라디아타 소나무(Pinus radiata) 수피: 목재 및 목재 관련 산업에 귀중한 자원이 될 수 있을 것인가?

문성필 ( Sung Phil Mun ) 한국목재공학회 2020 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2020 No.1

라디아타 소나무재는 근래 우리나라가 가장 많이 수입하고 있는 목재이며 그 양은 전체 목재 수입의 50%이상이다. 이들 소나무재는 주로 구조용재로 사용되고 있으며, 가공 시 파생되는 죽데기는 펄프나 MDF 제조 등에 사용된다. 수피 또한 많이 발생되는데 이들은 대부분 저가의 연료나 토양개량제 등으로 사용되고 있을 뿐이다. 그러나 본 소나무 수피는 강력한 천연 항산화제인 proanthocyanidin (PA)과 같은 폴리페놀류의 보고이며, 그 함량은 다른 소나무 수종의 수피보다 월등하게 많아 이를 이용 할 수 있는 방법이 개발 된다면 상업적 가치가 뛰어날 것으로 생각된다. 뉴질랜드의 경우 EnzogenolⓇ이라는 상품명으로 본 소나무 수피 추출물을 전 세계 판매하고 있다. 국내의 경우에도 2005년 이 후 이러한 수피 추출물로 제조한 상품명 PinoradiolⓇ이 기능성 화장품 첨가제로 소량 판매되고 있다. PA를 주성분으로 하는 소나무 수피 폴리페놀류는 안전한 천연 항산화제로써 식품, 의약품은 물론 화장품 원료로 이용될 수 있으나, 국내의 경우 아직 그 시장이 작다. 가장 큰 이유로는 이러한 목재를 대량 수입·가공하는 목재관련 회사들의 수피에 대한 인식 때문이라 생각된다. 근래 EU를 비롯하여 중남미에서 소나무 수피 폴리페놀의 친환경 폴리올로의 이용 가능성에 대한 연구도 활발히 진행 중으로 어느 때보다 소나무 수피의 중요성이 크게 대두되고 있다. 따라서 본 강연을 통하여 국내 많은 목재 및 그 관련회사에서 소나무 수피가 목재보다 더 부가가치가 높은 자원임을 인식 할 수 있는 계기가 되었으면 한다.

소나무 수피로부터 수증기 활성화에 의한 활성탄 제조

문성필(Sung-Phil Mun),황의도(Ui-Do Hwang) 한국산림바이오에너지학회 2002 산림바이오에너지 Vol.21 No.2

소나무 수피로 부터 수증기 활성화 의하여 활성탄을 제조하였으며, 제조된 활성탄은 세공 구조 및 표면적에 대한 검토를 행하였다. 활성화를 위하여 3종류의 서로 다른 형태의 로(정치식 수직, 수평로 및 회전식 수평로)가 본 실험에 사용되었다. 정치식 수직 및 수평로를 이용하여 수피를 탄화시키고 이를 수증기 활성화시키면, 1,000 ㎡/g이상의 높은 비표면적을 얻기는 어려웠다. 분말상태의 시료를 사용하면 비표면적이 약간 향상되었지만, 여전히 정치식 로의 경우 높은 비표면적의 결과를 얻기는 어려웠다. 로타리식 수평로에서 수피를 수증기 활성화시키면, 시판 1급 활성탄과 유사한 1,000 ㎡/g 이상의 비표면적을 나타내는 활성탄을 제조할 수 있었다. 로타리식 수평로에서 제조된 활성탄은 미세공에서 중세공까지 다양한 공극 분포를 나타내었다.<br/> Activated carbons were prepared from pine bark by steam activation, and pore structures and specific surface areas were then investigated. Three different types of kilns were used for the activation. When the stationary-vertical- or stationary-horizontal-type kiln was used for the steam activation to prepare an activated carbon from the bark, it was not possible to produce activated carbon having high specific surface areas exceeding 1,000 ㎡/g. Using bark powder improved the specific surface area, but it was still not high enough. When the rotary-horizontal-type kiln was used for the activation, the activated carbons prepared had high specific surface areas of more than 1,000 ㎡/g, which was similar to a commercial first-grade activated carbon. The activated carbon prepared by the rotary kiln had a wide distribution of pore size ranging from microporous to mesoporous. <br/> <br/>

소용량 및 대용량 탄화로에서 제조된 소나무 수피탄의 특성

문성필(Sung-Phil Mun),황의도(Ui-Do Hwang),박상범(Sang-Bum Park),권수덕(Su-Duk Kwon) 한국산림바이오에너지학회 2002 산림바이오에너지 Vol.21 No.2

