BLACKLOTUS

연꽃, 관곡지

경기도 시흥 관곡지는 연꽃밭으로 유명하여 꽃피는 시기에는 카메라 부대로 완전 점령 당한다

연꽃은 진흙속에서 아름답게 꽃을 피우지만,

화무십일홍 이라고 결국은 꽃잎이 떨어지고

그리고, 더욱 아름다운 의미의 자태를 보여준다.

피어있을 때보다,

사라질때까지도 아름다운 연꽃인것 같다 

바이오차(biochar)란 무엇인가?

바이오차(biochar)는 유기물을 고온으로 가열하여 생산된 탄소로서, 흑연과 유사한 물질이다.

이러한 과정은 일반적으로 생물질을 산소 없이 가열하는 열분해 또는 소성 과정을 통해 이루어진다.

바이오차는 주로 농림업 및 환경 보호 분야에서 사용되며, 다양한 목적으로 활용된다.

[바이오차의 용도와 특성]

1. 토양 개량제

 바이오차는 토양 개량제로서 사용되어 토양의 생산성을 증가시키고

토양의 건강을 개선하는 데 도움이 된다.

바이오차는 토양 내 물과 영양소의 보유를 촉진하고,

유익한 미생물 활동을 촉진하여 토양 품질을 향상시킨다.

2. 탄소 저장

 바이오차는 생산과정에서 흡착된 탄소를 안정적으로 보관하고 있다.

이를 토양에 추가하여 지구 온난화의 영향을 완화하는데 기여할 수 있다.

3. 폐기물 처리

 바이오차는 농업 폐기물과 유기적 폐기물을 활용하는 데에 사용될 수 있다.

이를 통해 폐기물 처리의 효율성을 높이고 환경 오염을 줄일 수 있다.

4. 물 관리

 바이오차는 토양 내의 물의 흐름을 조절하여 물 관리를 향상시킬 수 있다.

토양의 건조와 물 균형을 조절하여 가뭄과 홍수를 완화하는데 기여할 수 있다.

5. 에너지 생산

 바이오차 생산과정은 열분해 과정으로 열을 발생시킨다.

이 열을 에너지로 활용하는 방법으로 바이오차를 사용하여 에너지를 생성하는 연구도 진행되고 있다.

바이오차는 지속 가능한 농업 및 환경 보호에 대한 관심이 높아지면서 연구 및 응용이 계속 확대되고 있다.

[바이오차 제조 기술]

바이오차는 주로 농업 폐기물, 목재, 부산물 등의 생물질을 고온과 산소 없이 열분해하는 과정을

포함하는 "열분해과정/파이로라이시스(Pyrolysis)"를 통하여 이루어진다.

이러한 과정은 생물질을 탄소가 많은 안정적인 형태인 바이오차로 변환시킨다.

바이오차 제조 기술은 크게 다음과 같은 단계로 이루어진다:

1. 원료 선별

 바이오차 제조 과정은 다양한 생물질을 사용할 수 있으며,

농업 폐기물, 목재, 가축 부산물 등이 일반적으로 사용된다.

이러한 생물질은 품질과 생산량에 영향을 미치므로 선별 및 건조과정이 중요하다.

2. 열분해과정

선별된 생물질은 열분해과정/소성과정/파이로라이시스 과정을 거쳐 바이오차로 변환된다.

열분해과정은 고온(일반적으로 350도 이상)에서 산소가 없는 환경에서 이루어진다.

이러한 환경은 생물질이 완전히 연소되지 않고 일부 탄소가 고정되어 바이오차로 남게된다.

3. 바이오차 처리

 열분해과정으로 생산된 바이오차는 먼지, 잔여 물질 등의 불순물과 분리되어 정제되어야 한다.

4. 바이오차 응용

 생산된 바이오차는 토양 개량제로 사용되기 위해 농경지에 추가될 수 있다.

또한 환경 오염물질 제거, 에너지 생산 등 다양한 분야에서도 활용될 수 있다.

바이오차 제조 기술은 지속적으로 발전하고 있으며,

더욱 효율적이고 경제적인 방법을 개발하기 위해 연구와 혁신이 계속 이루어지고 있습니다.

특히 기후 변화와 환경 문제에 대응하기 위해 바이오차와 같은 친환경 기술의 개발이

중요한 연구 분야 중 하나로 간주됩니다.

