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.

Moso bamboo, as a kind of renewable functional material, exhibits outstanding development potential. It is promising to prepare activated carbon with good mechanical strength and high specific surface area using moso bamboo as raw material. In this work, we employed a hydraulic extruder to extrude the bamboo charcoal and the adhesive to obtain the moso bamboo activated carbon, and improved the specific surface area of the columnar activated carbon through high-temperature water vapor activation. Through the catalytic role of the water vapor activation process, the formation and expansion of the pores were promoted and the internal pores were greatly increased. The obtained columnar activated carbon shows excellent mechanical strength (93%) and high specific surface area (791.54 m2/ g). Polyacrylamide@asphalt is one of the most effective adhesives in the high-temperature water vapor activation. The average pore size (22.99 nm) and pore volume (0.36 cm3/ g) of the prepared columnar activated carbon showed a high mesoporous ratio (83%). Based on the excellent pore structure brought by the activation process, the adsorption capacity of iodine (1135.75 mg/g), methylene blue (230 mg/g) and carbon tetrachloride (64.03 mg/g) were greatly improved. The resultant moso bamboo columnar activated carbon with high specific surface area, excellent mechanical properties, and outstanding adsorption capacity possesses a wide range of industrial applications and environmental protection potential.

본 연구는 남부지역 맹종죽 및 솜대림의 죽령에 따른 현존량 추정 및 비교를 위해 당년생과 2년생 이상의 죽림을 대상으로 10m × 10m 크기의 조사구 3개를 각각 설치하여 경급에 따라 선발하고 벌채하였다. 부위별 건중량은 맹종죽과 솜대 모두 줄기>가지>잎, 죽령별로 2년생 이상>당년생 순으로 나타났으며, 건중량비는 맹종죽 2년생 이상 0.62, 당년생 0.55, 솜대 2년생 이상 0.60, 당년생 0.57로 나타났다. 줄기 건중량비를 이용한 절단 위치 선정 군집분석 결과 두 죽종 모두 수고의 75% 위치에서 상단부와 하단부 두 집단으로 구분 후 절단하여 분석하면 현존량 조사가 효율적이라고 판단된다. 추정식 W=aD+bD2을 이용하여 추정된 지상부의 ha당 현존량은 맹종죽 2년생 이상 106.4ton/ha, 1년생 5.5ton/ha, 전체연령 113.3ton/ha, 솜대 2년생 이상 109.2ton/ha, 1년생 6.4ton/ha, 전체연령 106.0ton/ha로 나타났다. 지하부의 ha당 현존량은 맹종죽 지하경이 32.85ton/ha, 원뿌리 10.56ton/ha로 지하경>원뿌리 순이였으며 지상부 현존량의 35.8%였다. 솜대는 지하경 16.89ton/ha, 원뿌리 21.06ton/ha로 원뿌리>지하경 순이였으며 지상부 현존량의 38.3%로 나타났다.