소용량 실험실용 탄화로 및 3종류의 대형 탄화로 (간이 탄화로 (400 - 500℃), 개량 탄화로 (600 - 700℃) 및 전용탄화로 (800 - 1,000℃))를 이용하여 소나무 수피의 탄화를 실시하였다. 그리고 제조된 수피탄의 물성과 세공구조를 분석하였다.<br/> 소나무 수피를 실험실용 소용량 탄화로를 이용하여 질소 존재하에서 500℃에서 900℃까지의 다양한 온도 조건에서 탄화시키면, 탄화수율은 탄화 온도의 증가와 함께 급속하게 낮아졌으며, 700 - 900℃에서 일정하게 유지되었다. 수피의 탄화수율은 동일 탄화온도에서 소나무 목부의 탄화수율보다 16 - 18% 더 높았다. 제조된 수피탄의 BET 비표면적은 탄화수율 약 35 - 40%에서 약 400 - 500㎡/g을 나타내었다. 600℃ 30분의 탄화조건에서 제조된 소나무 목부탄은 미세공이 많이 발달해 있었으나, 동일조건에서 제조된 수피탄이 경우 미세공은 물론 중세공도 많이 존재하였다.<br/> 대형 탄화로에서 제조된 수피탄의 탄화 수율 및 요오드가 및 BET 비표면적은 소용량 탄화로의 결과와 매우 유사하였다. 이러한 결과는 소나무 수피가 높은 비표면적과 수율을 가지는 양질의 숯을 생산 할 수 있는 원료로 사용될 수 있음을 나타낸다.<br/> Pine bark was carbonized by using a small-scale experimental kiln and three different types of large-scale kilns (simple (400 - 500℃), improved (600 - 700℃) and special kiln (800 - 1,000℃)).<br/> The physical properties and pore structures of the bark charcoals prepared were analyzed. <br/> When the bark was carbonized at various temperatures ranging from 500 to 900℃ in the presence of nitrogen, carbonization yield decreased rapidly with increasing carbonization temperature and it remained constant from 700 to 900℃. The carbonization yield of the bark was 16 - 18 % higher than that of pine wood. The BET specific surface areas and iodine values increased with a decrease in carbonization yield. The BET specific surface areas of the bark charcoals reached about 400 - 500 ㎡/g for carbonization yield of 32 - 40%. The pine wood charcoal prepared at 600℃ for 30 min resulted in a more microporous structure, whereas the bark charcoal prepared at the same condition was more mesoporous. <br/> The carbonization yields and physical properties such as iodine values and BET specific surface areas of bark charcoals prepared by using the large-scale kilns were very similar to those of the small-scale kiln. The results indicated that the pine bark could be used as starting material to produce good quality charcoal having a large specific surface area and a high carbonization yield. <br/>

Alcohol-bisulfite 증해폐액중 (蒸解廢液中)의 심전분석

문성필(Sung Phil Mun) 전북대학교 농업과학기술연구소 1990 농업생명과학연구 Vol.21 No.-

알카리 전처리에 의한 NBKP의 형태학적 및 이화학적 변화

문성필(Sung Phil Mun),장민환(Min Hwan Jang) 한국펄프·종이공학회 2009 펄프.종이기술 Vol.41 No.4

현사시 ( Populus alba X glandulosa ) 재 isopropanol - bisulfite 증해폐액의 분석

문성필(Sung Phil Mun),위흡(Heub Wi),김승기(Seung Ki Kim) 전북대학교 농업과학기술연구소 1991 농업생명과학연구 Vol.22 No.-

목타르 혼합 페놀수지접착제의 접착성능

박상범(Sang-Bum Park),김수원(Su-Won Kim),박병대(Byung-Dae Park),한태형(Tae-Hyung Han),강은창(Eun-Chang Kang),박종영(Jong-Young Park),문성필(Sung-Phil Mun) 한국산림바이오에너지학회 2005 산림바이오에너지 Vol.24 No.1

목탄의 제조 과정 중 얻어지는 목타르의 활용방안을 모색코자 페놀수지에 목타르를 혼합하여 합판을 제조하여, 물리적, 기계적 및 포름알데히드 방출성능을 조사하였다. 목타르를 혼합하여 제조된 합판의 경우, 목타르를 혼합하지 않은 합판에 비해 물리적, 기계적인 면에서 별다른 감소를 보이지 않았으며, 인장전단 접착력은 비내수, 내수 모두 목타르의 혼합으로 인하여 오히려 향상되는 것으로 나타났다. 또한 포름알데히드 방출량에서도 목타르의 첨가는 방출량을 감소시키는 것으로 나타났다. This study was performed to find a new use of wood tar from the manufacturing process of wood charcoal. Plywoods made of phenol adhesives mixed with wood tar were manufactured, and physical, mechanical properties and formaldehyde emission were investigated. Plywoods made of phenol adhesives mixed with wood tar were almost same as an original phenol adhesive in physical and mechanical properties and tensile-shear adhesive strength of the plywood was higher than the original one in both non-waterproof and waterproof tests. Formaldehyde emission was lower as the amount of wood tar increased in phenol adhesive.

