 Kenaf. Conclusion : Based on the results, the Israel varieties showed the best results compared to the Kenaf varieties of Korea. Among them, EF-1 had a particle size of 45 – 100 ㎛ Showed the higher antioxidant activity. It is believed that the smaller the particle size, the larger the specific surface area, which leads to an increase in the extraction efficiency of kenaf.

Background : The Kenaf (Hibiscus cannabinus L.) is an annual plant of African and Indian origin. and there are a lot of flavonoids in the leaves. To determine the most suitable method for extracting of Kenaf cosmetic ingredients, the data of changes in polyphenol, flavonoid contents and DPPH radical scavenging activities were analyzed, based on concentration of Extraction Methods. Methods and Results : 200 ㎖ of distilled water (100% ethanol in the case of ethanol extraction) was added to 20 g of the leaves of Kenaf; G-1 from Israel were collected in 2016 and the collected leaves were dried and pulverized, and five extraction methods were performed. The extraction method and conditions are as follows: pressurized high temperature extraction (AE: autoclave, 121 degrees, 15 minutes), ultrasonic extraction (UE: ultrasonic bath, 60 degree hot water, 1 hour), Hot water extraction (SE: spidulina mayina. 100 degrees 6 hours), Ethanol Extraction (EE: ethanol, spidulina mayina, 80 degrees 6 hours), room temperature stirring extraction (WSE: wise stirring, room temperature 250rpm 24 hours). After extraction, the mixture was filtered using a filter paper, and concentrated under reduced pressure at 40℃ for lyophilization. And diluted to 1,000 ppm with 80% ethanol. Conclusion : Based on the test results, EE method showed the highest results. In the case of using water as the solvent, the SE method showed the highest result. However, the results of the SE and AE methods are not significantly different from each other. Therefore, it is expected that if the extraction conditions of AE method are adjusted, the result of AE method will be higher than that of the SE method.

Background : The Kenaf (Hibiscus cannabinus L.) is an annual plant of African and Indian origin. and there are a lot of flavonoids in the leaves. To determine the most suitable method for extracting of Kenaf cosmetic ingredients, the data of changes in polyphenol, flavonoid contents and DPPH radical scavenging activities were analyzed, based on concentration of surfactants and Extraction Methods. Methods and Results : The effect of autoclave extraction (AE) and ultrasonification extraction USE) with hydrophilic surfactant that is Brij35 diluted 15, 25 and 35 mM with water on antioxidant activity of Kenaf was investigated. The leaves of Kenaf; R from Israel were collected in 2016 and the collected leaves were dried and pulverized. The highest polyphenol content of Kenaf extracted was 47.54 ㎎/㎖ as Brij35 20 mM extract from AE after USE. The highest flavonoid content of Kenaf was 20.01 ㎎/㎖ as Brij35 25 mM extract from AE. The Brij35 20 mM extract from AE after USE showed higher DPPH radical scavenging activity than that of the other treatments. Conclusion : Based on the test results, the extracts obtained by AE or AE after USE showed excellent antioxidant activity and effective component than extracts by USE. The results of the DPPH radical scavenging activity and total polyphenol content of the extracts obtained by AE after USE than AE were slightly improved, but there was no significant difference. Therefore, it is considered that the extract obtained by autoclave extraction most effective for use as a cosmetic ingredient.

Background: The present study assessed the response of kenaf (Hibiscus cannabinus L., Jangdae) seed to NaCl and the effects of polyethylene glycol (PEG) on kenaf seed germination and vigor. Methods and Results: Seed germination ranged from 11.3% to 58.8% after 24 hours of immersion in NaCl concentrations from 0% to 0.5%. The priming treatments had lower electrical conductivity (EC) values for the seeds than for the control and a deteriorated palisade layer. Priming in 10% PEG for 48 hours increased the germination upto 96.3% in H2O solution and 98.8% in 0.3% NaCl solution compared to that of the control (78.8%). Germination synchronization, and shoot and root growth of the primed seeds were greater than those of the control. The T50 of the control in H2O and 0.3% NaCl solution was 22 and 28 times, respectively. After priming, nine times was sufficient to reach T50 in both solution. The mean number of days to germination (MDG) decreased from 1.43 days for the control to 0.55 days for 0% PEG in H2O solution and from 1.57 days for the control to 0.56 days for 0% PEG in 0.3% NaCl solution. The dry weight after the 10% PEG treatment was higher than that of the control. Conclusions: Taken together, 10% PEG treatment for 24 hours is recommended for kenaf seed invigoration before planting.