[바이오차 사업의 전망]

1. 정부 정책 및 규제

 정부의 기후 변화와 환경 보호에 대한 관심과 노력은 바이오차 산업의 성장에 영향을 미칠 수 있다.

정부의 장기적인 지원과 환경 규제는 바이오차 기술의 보급 및 적용을 촉진할 수 있다.

2. 농업 및 생태계에서의 수요

 바이오차는 농업 및 재생 에너지 산업과 같은 분야에서 광범위한 응용 가능성을 가지고 있다.

토양 개선, 탄소 포집, 환경 오염 제어 등에 대한 수요가 늘어날 경우 바이오차 사업의 전망이 향상될 수 있다.

3. 기술 개선과 경제성

 바이오차 생산 기술과 프로세스의 개선은 생산성을 향상시키고 생산 비용을 낮출 수 있다.

경제적으로 효율적이고 실용적인 바이오차 생산 방법이 개발되면 사업 전망이 더욱 밝아질 수 있다.

4. 국제적인 환경 및 기후 변화 대응

국제적으로 기후 변화 대응과 온실 가스 감축에 대한 약속과 노력이 높아짐에 따라 바이오차와 같은

친환경 기술의 수요가 늘어날 수 있다.

요약하면, 바이오차 사업의 전망은 기술의 발전, 정부 정책 및 규제, 산업 및 농업 분야에서의 수요,

그리고 국제적인 기후 변화 대응에 영향을 받을 것으로 예상된다.

이러한 요인들이 적절히 조합되고 관리된다면 바이오차 산업은

지속 가능한 발전을 이룰 수 있을 것으로 기대된다.

여주(bitter melon)는 아종적으로는 '쿠르따(Karela)' 또는 '고양이배(Cundeamor)'로도 불리며,

'Momordica charantia' 라는 식물의 열매를 지칭합니다.

한국에서 여주, 일본 에서는 고야(goya), 영어로는 비터멜론(bitter melon/쓴맛의 멜론), 필리핀등 동남아에서는

암팔라야(ampalaya)등으로 불리우고 있다.

이 열매는 주로 아시아, 아프리카 및 남미 지역에서 재배되며, 전통적으로 의학 및 요리에 사용되고 있습니다.

[1.여주의 특성]

여주/암파라야는 쓴 맛과 독특한 향기를 가지고 있습니다.

영어로 Bitter Melon 는 쓴 멜론 이라는 의미 입니다

 여주/ 암팔라야는 다양한  많은영양소를 함유하고 있어 우리의 건강생활에 도움을 줄 수 있습니다.

비타민 A, 비타민 B,  비타민 C 와 같은 비타민 군과 칼륨, 아연, 철분 등의 미네랄이 풍부하게 함유 되어 있는 식물입니다.

 여주/암팔라야 에는 우리가 관심 가지고 있는 항산화물질인 카로틴과 플라보노이드가 포함되어 있습니다.

항산화물질은 산화 스트레스로부터 세포를 보호하고 노화를 방지하는데 도움을 줄 수 있습니다.

 또한, 여주/암팔라야에는 면역 강화에 기여하는 활성 성분들이 함유되어 있습니다.

여주/암팦라야는 전통적으로 혈액내 혈당 조절, 소화 촉진, 면역 강화 등의 목적으로 사용되었습니다.

현대 의학에서도 당뇨병의 혈당조절, 다이어트, 소화 문제 등의 치료나 예방을 위해

가루, 환, 차, 혹은 음식과 함께 조리하여  사용되기도 합니다.

[2.여주(bitter melon)의 학술적 데이터]

이집트 나이로비대학 : 암팔라야 혈당 강하 연구

글루코스/glucose (2.0g/kg)을 투여한 실험쥐에 여주/암팔라야 씨를 제거한 순수한 열매로 가공한 쥬스, 10ml/kg body weight를 28일 간 경구 투여한 결과 혈중 글루코스/glucose 양이 실험개실 3.2mmol/l에서 28일 후 2.9mmol/l오 10% 수준 감소한 것으로 나타났습니다. 이때 대존군에서는 아무런 변화도 없었습니다

