제1장 연구개발과제의 개요(RESEARCH PROJECT OUTLINE) = 29
제1절 연구개발의 필요성(Importance of the research) = 29
제2절 연구개발의 목적 및 범위(Purpose and scope of the research) = 40
제2장 국내외 기술개발 현황(WORLDWIDE RESEARCHES ON RED ALGAE) = 58
제1절 세계적 수준(Worldwide researches) = 58
제2절 국내수준(Nationwide researches) = 59
제3절 국내·외의 연구현황(Research trends of the world) = 60
제3장 연구개발 수행 내용 및 결과(EXPERIMENTS AND RESULTS) = 62
제1절 홍조류의 양식 〈제1세부과제〉(Cultivation of red algae 〈Subject 1〉) = 62
1. 서론(Introduction) = 62
2. 재료 및 방법(Materials and Methods) = 63
가. 재료(Materials) = 63
나. 방법(Methods) = 65
3. 결과 및 논의(Results and Discussion) = 67
가. 우뭇가사리과 식물의 실내배양(Indoor culture of Gelidiaceae) = 67
(1) 개우무의 실내 배양 (개체의 크기 0.8 ㎝군)(Indoor culture of Pterocladiella capillacea (thallus length 0.8 ㎝group)) = 67
(2) 우뭇가사리의 실내배양 (개체의 크기 1 ㎝군)(Indoor culture of Gelidium elegans (thallus length 1 ㎝group) = 68
(3) 호주의 Pterocladia lucida 실내배양 (개체의 크기 0.3 ㎝군)(Indoor culture of Pterocladia lucida from Australia (thallus length 0.3 ㎝group) = 69
(4) 발리의 Ptilophora sp. 실내배양 (개체의 크기 0.3 ㎝군)(Indoor culturc of Ptilophora sp. From Indonesia (thallus length 0.3 ㎝group) = 70
나. 우뭇가사리과 식물의 바다 양식(Mariculture of Gelidiaceae) = 71
(1) 우뭇가사리 양식장 주변의 해양 환경(Environmental conditions of Gelidioid algae culture ground in Korea) = 71
(2) 개우무 (Pterocladiella capillavea)의 바다 양식 (삼척시 임원리)(Mariculture of Pterocladiella capillacea in costal area of Samcheok-shi, Korea) = 73
(3) 왕개우무 (Pterocladiella tenuis, 신칭)의 바다 양식 (완도군 당목리)(Mariculture of Pterocladiella tenuis (This species was described in this study) in costal area of Wando-gun, Korea) = 74
(4) 우뭇가사리 (Gelidium elegans)의 바다 양식(Mariculture of Gelidium elegans in costal area of Wando-gun, Korea) = 75
(5) 왕우뭇가사리 (Gelidium pacificum)의 바다 양식(Mariculture of Gelidium pacificum in costal area of Wando-gun, Korea) = 78
(6) 경쟁 생물(Competition species) = 81
4. 결론(Conclusions) = 81
제2절 홍조류 종의 탐색 〈제1세부과제〉(Search for the useful red algae species 〈Subject 1〉) = 85
1. 서론(Introduction) = 85
2. 재료 및 방법(Materials and Methods) = 85
가. 재료의 채집과 확증표본의 제작(Sampling and preparing voucher specimen) = 85
나. 유전체 DNA의 추출(DNA extraction) = 86
다. 종합효소 연쇄반응 (polymerase chain reaction, PCR)(Amplification (polymerase chain reaction, PCR)) = 86
라. PCR 산물의 정제(Purification) = 87
마. 염기서열의 자동분석(DNA sequencing) = 87
바. 염기서열의 정렬 및 자료의 분석(DNA alignment and data analysis) = 87
3. 결과 및 논의(Results and Discussion) = 88
제3절 홍조류 펄프화 및 종이제조공정의 확립 〈제1세부과제〉(Improvement of pulping and papermaking process using red algae 〈Subject 1〉) = 93
1. 서론(Introduction) = 93
2. 추출 공정의 최적화(Optimizations of extraction process) = 94
가. 추출 방법 공정 개선 연구(Improvement of extraction method) = 94
나. 실험 결과(Results) = 94
다. 결론(Conclusions) = 95
3. 표백 공정의 최적화(Optimizations of bleaching process) = 95
가. 오존표백 공정 개선 연구(Researches on ozone bleaching process) = 95
(1) 오존표백 결론(Results of ozone bleaching study) = 96
나. 이산화염소 표백 공정 개선 연구(Researches on chlorine dioxide bleaching process) = 96
(1) 선추출 실험(Pre-extraction process) = 97
(2) 선표백 실험(Pre-bleaching process) = 97