Kenaf (Hibiscus cannabinus L.) is an annual herbaceous crop of the Malvaceae family. Recently, kenaf is being used in many diversified applications such as pulp, animal feed, bioplastics and cellulosic biofuel etc. A new cultivar 'Jangdae' was developed by mutation breeding using irradiated with 300 Gy gamma-rays. Jangdae has a few distinguishable characteristics such as early flowering, high seed yield and palmate leaf, compared to wild type (Jinju). The fresh matter (FM) and dry matter (DM) yield of Jangdae are similar to those of Jinju, their seed yield (833.3 kg/ha) is approximately 4 times higher than that of Jinju. In addition, the FM and DM yield of Jangdae are 40% higher than those of early-maturing cultivar (C11). We performed the nutritive value of four kenaf cultivars (Jangdae, Jinju, C11 and Hongma300) at 100 day after seeding. The crude protein content of Jangdae, Jinju, C11 and Honma300 were 10.5, 11.0, 9.4 and 10.6%, respectively. The crude fiber, neutral detergent fiber and acid detergent fiber contents were no significant difference among the cultivars. Jangdae, which afforded both a high biomass and seed yield in South Korea, may be useful as potential source of feed and industrial materials.

우수한 사료자원으로 평가되는 케나프의 생산단가를 낮 추기 위하여 새만금 간척지 시험포에서 염농도 단계별 생육 및 수량을 관찰한 결과 케나프는 중·상정도의 내염성을 보 유한 작물로 평가할 수 있으며 충분한 제염이 이루어진다고 하면 간척지에서의 재배 가능성도 충분할 것으로 평가할 수 있었다. 염농도별 케나프의 발아력을 조사한 결과 토양 염 농도가 4.0 dS/m (=0.26%) 일 때 84%이던 케나프 발아율 이 5.0 dS/m (=0.32%) 에서는 18%로 급격히 떨어졌으며 6.0 dS/m (=0.39%) 에서는 발아율이 10%를 넘지 못하였다. 또한 생육 상황도 토양 염농도에 비례하여 급격히 떨어졌는 데 케나프는 줄기직경을 2.6 cm 이상으로 유지할 수 있을 경우 엽수가 유의할 수준으로 늘어나고 줄기부분에 대한 상 대적 무게비율이 증가하는 결과를 얻을 수 있었다. 이는 잎 의 분열을 촉진시킬 수 있는 충분한 생장량 확보가 줄기직 경 2.6 cm 이상에서부터 가능하다는 것을 의미하는데 새만 금에서는 토양 염농도 4.0 dS/m (=0.26%) 이하에서는 케나 프의 줄기직경을 2.6 cm 이상으로 유지하는 것이 가능하였 으나 염농도가 5.0 dS/m (=0.32%)를 넘어서게 되면 줄기직 경이 2.0 cm 이하로 엽수도 20~46% 감소하였다. 생육장해는 파종 후 1개월 경과부터 본격적으로 나타나기 시작하였 는데 엽 정단이 고사하고 주변 잎 들이 급격하게 황화 낙엽 되는 현상이 발생하였다. 케나프의 토양 염농도에 대한 수 량성을 분석한 결과 토양 염농도 4.0 dS/m (=0.26%) 까지 는 비간척지에 비해 수량이 최대 19% 하락하였으나 염농도간 차이는 크지 않았다. 그러나 토양 염농도가 4.0 dS/m (=0.26%) 를 넘어서는 5.0 dS/m (=0.32%) 에서는 비간척지의 51% 수준을 유지하는데 그쳤으며 토양 염농도 4.0 dS/m (=0.26%) 일 때의 수량에 비해서도 38% 감소하였다. 통계분석을 통 하여 간척지에서 수량성 감소를 80% 이내로 유지 할 수 있 는 토양 염농도를 산출해본 결과 토양 염농도가 4.2 dS/m 이내로 유지될 경우 케나프의 생산성은 80% 이상을 유지할 수 있었다.

