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리그닌, 헤미셀룰로오스 및 셀룰로오스를 포함하는 리그노셀룰로오스계 바이오매스에 리그닌을 용해시키는 용매를 부가하여 바이오매스로부터 리그닌을 추출하는 리그닌 추출 공정; 및
리그닌이 추출된 바이오매스에, 이온성 액체를 부가하여 셀룰로오스 및/또는 헤미셀룰로오스를 추출하는 셀룰로오스 추출 공정;
을 포함하는 리그노셀룰로오스계 바이오매스의 전처리 방법
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제 1 항에 있어서, 상기 리그닌을 용해시키는 용매는 알칼리성 용매인 전처리 방법
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제 2 항에 있어서, 상기 알칼리성 용매는 암모니아수, 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼슘Ca(OH)2, 및 황화나트륨(Na2S)으로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상인 전처리 방법
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제 3 항에 있어서, 상기 알칼리성 용매는 암모니아수인 전처리 방법
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제 2 항에 있어서, 상기 알칼리성 용매의 농도는 5~30%인 전처리 방법
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제 1 항에 있어서, 상기 리그닌을 추출한 후 용매를 증발시켜 재순환하는 전처리 방법
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제 1 항에 있어서, 상기 이온성 액체는 하기 식(1)로 표현되는 화합물을 1종 이상 포함하는 전처리 방법:
[A]+ [B]- (1)
[A]+는 , , , , , 및 로 이루어진 군에서 선택되고,
상기에서 R, R1, R2, R3, 및 R4는 각각 독립적으로 수소, C1-C15 알킬, C2-C20 알켄으로 이루어진 군에서 선택되며, 상기 알킬 또는 알켄은 설폰, 설폭사이드, 티오에스테르, 에테르, 아마이드, 히드록실, 및 아민으로 이루어진 군에서 선택된 치환체에 의해 치환될 수 있고;
상기 [B]-는 Cl-, Br-, I-, OH-, NO3-, SO42-, CF3CO2-, CF3SO3-, BF4-, PF6-, (CF4SO2)2N-, AlCl4- 및 Cl-/AlCl3로 이루어진 군에서 선택된다
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제 7 항에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 1-부틸-3-메틸 이미다졸리움 테트라클로로알루미네이트, 1-에틸-3-메틸 이미다졸리움 테트라클로로알루미네이트, 1-에틸-3-메틸 이미다졸리움 하이드로겐설페이트, 1-부틸-3-메틸 이미다졸리움 하이드로겐설페이트, 메틸이미다졸리움 클로라이드, 1-에틸-3-메틸 이미다졸리움 아세테이트, 1-부틸-3-메틸 이미다졸리움 아세테이트, Tris-2(하이드록시 에틸) 메틸암모늄 메틸설페이트, 1-에틸-3-메틸 이미다졸리움 에틸설페이트, 1-에틸-3-메틸 이미다졸리움 메탄설포네이트, 메틸-트리-n-부틸암모늄 메틸설페이트, 1-부틸-3-메틸 이미다졸리움 클로라이드, 1-에틸-3-메틸 이미다졸리움 클로라이드, 1-에틸-3-메틸 이미다졸리움 티오시아네이트, 1-부틸-3-메틸 이미다졸리움 티오시아네이트, 및 이들의 혼합물 또는 복합체로 이루어진 군에서 선택되는 전처리 방법
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제 8 항에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 1-에틸-3-메틸 이미다졸리움 하이드로겐설페이트, 1-에틸-3-메틸 이미다졸리움 아세테이트, 1-에틸-3-메틸 이미다졸리움 클로라이드, 및 1-n-부틸-3-메틸 이미다졸리움 클로라이드로 이루어진 군에서 선택되는 전처리 방법
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제 1 항에 있어서, 상기 셀룰로오스 및/또는 헤미셀룰로오스 추출 공정 후 이온성 액체를 재사용하는 전처리 방법
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제 1 항에 있어서, 상기 이온성 액체는 고형성분 대비 5~20배로 부가되는 전처리 방법
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제 1 항에 있어서, 상기 리그닌 추출 공정은 90~110℃ 에서 0
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제 1 항에 있어서, 상기 셀룰로오스 추출 공정은 80~150℃에서 0
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제 1 항에 따른 방법으로 전처리된 리그노셀룰로오스계 바이오매스에 가수분해 효소 또는 가수분해 촉매를 부가하여 가수분해함으로써 단당체를 수득하는 당화(saccharification) 과정;을 포함하는 바이오연료의 생산방법
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제 14 항에 있어서, 상기 가수분해 효소는 셀룰라아제인 생산방법
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제 14 항에 있어서, 상기 가수분해 효소의 사용량은 5 ~ 8 FPU/g 인 생산방법
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제 14 항에 있어서, 상기 당화반응 시간은 24 ~ 65 시간인 생산방법
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제 14 항에 있어서, 상기 당화과정에서 수득된 단당체를 알코올 발효하여 알코올 생산하는 발효 과정;을 더욱 포함하는 바이오연료의 생산방법
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제 18 항에 있어서, 상기 발효 과정은 사카로마이세스 세레비시에를 이용하여 수행되는 생산방법
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제 14 항에 있어서, 에탄올 생산성 (volumetric productivity of ethanol, g/L/h)이 95% 이상인 생산방법
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