White rot fungus Cerrena unicolor IUM 5400 produced ethanol from diverse sugars, including glucose, mannose, galactose, and cellobiose at 0.38, 0.28, 0.08, and 0.27 g of ethanol per g of sugar consumed, respectively. The fungus produced relatively high amounts of ethanol from xylose (0.28 g of ethanol per g of sugar consumed); however, the ethanol conversion rate of arabinose was relatively low (at 0.08 g of ethanol per g sugar consumed). When cultured in a basal medium containing 20 g/L rice straw or corn stalks, C. unicolor IUM 5400 produced 0.18 g and 0.18 g of ethanol per g of rice straw and corn stalks, respectively. The results suggest that C. unicolor IUM 5400 is a white rot fungus that can effectively hydrolyze cellulose or hemicellulose to sugars and simultaneously convert them to ethanol.

본 연구에서는 수입되는 바이오매스를 대체하고 증가하는 국내 RPS의무비율을 보다 효과적으로 대응하기 위해 우드펠릿으로 사용가능한 국내 산림바이오매스 부존자원을 파악하기 위하여 선행연구 방법과 매년 추가로 성장하는 임목생장률을 기준으로 미이용 산림바이오매스의 양을 산정하였다. 그 결과, 임목가공 중 발생하는 부산물 중 20%를 우드펠릿 원료로 사용한다고 가정했을 경우 두 가지 추정 방법으로 도출된 평균값을 기준으로 우드펠릿 생산 가능량을 예측 하였다. 그 결과 미이용 부산물은 2016년 199만 톤, 2020년 228만 톤, 2030년 308만 톤이 발생되고 원목가공 과정에서 발생되는 임목부 산물(피죽, 톱밥 등) 중 20%가 우드펠릿 원료로 활용될 경우 2016년 258만 톤/년, 2020년 295만 톤/ 년 2030년 398만 톤/년의 원재료가 추가되어 미이용 부산물과 원목가공 과정 중 발생되는 부산물로 생산 가능한 우드펠릿 양은 2016년에 274만 톤/년, 2020년 314만 톤/년 2030년 423만 톤/년의 우드펠릿이 생산 가능하다는 결과를 도출 하였다.

본 연구는 잎마늘 생산을 위한 마늘 주아의 최적 주아 크기와 재식밀도를 알아보기 위함이다. 첫번째 실험에서 0.2g 이상의 주아를 대주아로, 이하를 소주아로 나눈 후 대주아는 13,680bulbils/m2와 18,240bulbils/m2, 소주아는 18,240bulbils/m2와 22,800bulbils/m2의 재식밀도로 치상하였다. 발아율, 초장과 총 수확량을 측정하였다. 두번채 실험에서, 200립의 박피된 주아의 길이, 폭, 생체중과 건물중는 발아시, 발아기와 발아율의 상관를 분석하기 위해 측정되었다. 첫번째 실험에서, 발아율은 대주아에서 가장 높았다. 잎마늘 재배를 위해 재식밀도18,240bulbils/ m2가 가장 높은 발아율 때문에 가장 적당한 재식밀도였다. 수확량의 경우 생체중과 건물중 모두 대주아가 소주아에 비해 2.8배 가량 높은 것을 알 수 있었다. 주아의 형태적 특성과 생체중과 건물중 및 폭간은 정의 상관을 보였다. 또한 발아율은 생체중과 폭간의 정의 상관을 보였다. 그리고 발아시와 발아기는 생체중과 폭간의 부의 상관을 보였다. 그럼으로, 결론적으로, 적정 재식밀도는 18,240bulbils/m2의 재식 밀도와 0.2g 이상의 주아 크기였다. 그러나, 더 두껍고 두 무거운 주아가 더 높은 더 빠른 발아율을 이끌 수 있다.

