| 초록 |
바이오매스란 지구상에 방대하게 존재하는 물질로 재생가능한 원료나 화학적 생산물로활용 가능한 것을 말한다. 이들 바이오매스는 크게 식량 및 화학원료로 사용되는 전분질계와 종이, 목재, 농산부산물 등의 원료로 사용되는 섬유질계로 나눌 수 있다[1, 2]. 섬유질계는풍부한 양, 재생 특징, 저렴한 원료비 등의 장점을 가져 수송원료인 에탄올 생산을 위해 많은 연구가 진행되고 있으며, 특히 폐지와 같은 도시고형물은 자원의 재활용과 환경문제 해결 측면에서 좋은 원료로 여겨지고 있다. 폐지는 전체 도시고형물 중 48%를 차지하며 이중매일 쏟아져 나오는 신문지는 단독으로 14%를 차지하고 있고, 다른 도시고형물에 비해 회수가 잘되는 폐기물이다[3]. 현재는 잉크를 제거한 다음 긴 섬유만을 재생용지로 다시 활용되고 있을 뿐 재활용 후 남은 짧은 섬유를 이용할 수 있는 분야는 거의 없다[4]. 신문지는이미 기계적, 화학적 전처리를 거친 상태이므로 목질계와 같은 강력한 전처리 과정을 필요로 하지 않는다. 폐지를 구성하고 있는 대부분의 종이들은 목질계 바이오매스보다 더 많은셀룰로오스를 함유하고 있는 반면 리그닌 함량은 더 작았다. 따라서 기존의 전처리 목적 중하나인 리그닌이나 헤미셀룰로오스를 제거하여 효소 당화율을 상승시키기는 어렵다. 현재사용되는 전처리 방법으로는 물리적, 화학적, 생물학적 전처리가 있으나 이러한 전처리방법들은 목질계 성분의 전처리 방법을 그대로 인용한 것이므로 신문지의 전처리 방법에 대한연구는 극히 부진한 상태이다. 효소 가수분해 또한 목질계나 농산 부산물과는 달리 다음과같은 몇 가지 제한요소를 가진다; 1. 신문용지 제조 시 기계적, 화학처리를 거치면서 첨가되는 충진물이 효소가수분해에 영향을 미칠 수 있다는 점. 2. 신문지는 이미 제지공정과 표백공정을 통해 일차 전처리가 된 상태이므로 리그닌 또는 헤미셀룰로오스를 제거하여 효소 당화율을 올리기는 어렵다는 점. 3. 신문용지를 덮고있는 잉크에는 지방산, resin acid, glicerolester, wax등 포함되어 있으므로, 전처리로 인해 새로운 물질이 생성되어 효소가수분해를방해할 수 있다는 점이다[5].따라서 본 연구 목적은 신문지 전처리를 위한 전처리 조건을 알아보고 효소 가수분해에서신문지와 α-cellulose의 당화율을 비교하여 최적 효소 가수분해 조건을 모색하는데 있다.
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