리그닌은 두번째로 풍부한 바이오매스 구성성분이며 지구상에서 non-fossil organic carbon 중 약 30%를 차지한다고 알려져있다. 또한 coniferyl, coumaryl, sinapyl alcohol로 이루어져있는 리그닌은 자연에서 얻을 수 있는 우수한 aromatic resource로 연료나 chemicals을 생산할 수 있다. 특히 리그닌의 급속 열분해는 액체 연료를 가장 저렴한 가격으로 생산하는 기술로 평가받고 있지만, 리그닌을 급속열분해 할 때 plugging, char foaming등의 문제점이 생겨 연속적인 열분해 공정을 개발하는데 어려움이 있다. 이번연구는 이러한 문제점을 해결하기 위해 로타리 킬른형 반응기를 제작하여 실험을 진행하였다. 초기의 장치 구성은 저장장치. 투입장치, 열분해장치, 응축장치로 구성하였고, 원활한 리그닌 투입을 위해 반응기를 약 5°정도 기울여서 설치하였다. 리그닌의 종류에 따라 최적 열분해 조건을 알아보기 위해 유량, 온도, 투입속도 등에 변화를 주어 실험을 진행하였다. 또한 발생한 가스와 오일의 정확한 분석을 위해 GC와 GC/MS를 이용하여 각각 성분을 분석 할 것이다.

국제연합식량농업기구(FAO, United Nations Food and Agriculture Organization)의 보고서에 따르면 21세기 전 세계의 인구는 2050년 약 90억에 달할 것으로 예측되며, 이러한 인구팽창으로 인한 식량부족 및 사료공급의 문제는 생산 시 야기되는 탄소, 질소의 손실로 인한 자원고갈 및 환경영향에 대한 우려와 함께 전 세계의 큰 관심사로 화두되었다. 또한, 대두, 유채, 팜을 이용한 식물성 바이오오일의 생산은 식량작물을 에너지작물로 활용함에 따라 개발도상국의 식량부족 문제를 심화시키는 악효과를 야기했다. 이렇듯 현대사회가 직면한 복합적인 문제점을 해결하기 위해 전 세계적으로 새로운 미래자원에 대한 탐색이 이루어졌으며, 곤충이 하나의 유망자원으로서 새롭게 각광받기 시작하였다. 다양한 곤충 중 흰개미의 경우, 분류계통상 고등 및 하등 흰개미로 분류되는데 종류에 따라 섭식대상이 다양하며 소화기작에서도 약간의 차이를 보인다. 특히 목질을 섭식하는 흰개미는 난분해성 물질인 리그닌과 셀룰로오스의 분해능력으로 인해 해외에서는 이미 오래전부터 흰개미의 장내 미생물을 이용하여 목질계 바이오매스로부터 바이오에탄올을 생산하는 방법에 대해 연구가 진행되어왔다. 하지만 국내에서는 흰개미를 목조 문화재를 가해하는 해충으로 분류하여 흰개미의 방제에 초점을 맞추어 연구가 많이 진행되어왔을 뿐 유용자원으로서의 흰개미의 잠재성에 대한 관심과 연구가 미흡한 실정이다. 또한, 흰개미는 우수한 단백질 공급원으로서 일부 국가에서는 식용 및 사료로서 활용을 하고 있지만 이에 따른 환경영향 및 효율에 관한 연구 역시 미흡하다. 따라서 본 연구는 국내에 분포하는 흰개미 중 일본흰개미(Reticulitermes speratus kyushuensis Morimoto)를 대상으로 흰개미가 주로 섭식하는 폐목재를 먹이로 주어 사육하였을 때, 생산되는 오일과 식용의 온실가스 발생량과 탄소와 질소의 순환효율을 정량화하여 흰개미를 산업용으로서 활용하는 것에 대한 타당성과 전체 탄소와 질소의 물질흐름에 있어서 환경적･경제적 이점을 정량화하고자 하였다.