셀룰로오스계 폐기물의 재활용

이성구(Sung Goo Lee),임성담(Sung Dam Ihm),김병석(Byung Suk Kim),문성필(Sung Phil Mun),이종문(John Moon Rhee) 한국염색가공학회 1995 韓國染色加工學會誌 Vol.7 No.2

목타르계 페놀접착제의 제조 및 접착성능

박상범(Sang-Bum Park),김수원(Su-Won Kim),박병대(Byung-Dae Park),한태형(Tae-Hyung Han),강은창(Eun-Chang Kang),박종영(Jong-Young Park),문성필(Sung-Phil Mun) 한국산림바이오에너지학회 2005 산림바이오에너지 Vol.24 No.1

목탄의 제조과정에서 발생되는 목타르의 신용도를 찾고자 목타르를 이용한 레졸형 페놀수지접착제를 제조하여, 합판에 대한 접착력 시험을 실시하였다. 소나무타르계 접착제는 미첨가 페놀접착제와 비교했을 때, 고형분, 점도와 같은 수지의 물성은 유사하였으며, 인장 전단 접착력에서도 비내수, 내수 모두 페놀접착제에 비해 크게 떨어지지 않았다. 그러나, 참나무타르계 접착제의 경우에서는 수지물성도 페놀수지와는 다른 물성을 보였으며, 내수접착력은 페놀접착제의 접착력에 비해 절반 정도의 낮은 접착력을 보였다. 포름알데히드 방출량은 목타르의 첨가량이 많을수록 많이 방출되었다. To find a new use of wood tar which is obtained from the manufacturing process of wood charcoal, a resol type of phenol adhesive using wood tar was made and some adhesion tests on plywood were examined. Phenol adhesive synthesized with pine tar was almost same as an original phenol adhesive in physical properties such as solid content and viscosity and tensile-shear adhesive strength of plywood made of phenol adhesive synthesized with pine tar was not much lower than the original one in non-waterproof and waterproof tests. Phenol adhesive synthesized with oak tar, however, was different from original phenol adhesive in physical properties. Adhesive strength of plywood made of oak tar was 50% lower than the original one on waterproof tests. The amount of emitted formaldehyde increased as the amount of wood tar increased.

해당화 뿌리의 가수분해형 탄닌(Rosanin)이 실험용 백서의 혈당, 중성지방 및 제4 당수송체 mRNA의 발현에 미치는 영향

전기엽(Ki Youp Jeon),문성필(Sung Phil Mun) 대한내과학회 2000 대한내과학회지 Vol.58 No.2

N/A Background : The root of the plant Rosa rugosa has been reported to have an anti- hyperglycemic and anti-hyperlipidemic effect in experimental animals. But its definite anti-hyperglycemic and anti-hyperlipidemic substance has not yet been identified. In this study, we found the hydrolysable tannins of the hot water extract of the Rosa rugosa root had those effects, and named it as Rosanin. And its mode of actions were evaluated. Methods : Three groups of streptozotocin-injected rats and two groups of buffer-injected control rats were given 10 mg/Kg/ml of Rosanin, or glibenclamide, or water by nasogastric tubes for three weeks. Blood sugar, insulin, triglyceride and GLUT4 mRNA levels were checked in the fasting state. Liver, kidney and pancreatic specimens were observed by light microscopy. Results : All the water-treated, glibenclamide-treated and Rosanin-treated diabetic rats had significantly higher blood sugar levels compared to that of normal control rats (p<0.001, p<0.001 and p<0.05, respectively); but Rosanin-treated diabetic rats had significantly lower blood sugar level compared to those of glibenclamide-treated and water-treated diabetic rats (p<0.05 and p<0.001, respectively). In the Northern blot analysis from the experimental rats' hind limb skeletal muscle RNA, all the diabetic rats showed variously decreased levels of GLUT4 mRNA compared to those of normal control rats. The water-treated diabetic group showed a 66% decline (p<0.001); the glibenclamide-treated diabetic group led with a 2% decline; and the Rosanin-treated diabetic group revealed a 23% decline (p<0.05). All three groups of diabetic rats had significantly lower insulin levels compared to that of normal control rats (p<0.01), but glibenclamide-treated diabetic rats and Rosanin-treated diabetic rats had significantly higher insulin level compared to that of water-treated diabetic rats (p<0.05, each). Furthermore, Rosanin treatment significantly decreased plasma blood triglyceride levels of streptozotocin-injected diabetic rats compared to water-treated and glibenclamide-treated, streptozotocin-injected diabetic rats (p<0.05 and p<0.01, respectively). The light microscopic observation of pancreatic specimens of the Rosanin-treated diabetic group showed more intact islet cells than the water-treated diabetic groups. Liver specimens of the Rosanin-treated diabetic group showed a normal appearance, but those of the water-treated diabetic groups showed severe spotty hepatic necrosis and many regenerating hepatic cells. Conclusion : Rosanin has an anti-hyperglycemic effect. This effect is due, in part, through the enhancement of the GLUT4 mRNA expression, the stimulation of insulin secretion in hyperglycemia, and through the preservation of pancreatic beta cells from the destructory damages of the streptozotocin. Further, it has anti-hypertriglyceridemic and hepatotoxicity-relieving effects in streptozotocin-injected diabetic animals. Abbreviations : Rosanin, the high molecular weight hydrolysable tannins of the hot water extract of the Rosa rugosa root; has an average molecular weight of about 830,000; it mainly consists of D-glucose units linked by the 1→4 gulcoside bonds and phenolic acids, such as ellagic and gallic acid1).(Korean J Med 58:180-188, 2000)