본 연구는 수수 × 수단그라스 바이오에탄올 생산을 위한 적정 수확 시기 및 수확 후 재생과정에서 요구되는 적정 질소 시비 수준을 파악하기 위해 수행되었다. 포장 실험은 2017부터 2018년까지 실시했으며, 시험구 배치는 난괴법(RCBD)으로 여름 수확 후 질소 추비 수준을 달리하여(0, 50, 100, 150 kg N/ha; 0N, 50N, 100N, 150N) 처리하였다. 재생과정에서 canopy height은 2017년 여름 수확 후(DAT, day after summer harvest treatment) DAT23에서 DAT48로 경과함에 따라 약 3.0배, 2018년 DAT26에서 DAT48로 경과함에 따라 약 2.9배 신장하였다. 엽록소 함량은 재생과정 초기 질소 무처리구와 질소처리구간 유의한 차이가 나타났으나, DAT48 이후 처리 간 차이는 없었다. 여름 수확은 2017년 파종 후 61일 뒤, 2018년 파종 후 83일 뒤 각각 이루어졌으며 건물수량은 8.6Mg/ha, 11.0Mg/ha로 차이를 보였다. 생육시기별 2차 수확의 건물수량은 2017년의 경우 생육이 진전됨에 따라 꾸준히 증가하였으며, 2018년에는 DAT76까지 증가하였다. 2017년 DAT107에서 무처리구(9.0Mg/ha)에 비해 질소 처리구(12.3Mg/ha)에서 1.4배 높았으며, 무처리의 수량이 낮았던 2018년 DAT113에서는 무처리구(2.3Mg/ha)에 비해 질소 처리구 (5.6Mg/ha)로 2.5배 높았다. 수확물의 바이오에탄올 품질을 나타내는 바이오에탄올 수율(TEP)는 생육 후기 cellulose와 hemicellulose 비율 감소로 일부 줄어들었으나, 전체적인 TEP변화는 생육시기나 추비수준과 관계없이 5% 이내로 큰 차이는 없었다. 총 바이오에탄올 수량(total TEY)은 2017년 DAT107에서 7,944L/ha, 2018년 DAT76에서 7,163L/ha로 추정되었다. 따라서 TEY를 높이려면 수확물의 단위면적당 건물중을 증가시키는 재배방법이 필요하다. 여름 수확 후 충분한 재생을 위해서 필요한 질소 추비 수준은 100kg N/ha 이상이었으며, 2차 수확은 여름 수확 실시 후 2개월 이상 경과 한 이후 실시해야 한다.

바이오에탄올의 경제적 영향을 분석하기 위하여 시계열 자료를 이용하여 수요함수를 분석한 결과, 통계적으로 의미 있는 모형을 얻을 수 있었다. 추정된 수요 모형에 있어서 바이오에탄올의 수요 탄성치는 탄력적인 것으로 나타났으며, 가솔린과 불완전대체관계를 가지는 것으로 분석되었다. 추정된 모형을 바탕으로 수요함수를 재구성하여 가격 변화 시나리오에 따른 물량의 변화를 분석한 결과, 바이오에탄올의 가격이 탄력적인 상황에서 가격을 증가시켰을 때, 상대적으로 큰 폭으로 수요량이 감소하였으나 대체재 가격의 증가로 인해 바이오에탄올의 수요량이 감소하는 것을 상쇄시켜 반대로 바이오에탄올의 수요량이 증가하였다.

There are increased in using the bio-ethanol, as the carbon neutral attracts many researchers due to a reduction in carbon dioxide spotted as the global warming gas. A gasoline engine with 100% of the bioethanol was developed and used in Brazil already, but researches of using the bio-ethanol in diesel engines are lack. In this study, combustion tests with blend fuel of the gas oil and bio ethanol by 50% maximally due to a low cetane number of bio-ethanol were accomplished as a basic study of introduction of using the bioethanol in diesel engines. The result was that smoke emission was decreased with increase in proportion of the bio-ethanol, due to the increase of a amount of pre-mixed combustion with ignition delay. Although the amount of CO2 is reduced according as the bio-ethanol is used(carbon neutral), the emission of CO2 with increase in the proportion of the bio-ethanol was more increased due to lower a heat value of bio-ethanol than gas oil.

This study focused on immobilization of Saccharomyces coreanus to support materials and ethanol fermentation bythe immobilized yeast. Three porous media as support material were surveyed; synthetic zeolite, aluminum silicate andgranular activated carbon. Amount of yeast (determined by organic matter content) immobilized into/on support materialswas lowest in fermentation using aluminum silicate as supports. Glucose as substrate of ethanol fermentation was easilysorbed more than ethanol into/on 3 types of support materials. Of these, absorbed amount of glucose and ethanol into/on activated carbon was highest. The ethanol was actively produced for 16 hours in fermentation processes by yeastimmobilized into/on aluminum silicate and activated carbon, produced after 16 hours by yeast immobilized into/on zeolite.The produced ethanol concentration after 24h was as follows; 24.2g/L by using aluminum silicate, 19.3g/L by activatedcarbon and 16.1g/L by zeolite.

The most effective chemical pretreatment method for Scenedesmus dimorphus was evaluated based on solubilization rate and saccharification yield. When 1% of S. dimorphus with 0.5 N of chemicals such as HCl, H2SO4, HNO3, NaOH and KOH was autoclaved at 120oC and 1.1 atm for 60 min, the solubilization rate was high with alkali chemicals while the saccharification yield was low compared to that with acid chemicals. The pretreatment efficiency was significant in order in HNO3, HCl and H2SO4, however, HCl would be effective for field application considering the cost. The proper concentration and time to treat with HCl were concluded in 1 N and 10 min. In the conditions with 1 : 1 mixed acid chemicals such as H2SO4+ HNO3, HCl + HNO3 and HCl + H2SO4, the solubilization rate was similar to that with single acid treatment, while the saccharification yield was enhanced about 34% in the mixed condition with H2SO4 and HNO3 compared to that treated with H2SO4.