Kenaf (Hibiscus cannabinus L.) was recognized as a potential source of forage. But the domestic cultivation techniques are not set standards yet. So we tested the basic culture techniques during 2012~2013 for getting a high yield and good grade forage production system. The best seeding method for mechanized planting (corn planter used) was hill seeding with 20×20 cm seeding distance. When we treated hill seeding with 20×20 cm, the yield what we could get was 13,641 kg/10a and it was 32% more than that of conventional practice hill seeding with 20×30 cm seeding distance. The proper seeding date for getting high yield was May 1. In May 1, the yield per 10a was reached 13,423 kg, and it was 30% more than that of seeding at May 30. More over the crude protein content which was important factor for determinating forage nutritive value was 12.7% and it was higher 1.8% (relatively 16.5% high) than that of May 30 seeding. The most effective herbicide for kenaf was Fluazipof-p-butyl. It’s herbicidal rate was 97% and phyto-toxicity was less than 5%. Regional adaptability for Jeollabuk-Do including Imsil Gun, Kochang Gun and Sunchang Gun were identified that the stable cultivation were possible in these area with average yield 12,400 kg/10a and it was about 1.7 times as compared to corn harvest.

본 연구에서는 대표적인 섬유작물인 케나프의 가축 사료용으로 이용 가능성을 검증하기 위해서 한국원자력연구원에서 개발한 신품종 장대와 다른 품종들(옥수, C12, C14-DRS)에서 생육특성과 유용물질 함량을 비교 분석하였다. 전체적으로 돌연변이 신품종 장대가 다른 대조품종들보다는 생육이 좋았는데 특히 생체중, 건물중, 줄기직경, 마디 수에서 대조품종들보다 1.6~3.1배 가량 높은 생육 특성을 보였다. 조단백질과 조지방 함량은 장대의 줄기에서 가장 높았으며, 잎에서는 가장 적게 나타났다. 줄기의 조섬유와 조회분 함량은 계통들간의 유의적인 차이를 보이지 않았다. 잎의 조섬유 함량은 C14-DRS가 가장 높았으며 그 다음으로 장대가 높았다. ADF함량은 옥수의 줄기와 잎에서 가장 많이 나타났으며 NDF는 장대의 줄기와 잎에서 가장 높게 나타났다. 총폴리페놀과 총플라보노이드 함량은 옥수, C12, 장대, C14-DRS순으로 나타났다.

제주에서 새로 도입한 케나프 3개 품종(Everglades-41, Chingpi-3, Tainung-2)의 파종시기별 생산성을 검토하였다. 11월 말 수확의 단위면적당 수량(지상부생중)은 Everglades-41가 다른 두 품종보다 적었는데, 파종시기별로는 Chingpi-3은 5월 11일 파종에서 높았고 파종시기가 늦어질수록 감소하였으나, Everglades-41 및 Tainung-2은 5월 21일 및 6월 1일 파종에서 높은 경향을 나타냈다. 단위엽면적당 광합성 능력은 Everglades-41이 다른 두 품종보다 높았는데, 이것은 Everglades-41의 잎모양이 타 두품종과 다른 것과 높은 광이용 효율에 기인한 것으로 생각된다. 그러나, Everglades-41의 생장량은 두 품종보다 낮았는데, 이것은 생육초기에 병충해에 의한 생육 저해에 의한 것 이외에도 광호흡(photo respiration)이 높은 점으로 보아 광호흡에 의한 물질 생산량의 손실도 고려 대상이다. 생산적인 측면을 고려 할 때 제주 지역에서는 Chingpi-3을 5월중순경 파종해서 재배하는 것이 적당할 것으로 보여지나, 본 시험에 공시한 3품종은 제주에서의 채종은 쉽지 않을 것으로 보여진다.