파키스탄의 가라치 대학 : 제2형 당뇨병에 대한 연구

여주/암팔라야를 말린 후 뜨거운 물로 끓인 차 (6.5ml/kg)을 실험용 마우스에 경구 투여 후 관찰한 결과,

몸무게를 17%, LDL콜레스테롤 55%, 지질 20%, 혈당 21%를 낮추어 주었으며,

몸에 이로운 HDL 콜레스테롤은 18% 높혀 준 것으로 나타났습니다

[3. 여주/Bitter Melon/암팔라야/고야의 핵심 성분들]

여주/암팔라야의 주요성분인 차란틴(Charantin)은 일종의 식물성 사포닌으로서

여주/암팔라야에서 느껴지는 쓴맛 성분의 지용성 물질로서,

이 물질이 체내 혈당을 낮추는 작용을 하는 것으로 보고되었습니다.

차란틴은 췌장의 베타세포에 작용하여 인슐린의 분비를 촉진시켜 혈당을 낮추는 효과가 있습니다.

일반적인 당뇨병약이 저혈당을 일으킬수 있는 것에 비해, 식물성 차란틴은 췌장의 기능을 활성화 시키는

정상적인 작용을 함으로써,  혈당이 하락하는 경우, 알파세포에서 글루카곤을 분비하여 혈당치를 상승시킴으로서

체내의 혈당을 안정 시켜 주는 것입니다.

이외에도 여주/암팔라야에 함유된 인슐린 유사작용을 하는 폴리펩타이드-p, 그리고 알칼로이드등 과 같은 성분들이

복합적으로 작용하여 혈관의 지질화를 막아주고, 이로 인한 혈당을 조절해 주는 것으로 추정 되기도 합니다.

결국 여주/암팔라야는 혈당을 조절해 주면서 동시에 항산화 작용을 함으로써 고혈압이나 다른 합병증에 대항 할수 있도록

면역력을 증가 시켜주었음을 의미합니다

여주/암팔라야의 추출물이 당뇨병에 효과가 있닥 제안하는 많은 사람들이 여주 활용 추출물이

인체에서 혈당수준을 조절하는데,

어떠한 역할을 하는 있어서 절재적으로 동의하고 있습니다.

이에 대한 확실한 증명으로 여주의 쓴맛 성분인 모모루데신, 차란틴과 식물 인슐린, 시트롤린, AMPK단백질 등으로

조화롭게 구성된 화합물에 의해 혈당 수준을 정상치로 만들 수 있고 암 예방에나 항암 효과도 있다는

사실을여러가지 눈문과 임상실험, 가정 생활에서 오랫동안 검증되고 유지 되어 왔다는 것 입니다

장수마을로 알려진 일본 오키나와에서는 여주/암팔라야/고야를 거의 모든 음식에 섞어서 조리한다고 하며,

특히 돼지고기를 고야와 함께 볶은 요리는 유명하여 제품화 되어 있기도 하다.

웰시코기 아톰이 달력과 잡지, 그리고 사료회사 포장 모델로 게약을 하고 사진을 찍었다

여러가지 배경에서 3시간정도 자유스럽게 돌아다니면 사진사들이 기다렸다가 순간 촬영을 한다. 강아지도 힘들지만, 사진찍은 사람들도 힘든 일인것 같다.

수백장의 사진을 찌고 그중에서 필요한 장면을 사용한다고 하니, 아톰도 이번 촬영으로 자기 밥벌이는 했는데...ㅋㅋ

대한민국의 최근 소비빈도의 변화에 따라 커피산업 성장율이 무려 121%로 1인당

커피 소비량이 연 350잔을 넘어, 명실공히 커피 공화국으로 바뀌고 있다.

그러나 커피를 마시는 대다수의 사람들이 모르는 사실은 원두의 약 2%만이 커피를

만드는데 사용되며, 나머지 99.8%는 찌꺼기 쓰레기(커피박/Coffee Waste)로

버려진다는 것이다.

“한 해 발생하는 커피찌꺼기는 약 27만톤”

이는 자동차 약 30만대의 무게와 같은 엄청난 중량인 것이다.

이렇게 발생한 커피찌꺼기, 커피박은 처리비용 및 환경오염 등 다양한 문제를

유발하고 있으며, 무엇보다 그냥 버리기에는 너무 아까운 자원 중 하나이다.