(3) 선표백 공정 결과(Results of pre-bleaching process) = 98
(4) 이산화염소 표백 결론(Results of chlorine dioxide bleaching) = 99
다. 과산화수소 표백 공정 개선 연구(Researches on hydrogen peroxide bleaching process) = 100
(1) 과산화수소 표백 실험 조건(Optimization of hydrogen peroxide bleaching) = 100
(2) 실험 결과(Results) = 101
라. 홍조류 표백공정 개선 종합결론(Conclusions on the red algae bleaching process) = 102
4. 홍조류 펄프화 Plot plant 기계 제작(Development of unit machines in the pilot plant) = 103
5. 홍조류 종이 시험생산(Pilot production of red algae paper) = 103
가. 시험생산의 목적(Purpose of pilot production) = 103
나. 실험계획(Experimental plan) = 104
(1) 섬유원료(Fiber raw materials) = 104
(2) 약품 및 첨가제(Chemicals and additives) = 104
(3) 추가적인 확인 사항(Item to be confirmed) = 105
다. 실험 결과(Results of pilot production) = 105
라. 실험실적 연구결과(Results of laboratory) = 108
마. 지리산 한지에서의 시험생산 결론(Conclusions of pilot production in Jirisan Hanji co,. Ltd) = 114
제4절 Red algae pulp를 이용한 기능성 식품포장재 개발 〈제2세부과제〉(Development of food packaging materials from red algae paper 〈Subject 2〉) = 115
1. 연구개발과제의 개요(Introduction) = 115
가. 연구개발의 목적(Research purpose) = 115
나. 연구개발의 필요성(Research importance) = 115
다. 연구개발의 범위(Research scope) = 116
(1) 연구 범위(Research scope) = 116
(2) 연차별 연구 개발 목표와 내용(Research goals and contents) = 116
라. 국내외 기술개발 현황(Current status of the research) = 117
2. 연구개발 수행 내용 및 결과(Experiments and results) = 117
가. Red algae pulp를 원료로 하는 항산화, 항균성 지류 포장재의 개발(Development of antioxidative and antimicrobial packaging materials from red algae fibers) = 117
(1) 재료 및 방법(Materials and methods) = 117
(2) 결과(Results) = 119
나. 항산화, 항균성 기능을 함유한 포장재의 식품 적용(Application to food packaging) = 126
(1) 재료 및 방법(Materials and methods) = 126
(2) 결과(Results) = 127
다. 항산화, 항균성 기능 지류포장재의 실용화 연구(Industrialization of red algae paper as a food package) = 136
(1) 재료 및 방법(Materials and methods) = 136
(2) 결과(Results) = 137
3. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도(Accomplishment and contribution to the related area) = 148
4. 연구개발결과의 활용계획(Plan for the implementation of the results) = 151
가. 연구 성과(Researchresults) = 151
나. 활용 계획(Plan of implementation) = 152
5. 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보(Foreign scientific information obtained during the study) = 152
제5절 홍조류 추출물의 에탄올화 개발 〈제3세부과제〉(Production of ethanol from red algae extract 〈Subject 3〉) = 153
1. 서론(Introduction) = 153
가. 연구개발의 목적(Objective of the Research) = 153
나. 연구개발의 내용 및 범위(Goals and scope of the research) = 153
다. 연구결과의 중요성(Importance of the Research) = 153
라. 국내·외의 연구현황(Domestic and Foreign Research Status) = 154
2. 홍조류 추출물의 에탄올화 연구개발수행 내용 및 결과(Results of the research on ethanol production) = 155
가. 홍조류의 화학성분 - 원료의 구성당(Chemical composition of the red algae extracts) = 155
나. 홍조류 추출물의 가수분해 및 환원당의 회수(Hydrolysis and preparation of reducing sugar) = 156
(1) 원료(The red algae extracts) = 156
(2) 산에 의한 가수분해(Hydrolysis by acids) = 156
(3) 가수분해 조건 및 수율(Conditions for hydrolysis and reducing sugar yields) = 156
(4) 환원당의 회수 및 정제(Recovery and purification of reducing Sugar) = 156