국가장기생태사업(LTER)의 일환으로 한라산 아고산대 구상나무림의 물질생산과 탄소분포의 특성을 밝히고자 2009년부터 2013년까지 현존량, 유기탄소분포, 낙엽생산, 임상낙엽량과 토양 유기탄소 축척량을 조사하였다. 식물현존량은 상대생장법에 의해 보고된 물질생산 식을 이용하여 측정하고 이를 이산화탄소의 고정량으로 환산하였다. 2009, 2010, 2011, 2012 와 2013년의 현존량은 각각 98.88, 106.42, 107.67, 108.31 와 91.48ton ha-1였다. 이 기간 동안의 유기탄소는 지상부 생물량에 35.95, 38.69, 38.96, 39.46, 33.2ton C ha-1, 지하부 생물량에 8.54, 9.2, 9.49, 9.28, 7.97ton C ha-1이 각각 분포하였다. 5년 동안 낙엽 생산을 통해 1.09, 1.80, 1.32, 2.46 와 1.20ton C ha-1의 유기탄소가 생태계로 유입되었다. 2010, 2011, 2012와 2013년의 임상낙엽층의 유기탄소량은 2.74, 2.43, 2.00 와 1.16ton C ha-1였고, 토양 20cm깊이까지의 유기탄소 축적량은 55.77, 54.90, 50.69, 44.42 와 41.87ton C ha-120cm-1였다. 이와같이 현존량과 유기탄소량이 2009~2012년까지 매년 증가하였지만 태풍이 있었던 2013년에는 감소하였다. 이러한 현상은 자연적 교란이 한국의 아고산대 생태계에 크게 영향을 미친다는 것을 의미한다.

본 논문에서는 바이오매스로부터 급속열분해를 통해 난방용, 발전용 및 수송용 연료로 사용하 기 위해 바이오오일을 생산하는 기술개발 현황을 나타내었다. 바이오매스를 작은 규모의 액체연료로 전 환하기 위해 가장 효율적인 방법 중 하나는 급속열분해이다. 급속열분해를 통한 바이오오일은 450 ℃ ~ 600 ℃ 온도에서 바이오매스가 신속히 열분해 되어 증기 급냉를 위해 외부 산소가 없는 조건에서 생산 된다. 이 바이오오일은 최초 건조 바이오매스 기준 최대 75 무게%까지 생산할 수 있지만, 일반적으로 60-75 무게% 수준이 적합하다. 본 연구에서는 바이오매스의 원료특성, 바이오오일 생산원리, 바이오오 일의 특성 및 활용분야에 대한 최근의 개발현황을 살펴보았다.

본 연구의 목적은 경남 산청 지역에 분포하는 40년생 리기다소나무 임분을 대상으로 지상부 바이오매 스와 순생산량에 대하여 분석하고자 하였다. 본 연구의 결과에 의하면, 지상부 바이오매스량은 127.7 Mg ha-1으로 나타났고, 줄기 103.1 Mg ha-1, 가지 17.2 Mg ha-1, 잎 7.4 Mg ha-1으로 나타났으며, 바 이오매스 함량은 줄기목질부 (71.1%) > 가지 (13.5%) > 줄기 수피 (9.6%) > 잎 (5.8%) 순으로 나타났다. 또한 지상부 순생산량은 10.4 Mg ha-1로 나타났고 줄기 3.6 Mg ha-1, 가지 2.2 Mg ha-1, 1년생 소지 1.3 Mg ha-1, 잎 2.8 Mg ha-1로 나타났다. 순생산량 함량은 줄기 목질부 (34.6%) > 잎 (26.9%) > 가지 (21.2%) > 소지 (12.5%) > 줄기 수피 (4.8%) 순으로 나타났다.

본 연구의 목적은 전라북도 고창군 일대의 소나무림을 대상으로 바이오매스 추정식을 개발하고 이를 바 탕으로 바이오매스 및 순생산량, 줄기밀도와 바이오매스 확장계수를 분석하고자 하였다. 유령임분과 성숙 임분의 경우 평균 임령이 각각 10년과 48년으로 나타났으며 임목 전체 건중량은 8.59 kg, 166.66 kg으 로 나타났고 임분밀도를 고려한 단위면적당 지상부 건중량은 17.55 Mg/ha, 122.05 Mg/ha으로 나타났다. 지하부를 포함한 임목전체 건중량은 21.48 Mg/ha, 154.16 Mg/ha으로 나타났다. 부위별 바이오매스 구성 비는 유령임분에서 성숙임분으로 갈수록 줄기목질부, 줄기 수피, 뿌리는 증가하는 경향을 보이는 반면, 잎, 가지 구성비는 감소하는 경향으로 나타났다. 지상부 순생산량은 유령임분에서 6.30 Mg/ha으로 나타 났고 임목 전체에서는 6.95 Mg/ha으로 나타났으며, 성숙 임분에서 11.61 Mg/ha, 임목전체에서 13.19 Mg/ha으로 나타났다. 줄기밀도(g/cm3)는 유령임분과 성숙임분에서 각각 0.338, 0.448로 나타났으며, 임 령이 증가함에 따라 증가하는 일반적인 경향으로 나타났다. 바이오매스 확장계수는 유령임분과 성숙임분 에서 각각 2.304~2.508, 1.318～1.644의 범위로 나타났다.