Background : Miscanthus is a diploid hybrid and a temperate, perennial, cross-pollinating grass used as bioenergy plant, biomass production and high quality cellulose and ethanol production. This study was to determine an efficient transformation system for Miscanthus sinensis, and to optimize factors and conditions required for expression of MsCOMT–AS gene. Methods and Results : An efficient transformation of callus from M. sinensis was established using Agrobacterium tumefaciens strain LBA4404 harboring a binary vector pMBP1. In order to establish stable transformation system, we obtained high transformation rate from callus by various transformation factor explant type, strain, co-culture periods, acetosyringone concentration, and selective marker. Finally, in this study, seven putative transgenic plants were obtained. Through various tests including PCR analysis and southern blot were to detect antisense of COMT digested Xba I and Sac I restriction enzymes. The biomass of the control plant was superior than transgenic plants. Conclusion : This study was to develop transgenic Miscanthus sinensis by Agrobacterium tumerfeciens mediated transformation to produce high bioethanols and to reduce the lignin content of transgenic plants. Detailed characterization of the transgenic plants revealed interesting finding about COMT gene expression in the segregates

It is necessary to alleviate environmental and economic disadvantages of fossil fuels for global warming. Among the conceivable options, the use of plant biomass for the production of bioethanol is considered as a potential alternative for fossil fuels. Plant biomass that contains lignocellulose for bioethanol production has recently emerged as biofuel feedstock because of its sustainable and environment-friendly properties. However, lignin inhibits the hydrolysis process and the lignin recalcitrance in ethanol conversion remains in a problem. The attempt for down-regulating enzymes involved in lignin biosynthesis is one of attractive strategy to reduce the lignin contents. Recently, Brachypodium distachyon has been proposed as an alternative monocotyledon model species. The close phylogenetic relationship of Brachypodium with other grasses suggests that the Brachypodium may be useful for structural and functional genomic studies in these species. Brachypodium, standard line Bd21, was subjected to irradiation at doses of 50, 100, 150, 200, and 250 Gy. Phenotypes were investigated using M0:2 population. Through histochemical analysis using phloroglucinol, 25 M2 putative lignin deficient mutants were selected. Depend on the phenotypic and histochemical data, mutants were selected and used for measuring lignin content. Total lignin content was measured using the acetyl bromide (AcBr). Mutant #142-3-1 contains 16.9 (mg/g dry cell wall) of total lignin and the lignin level was significantly reduced (87.9%) compared to wild-type (19.23 mg/g dry cell wall). Additionally, Mutant line #2259-1-2 reduced lignin level at 94.4% (18.15 mg/g dry cell wall) in comparison to wild-type. The enzymatic hydrolyses in lignin deficient lines have been performing with the time courses. Lignin composition, cell wall carbohydrates, and genetic analysis in mutant lines will be discussed.

The production of sweet (su) and super sweet corns (sh2) has been economically feasible in Korea in recent years. Major factors limiting super sweet corn production are low germination and low seedling vigor. Since seed quality is closely related to seed maturity, the optimum harvest time for the seed production of sweet and super sweet corns was studied and the quality of seeds with varying maturities was investigated in 2001 and 2002 cropping seasons. The parents of the sweet corn seeds were Hybrid Early Sunglow and 'Golden Cross Bantam 70' and those of super sweet corn were Xtrasweet 82 and 'For­tune'. Seeds were harvested at 21, 28, 35, 42, 49, and 56 days after silking (DAS). As the seeds developed, seed weight of sweet corn increased and the seed moisture content decreased faster than that of super sweet corn. Germination rates of sweet corn seeds harvested 21 and 28 DAS at 25~circC and emergence rates in the cold soil test were significantly lower than those of seeds harvested after 42 DAS in both years. Although the germination rates of super sweet corn seeds with varying maturities showed similar patterns as sweet corn seeds at 25~circC , the emergence rate of super sweet corn seeds in cold soil test continuously increased with seed maturity. This suggests that seed quality of super sweet corn should be tested in a cold soil test to estimate field emergence. As the seeds developed, leakage of total sugars and electrolytes from the both sweet and super sweet corn seeds decreased up to 42 or 49 DAS. The α-amylase activities of both sweet and super sweet corn seeds increased with seed maturity from 21 to 35 or 49 DAS depending on genotype and year. The optimum harvest time for the seed production of sweet corn was 42 DAS and 49 DAS for super sweet corn considering emergence rate and plumule dry weight in the cold soil test, leakage of sugars and electrolytes from the seeds, and α-amylase activity.