다. Galactose 발효효모의 선발(Screening and selection of galactose-fermenting Yeasts) = 159
(1) 발효효모의 분포(Screening of galactose-fermenting Strains) = 159
(2) 비교용 균주 Saccahromyces cerevisiae NRRL Y-1528(The Reference strain Saccahromyces cerevisiae NRRL Y-1528) = 160
(3) Saccahromyces cerevisiae No. 9 및 No. 40(Saccahromyces cerevisiae No. 9 and No. 40) = 160
(4) 고농도 기질에서의 에탄올 발효율 비교(Ethanol productivities from galactose with elevated Concentration) = 167
(5) Furan에 의한 효모의 생육저해(Growth inhibition of the yeast strains by furan compounds) = 167
(6) 고농도 Galactose 발효효모의 육성(Strain improvements by mutation for utilization of high-concentration substrate) = 173
라. 홍조류추출물의 에탄올 생산공정(Ethanol fermentation process) = 176
(1) Galactose 발효효모의 효소적 및 유전적 특성(Enzymatic and genetic characterization of the galactose-fermenting yeasts) = 176
(2) 홍조류추출물을 이용한 에탄올 발효 및 생산공정(Processes for ethanol production from the red algae extracts) = 178
제6절 홍조류 펄프 시험 생산 설비 제작 〈페가서스리서치〉(Manufacturing unit machines for pilot production for red algae pulp 〈Pegasus Research〉) = 181
1. 서언(Introduction) = 181
2. 홍조류 펄프의 시생산(Pilot production of red algae pulp) = 183
가. 재료(Materials) = 183
나. 제조공정(Process) = 183
다. 홍조류 펄프 시험생산 및 시제품 판매(Pilot production of red algae pulp and its sale) = 184
라. 시생산된 홍조류 펄프를 이용한 미국 West Michigan Univ.에서 종이시험생산(Paper pilot production at the pilot plant in West Michigan Univ.) = 186
3. 홍조류 펄프 생산 설비 시제품 제작(Manufacturing unit machines producing red algae pulp) = 190
가. 진동 스크린(Vibration screen) = 190
나. 홍조류 섬유 농축기(Red algae fiber thickener) = 191
4. Pilot plant의 설계(Design of Pilot plant) = 192
5. 연구결과요약(Summary of the results) = 197
제7절 홍조류 추출물의 우무배지의 개발 〈제노사피엔스〉(Development of bacteriological agar from red algae 〈Geno Sapiens〉) = 200
1. 서론(Introduction) = 200
가. 연구개발의 목적(Purpose) = 200
나. 연구개발의 배경(Background) = 200
다. 국내외 기술개발 현황(Worldwide researches on bacteriological agar) = 201
(1) 식품용 한천(Agar-Agar) = 201
(2) 미생물 배지용 한천과 아가로스(Bacteriological agar and agarose) = 201
2. 연구개발수행 내용 및 결과(Experiments and results) = 201
가. 한천의 성분(Chemical contents of agar-agar) = 201
나. 한천에서 아가로펙틴의 제거(Removal of agaropectin from agar-agar) = 201
다. 한천 및 아가로스의 회수 및 탈수공정의 비교(Dewatering processes of agar and agarose) = 202
(1) 이소프로판올을 이용한 석출법(Dewatering by isopropyl alcohol) = 202
(2) 압착에의한 탈수방법을 개발하여야 하는 이유(Dewatering process by hydraulic press) = 202
라. 한천의 압착프로세스(Detailed process of dewatering by hydraulic press) = 203
(1) 압착기 제작(Press device) = 203
(2) 한천의 압착(Press of agar-agar) = 203
(3) 아가로스의 압착(Press of agarose) = 204
(4) 세척 및 건조(Washing and arying) = 204
마. 제품의 품질 측정(Agarose quality after process) = 204
(1) 제품 품질 검사를 통한 두 탈수 프로세스의 비교 결과(Agarose quality by two dewatering Precess) = 204
(2) 결과 및 토론(Results and discussions) = 207
바. 발생 폐수 및 폐기물 처리(Waste treatment and disposal) = 208
제8절 홍조류를 이용한 바이오복합재료 개발 기초연구(Fundamental research for development of biocomposites utilizing red algae 〈Korea Institute of Energy Research〉) = 209