Four activated carbons were produced by two-stage process as followings; semi-carbonization of indigenous biomass waste, i.e. cotton stalks, followed by chemical activation with KOH under various activation temperatures and chemical ratios of KOH to semi-carbonized cotton stalks (CCS). The surface area, total pore volume and average pore diameter were evaluated by N2-adsorption at 77 K. The surface morphology and oxygen functional groups were determined by SEM and FTIR, respectively. Batch equilibrium and kinetic studies were carried out by using a basic dye, methylene blue as a probe molecule to evaluate the adsorption capacity and mechanism over the produced carbons. The obtained activated carbon (CCS-1K800) exhibited highly microporous structure with high surface area of 950 m2/g, total pore volume of 0.423 cm3/g and average pore diameter of 17.8 a. The isotherm data fitted well to the Langmuir isotherm with monolayer adsorption capacity of 222 mg/g for CCS-1K800. The kinetic data obtained at different concentrations were analyzed using a pseudo-first-order, pseudo-second-order and intraparticle diffusion equations. The pseudo-second-order model fitted better for kinetic removal of MB dye. The results indicate that such laboratory carbons could be employed as low cost alternative to commercial carbons in wastewater treatment.

다양한 활엽수 자원의 개발에 필요한 기초자료를 제공하고자 쪽동백나무 유묘의 생육밀도에 따른 물질생산량과 생장특성 등 최적의 생장조건을 조사하였다. 묘목의 생육밀도는 수고생장에 크게 영향을 미치는 중요한 요인이 될 수 있으며, 본 실험 결과 쪽동백나무의 1m2당 생육 밀도에 따른 묘목의 생장은 49본구에서 간장과 근원직경이 우수한 생장량을 보인반면 생육밀도가 낮은 처리구는 근원직경 생장이 증가하면서 간장생장은 떨어지는 경향을 보였다. 물질생산량 또한 생장 특성과 마찬가지로 1m2당 49본구 처리구에서 전체 물질생산량이 통계적으로 유의적인 차이를 보이면서 3.12±0.80g로 다른 처리구보다 높은 물질생산량을 보였고, T/R율에서도 1.59로 나타났다. 생리적 특성으로 광합성률 또한 쪽동백나무의 경우 1m2당 49/m2 본구와 64/m2 본구에서 상대적으로 높은 광합성률을 보였고 밀도가 높아질수록 광합성 효율이 떨어지는 결과를 나타냈다. 이는 생육 환경조건에서 적절한 공간 확보가 궁극적으로 최종 물질대사 작용인 광합성률 변화에서 최적의 상태를 보이면서 생리적으로 안정된 생장형태를 보이는 것으로 판단되며, 적정 공간의 장애가 실질적인 생장저하를 발생시키고, 궁극적으로 물질대사의 최고 단계인 광합성효율 또한 낮아지는 경향을 나타냈다.

서울특별시 남산지 역 신갈나무 천연림의 46~52년생 3개 임분을 대상으로 하층식생과 뿌리를 포함한 현존량,순생산량,생산능률등을 조사하였다. 임분 전체의 현존량은 147.76~278.481/ha,순생산량은 6.96~l1.11t/ha/yr이었으며, 임분 전체 현존량에 대한 하층 현존량의 구성비는0.14~l.14%이었다. 현존량축적율은20.72~25.07로서 장령림에서 노령림으로 이행하는 초기 단계이었으며, 순동화율은2.79~3.34이었다. 남산지역 신갈나무림은 기 보고된 다른 지역 신갈나무림에 비하여 순동화율즉, 잎의 광합성 능률과 임분 순생산량이 낮은 특성을 보였는데. 이것은 남산은 대도시의 중앙부에 위치하고 있는 지역으로서 대기오염과 인위적 간섭의 영향이 심하기 때문으로 판단되었다.