커피박의 바이오매스화(Bio Mass SRF)가 시급한 시점이다

국내에서도 이미 커피찌꺼기 즉 커피박(Coffee Waste)이 대형커피체인점을 필두로

단순한 용기(화분) 제작, 방향제, 비료(토질개선제), 스크럽원료, 재털이 등으로

일부 재활용 되고 있다.

스타벅스에서는 커피박으로 친환경 퇴비를 만들어 지역 농가에 기부하거나 커비박을 활용한 

자원순환사회연대에 참여하여 농가에서 사용할 친환경 커피 퇴비에 필요한 커피박과 퇴비 구입 기금을 지원하고, 

지원받은 농가는 우수한 농산물을 스타벅스에 공급하는 순환방식의 협약을 통해 커피박 재활용 활성화

순환시스템에 참여하고 있다.

그러나, 

단순히 커피찌꺼기를 성형해서 처리하기에는 너무 아까운 재료로서

이미, 영국에서는 그 유명한 빨색 2층 버스가 커피박에서 추출한 기름으로 바이오디젤을 만들고

이를 주요 연료로 사용하여 운용하고 있으며,

커피박 자체가 이미 로스팅(탄화)되어 다른 목재등의 열량(4,388kcal)보다

높은 5,888kcal의 발열량을 가지고 있어

우수한 펠렛제조원으로도 손색이 없다.

이미 영국의 Biobean 이라는 회사에서는 커피박으로 바이오디젤, 바이오에탄올을 생산한 후 나머지로

커피장작을 제조하여 상용 판매 하고 있고,

커피로 유명한 네슬레(Nestle)에서는 우체국을 연계한 커피박 수거 시스템 운영과 커피박으로

전체 공장 가동 공정에너지의 15%를 충당하고 있으며,

Beanergi라는 영국회사는 커피박으로 펠렛을 만들어 실생활에 사용하고 있다

이러한 커피박의 재활용은 연간 발생되는 27톤의 커피찌꺼기의 처리에 필요한 사회적 비용도 330억원을 절약할수 있으며,

탄소배출 및 분진 20% 감소효과 등이 있다

커피박의 바이오메스화 과정을 보면

1차 : 커피원두로 커피를 추출하여 맛과 향의 음료로 판매 : 2%

2차 : 발생된 커피박을 압착 착유하여 바이오디젤 원료인 추출 : 10%

3차 : 오일추출 후 찌꺼기를 발효분해하여 바이오에탄올 추출 : 10%

4차 : 발효후 찌꺼기로 성형 가공하여 커피박 펠렛, 로그 제작 : 75%

의 과정을 거치게 된다

천연자원이 환경적으로 부족한 우리나라에서 이러한 좋은 원자재를 재활용 하기 위해서 커피박 자원화에 대한

법적 기반을 마련하였는데, 2018년 5월 폐기물처리신고자가 동식물성 잔재물을 수집하고 운반할 수 있도록 

폐기물관리법 시행규칙이 개정됐으며, 

바이오 고형연료제품(SPF)으로 제조 가능한 식물성 잔재물 항목에 커피박이 추가되었다,

그리고 2022년에는 커피박이 순환자원으로 지정 되어 더욱 재활용의 전환이 쉽게 되었다.

현재까지의 커피박 처리 및 재활용 기술은 조금 더 구체적이고 경쟁력 있는 연구가 필요한 시점이긴 하나 

진행된 연구를 미루어 봤을 때 커피 찌꺼기를 이용한 친환경 재활용 기술은 경쟁력 있는 

기술로 인정될 가능성이 충분하다고 여겨진다. 

더욱이 커피 찌꺼기는 발생량이 매년 꾸준히 증가하고 있으므로 

이를 처리하고 재활용하는 연구는 꼭 필요하다고 할수 있다

커피박의 상태에 따라 응용 분야가 다양하므로 바이오에너지, 활성탄, 퇴비 등 여러 분야에서 활용될 것을 기대해 본다.

케나프는 땅, 공기, 물, 사람을 모두 살리는 유엔이 지정한 공기정화식물이고 가장 좋은 반려식물이다.

케나프는 철 말고는 모든 것을 만들 수 있는 신이 선택한 인류 최고의 식물이다.

케냐프는 화력발전소를 대체하고, 태양광을 대체할 수 있는 가장 친환경 식물이다.