1. 연구개발과제의 개요(Research scope) = 209
가. 연구개발의 목적(Purpose) = 210
나. 연구개발의 필요성(Necessity) = 210
다. 연구개발의 범위(Scope) = 211
라. 바이오복합재료의 특성(Biocomposite) = 211
(1) 바이오복합재료의 개요(Characteristics of biocomposite) = 211
(2) 바이오복합재료의 분류(Classification of biocomposite) = 212
2. 국내외 기술현황 개발(Worldwide researches on biocomposite) = 214
가. 국내외 관련분야에 대한 기술개발 현황(Worldwide researches on biocomposite) = 214
(1) 국외현황(Worldwide researches) = 214
(2) 국내현황(Korea) = 215
나. 연구결과가 국내외 기술개발 현황에서 차지하는 위치(Effect of research results on the worldwide researches) = 217
3. 연구개발 수행 내용 및 결과(Experiments and results) = 218
가. 홍조류 섬유 특성분석(Characterization of red algae fiber) = 218
(1) 홍조류 섬유(Red algae fiber) = 218
(2) 홍조류 섬유의 특성(Characteristics of red algae fiber) = 220
나. 홍조류 섬유 보강 바이오복합재료의 제조(Manufacturing of biocomposites reinforced with red algae) = 223
(1) 고분자 매트릭스(Polymer matrix) = 223
(2) 바이오복합재료 제조(Manufacturing of biocomposites) = 223
다. 홍조류 섬유 보강 바이오복합재료의 특성분석(Characterization of biocomposite) = 226
(1) 밀도(Density) = 226
(2) 인장특성(Tensile properties) = 229
(3) 굴곡특성(Flexural properties) = 231
(4) 충격특성(Impact properties) = 237
(5) 동역학적 특성(Dynamoc mechanical properties) = 241
(6) 열팽창 특성(Thermomechanical properties) = 247
(7) 계면특성(Interfacial properties) = 252
라. 홍조류 추출물의 특성분석(Characterization of algae extract) = 254
(1) 홍조류 추출물 특성(Characteristics of algae extract) = 254
(2) 생분해성고분자와의 혼합특성(Compatibility between algae extract and biodegradable polymer) = 254
마. 결론(Conclusion) = 257
제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도(ACHIEVEMENT AND CONTRIBUTION TO RELATED AREA) = 260
제1절 홍조류 양식, 홍조류 펄프화 및 종이제조공정의 확립(Establishment of mariculture of red algae, red algae pulping and paper making process) = 261
제2절 Red algae pulp를 이용한 기능성 식품포장재 개발(Development of food packaging materials from red algae paper) = 262
제3절 홍조류 추출물의 에탄올화 개발(Ethanol production from red algae extract) = 264
제4절 홍조류 펄프 시험 생산 설비 제작(Manufacturing unit machines for red algae pulp production) = 265
제5절 홍조류 추출물의 우무배지의 개발(Development of bacteriological agar and agarose from red algae) = 265
제6절 홍조류를 이용한 바이오복합재료 개발 기초연구(Fundamental research for development of biocomposites from red algae fibers) = 266
제5장 연구개발결과의 활용계획(PLAN FOR THE IMPLEMENTATION OF THE RESEARCH RESULTS) = 267
제1절 홍조류 양식, 홍조류펄프화 및 종이제조공정의 확립(Establishment of mariculture of red algae, red algae pulping and paper making process) = 267
제2절 Red algae pulp를 이용한 기능성 식품포장재 개발(Development of food package utilizing red algae paper) = 267
제3절 홍조류 추출물의 에탄올화 개발(Ethanol production from red algae extract) = 268
제4절 홍조류 펄프 시험 생산 설비 제작(Manufacturing unit machines for red algae pulp production) = 269
제5절 홍조류 추출물의 우무배지의 개발(Development of bacteriological agar and agarose from red algae) = 269
제6절 홍조류를 이용한 바이오복합재료 개발 기초연구(Fundamental research for development of biocomposites utilizing red algae fibers) = 270
제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보(FOREIGN SCIENTIFIC INFORMATION OBTAINED DURING THE STUDY) = 272
제7장 참고문헌(REFERENCES) = 273