Hydrological and biological studies on ecosystems of the lakes 'etang de Berre' and 'etang de Vaime', the four rivers flowing into these lakes, and the Mediterranean Sea are carried out during the whole two-year period. The phytoplankton population of the

바이오차는 바이오매스를 고온에서 열분해하여 생성되는 탄화물로써, 공기 중 이산화탄소가 바이오매스를 거쳐 탄소 형태로 바이오차로 전환된 것을 저장할 경우, 지구 탄소 사이클의 일부를 고정하는 효과가 있다. 이처럼 저감할 수 있는 온실가스의 양을 이산화탄소로 환산할 경우, 연간 1.0~1.8Gt CO2에 달한다고 보고된 바있다. IEA는 2050년까지 세계 전력 소비량의 7.5%를 바이오에너지로 공급하겠다는 로드맵을 수립한 바 있다. 바이오차는 탄소로 구성된 고체물질로 다양한 분야에 활용될 수 있는데 본 연구에서는 매년 전정되어지는 과수 전정지와 도정과정에서 나오는 왕겨 등의 농업부산물, 가지치기나 간벌재 등의 임업부산물을 바이오차로 제조하는 방법에 대하여 연구하였다. 이를 이용해서 수질정화, 공기정화, 캐퍼시터 등에 활용할 수 있는데 이를 위해서는 활성화 단계를 거쳐 활성탄을 제조할 필요가 있다. 본 연구에서는 다양한 바이오매스 유래의 바이오차를 이용하여 비표면적이 넓은 활성탄 제조방법에 대해 연구하였다.

지구온난화와 화석원료 고갈의 문제에 대한 해결책으로 다양한 바이오매스를 이용한 바이오에탄올 생산에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 일반적으로 바이오에탄올 생산에 사용되는 원료들은 크게 당질계, 전분질계, 목질계 기반의 원료로 분류된다. 먼저 당질계와 전분질계 원료는 사탕수수, 옥수수, 고구마와 같은 식량자원 들이 대부분으로서 원료의 재배를 위한 부지확보에 있어 식량 작물과 바이오연료용 작물의 토지 이용 경쟁에 따른 윤리적인 문제가 제기된다. 또한 목질계 원료의 경우 비식용작물로서 비교적 높은 에탄올 생산 효율을 보이지만, 이용 가능한 자원이 한정됨에 따라 최근 바이오에탄올 생산을 위한 열대우림 훼손이 일어나고 있어 화석연료 사용량을 줄이기 위한 대체에너지 생산임에도 불구하고 지구온난화의 원인으로 지목되고 있다. 이러한 기존 바이오에탄올 생산 원료들의 단점을 극복하기 위한 수단으로서 미세조류는 최근 많은 연구자들에 의해 관심을 받고 있다. 생물학적 공정 기반의 미세조류 바이오에탄올 전환은 원료로 사용되는 미세조류에 따른 당 용액의 조성이 다르기 때문에 이를 이용하는 미생물의 종에 따라 전체 공정의 효율이 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 따라서 미세조류부터의 당 발효 시 보다 높은 바이오에탄올 생산 효율을 위해서는 적합한 미생물 종의 선정이 반드시 수반되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 바이오에탄올 생산에 널리 사용되는 미생물 균주들을 적용하여 미세조류 당 용액으로부터 바이오에탄올 생산에 가장 적합한 균주를 선정하고자 하였다. 바이오에탄올의 원료로 사용될 미세조류는 HR (Hydrodictyon Reticulatum )을 선정하고 한국화학연구원으로부터 분양 받아 실험에 사용하였다. HR은 글루코스를 다량 함유하고 효소 당화율이 매우 높아 바이오에탄올 생산에 적합한 것으로 알려져 있다. 연구결과 본 연구에 사용된 총 3가지 균주 중 Saccharomyces cerevisiae KCTC7017 (SC7017)가 가장 많은 에탄올을 생산하였으며, HR의 바이오에탄올 생산에 적합한 것으로 확인되었다. 하지만 당 용액의 환원당 농도가 높아질수록 발효 효율이 저하되는 현상이 관찰됨에 따라 고농도 당 용액에서 발효가 가능한 정제 농축방안의 개발이 수반되어야 할 것으로 판단된다.