탄소중립 NET ZERO 운동

특히 “2050년 탄소중립 목표 기후동맹”에 가입하는 등

각국은 지금 배출한 이산화탄소 (온실가스)를 흡수하기 위해서 배출한

이산화탄소의 양만큼 나무를 심거나, 친환경 대책을 세움으로써 이산화탄소 총량을 중립상태로 만들기 위해

다양한 아이디어를 짜 내야 하는 시점에 도달했다.

이러한 상황에서 특이할만 한 대안재로서 친환경 작물인 “케나프(KENAF)”가 세계적으로 관심의 대상이 되는 것이다.

케나프의 특성

케나프(KENAF)는 경제적 가치가 매우 높은 식물로서 각종 산업 전반에 활용되어지고

이로인해 기후위기 대응과 경제적, 공익적 가치를 증진 시키는 식물로서

어떤 기후와 토양에 대한 적응력이 뛰어나고

별도의 비료나 농약을 사용하지 않아도 물로만 재배가 가능한 식물 자원으로서,

성장속도가 빠르고 이산화 탄소 분해능력이 여타 식물보다 5~10배 높을 뿐 아니라

미세먼지 발생을 억제시키는 능력 또한 가지고 있다

.아울러, 케나프(KENAF)재배 지역의 토질 정화 능력이 좋고 수중의 질소나 인산을 흡수하여

물을 정화 시키는 능력도 뛰어나며 생태적 복원사업이 필요한 지역에 심으면 소위 땅심이 살아나는 식물로도 알려져있다.

뿐만 아니라, 가축사료로도 활용이 가능하며,

케나프 줄기를 태운 재는 질소, 인산, 칼리등 비료의 3대요소를 풍부히 함유하고 있어

다른 식물 재배에 친환경 비료로도 사용이 가능하다.

바이오 플라스틱 소재

이미, 해외에서는 케나프(KENAF)를 섬유펄프나 바이오복합소재등의 제품으로 사용하고 있는데,

이는 케나프는 바이오플라스틱의 주성분인 셀룰로이스 함량이 기존의 옥수수(50%)보다 높은 80%에

이른 것으로 밝혀져, 썩는데 500년이 걸리는 플라스틱을 대체할 주요 자원으로 관심을 받고 있다

이와같은 케나프(KENAF)의 실제 사용 사례를 본다면

자동차에서의 케나프섬유 활용 플라스틱은 초기 경량화를 위한 차량 내장 판넬에만 적용하였으나,

최근에는 외부 시각적인 인테리어 부분에도 확장 적용되고 있다.

이미 토요다,BMW,포드 등 세계적인 자동차 회사들이 다양한 용도로 케나프 함유 제품을 사용하고 있다

또한, 음식용기, 전자제품 및 장남감등 플라스틱 제품의 85%가량이

바이오플라스틱으로 대체될것으로 예상되며,

비투명 플라스틱이 케나프(KENAF)함유 플라스틱으로 활용이 가능하다

아울러, 친환경소재활용의 필요성이 나날이 증가하고 있는

가구 및 인테리어 자재의 대체제로서도 케나프(KENAF)는 충분히 활용 가능하며,

절연과 보온기능도 뛰어나 이미 친환경 건축물 자재로서 사용이 급증하고 있다.

기업의 케나프 관심사례

이에, SK 케미칼의 ECOPLAN, 코카콜라 계열의 PLANTBOTTLE, 곡물유통회사 CARGILL의 INGEO,

LG하우시스의 ZIN바닥재, 이케야등

이미 많은 국제적인 대기업 에서 케나프 활용 제품들을 상용화하는 연구 개발을 강화하고 있으며,

친환경 장난감

친환경 유아식기류

 친환경 기저귀

친환경 벽지 및 가루 풀

 친환경 바닥재

 석고보드 대체품

 친환경 인테리어 내장소재

친환경 가구등

앞으로 더욱 많은  친환경적이며 온실가스 배출 감소를 유도하는 케나프(KENAF)응용 제품이 출현 할 것이다.

청설모

경기도 오산 임업시험장안에 위치한 물향기 수목원에는 귀여운 청설모가 살고 있다

사람들의 눈을 피해 나무를 오르 내리며 혹시나 먹을 것이 없나 두리번 거리고

소중한 먹이가 발견 되면 누가 볼까 숨어서 뚝딱 먹어 치운다..

요녀석 사진 찍기가 만만치 않은데, 그래도 가끔은 과시하듯 포즈를 취해준다