The vascular system of plants consists of two conducting tissues, xylem and phloem, which differentiate from procambium cells. Xylem serves as a transporting system for water and signaling molecules and is formed by sequential developmental processes, including cell division/expansion, secondary cell wall deposition, vacuole collapse, and programmed cell death (PCD). PCD during xylem differentiation is accomplished by degradation of cytoplasmic constituents, and it is required for the formation of hollow vessels, known as tracheary elements (TEs). Our recent study revealed that the small GTPase RabG3b acts as a regulator of TE differentiation through its autophagic activation. By using an Arabidopsis in vitro cell culture system, we showed that autophagy is activated during TE differentiation. Overexpression of a constitutively active RabG3b (RabG3bCA) significantly enhances both autophagy and TE differentiation, which are consistently suppressed in transgenic plants overexpressing a dominant negative form (RabG3bDN) or RabG3bRNAi (RabG3bRNAi), a brassinosteroidinsensitive mutant bri1-301, and an autophagy mutant atg5-1. Wood (called secondary xylem) is the most abundant biomass produced by land plants including Populus and Eucalyptus, and therefore is considered to be one of the most cost-effective and renewable bioenergy resources. In an attempt to enhance xylem differentiation and thus to improve biomass traits in poplars, we generated transgenic poplars overexpressing the RabG3bCA form. As notable phenotypes, both stem height and diameter were increased and xylem area in vascular bundles was significantly expanded in RabG3bCA transgenic poplars compared to control plants. Taken together, these results demonstrate that RabG3b regulates xylem differentiation in both Arabidopsis and Populus. This study enhances our understanding of biological mechanisms underlying wood formation and serve as a framework to engineer the quality and quantity of wood as useful biomass.

Forest waste was interested as biomass to produce new renewable energy among various materials. To find appropriate conditions of the bio-ethanol production, acid hydrolysis and glucose fermentation experiments were conducted under various conditions. The acid-hydrolysis experiment results show that yield of glucose were increased as raise of temperature, acid concentration and reaction time. As a result, the optimal conditions for producing glucose from forest waste was under 110oC, 35%, and 100 min, respectively. The yield of glucose, which was generated from acid-hydrolysis experiment, was 2.419 mg/g·g from softwood and was 1.192 mg/g·g from hardwood. Also, it was investigated that acetic acid was more efficient than sulfuric acid for acid-hydrolysis process.

Brassinosteroids (BRs) play important roles in many aspects of plant growth and development. BR-induced AtBEE3 (brassinosteroid enhanced expression 3) is required for a proper BR response in Arabidopsis. Here, we identified a poplar (Populus alba x P. glandulosa) BEE3 homolog encoding a putative basic helix-loop-helix (bHLH)-type transcription factor through microarray analysis. Transcripts of PagBEE3 were mainly detected in stems, with the internode having a low level of the transcripts and the node having a relatively higher level. The function of the PagBEE3 gene was investigated through the phenotypic analyses with PagBEE3-overexpressing (ox) transgenic lines. This work mainly focused on a potential role of PagBEE3 in stem growth and development of polar. The PagBEE3-ox poplar showed thicker and longer stems than wild-type plants. The xylem cells from the stems of PagBEE3-ox plants revealed remarkably enhanced proliferation, resulting in an earlier thickening growth than wild-type plants. Microarray analysis revealed that the expression of many genes involved in xylem cell proliferation and development was altered in the PagBEE3-ox plants. Therefore, this work suggests that xylem development of poplar is accelerated in PagBEE3-ox plants and PagBEE3 plays a role in the stem growth by increasing the proliferation of xylem cells to promote the initial thickening growth of poplar stems.

SCB액비 처리에 의한 포플러 클론들의 생육특성을 조사한 결과, 생존율은 처리구와 무처리구에서 각각 95.0%와 92.5%로 양호하게 나타났다. 포플러 클론들의 평균 줄기 수는 처리구 및 무처리구에서 각각 11.8개와 11.5개로 나타났으며, SCB액비 처리구에서 현사시 72-31, Bonghwa1 및 Clivus 클론이 각각 17.1개, 14.5개 및 13.8개로 우수하게 나타났다. 평균 엽면적은 처리구 및 무처리구에서 각각 71.0 cm2와 52.3 cm2로 나타나 처리구가 35% 높았다. 포플러 단벌기 맹아림의 연평균 지상부 바이오매스 생산량을 조사한 결과, 처리구 및 무처리구의 연평균 바이오매스 생산량은 각각 8.5 ton/ha와 5.6 ton/ha로 나타나 처리구가 51% 우수하였으며, SCB액비 처리구에서 현사시 Clivus, 72-31 및 Bonghwa1 클론이 각각 15.2 ton/ha, 14.0 ton/ha 및 11.6 ton/ha로 우수하였다.