다양한 바이오매스 및 열분해 온도에서 제조된 바이오차에서 이미다클로프리드 흡착 평가

정예진1,2*, 이재원1.2

(1전남대학교 임산공학과, 2전남대학교 IT-Bio 융합시스템전공)

Evaluation of imidacloprid adsorption in biochar prepared at various biomass and pyrolysis temperatures

Ye-Jin Jeong1,2*, Jae-Won Lee1,2

(1Department of Wood Science and Engineering, Chonnam National University,

2Interdisciplinary Program in IT-Bio Convergence System, Chonnam National University)

요약: 본 연구에서는 다양한 바이오매스(참나무, 소나무, 코코피트, 폐코코피트)에 대해 열분해 온도(500, 600, 700℃)에 따른 바이오차를 제조하였으며, 바이오차에 의한 이미다클로프리드 제거 효율을 평가하였다. 연구 결과, 낮은 열분해 온도에서 제조한 코코피트와 폐코코피트의 바이오차에서 이미다클로프리드의 제거율이 증가하였다. 반면, 참나무 바이오차는 700℃에서, 소나무 바이오차는 500℃에서 높은 제거율을 나타냈다. 전반적으로 참나무와 소나무 바이오차에서 제거율보다 코코피트와 폐코코피트 바이오차에서 제거율이 높게 나타났다. 참나무와 소나무 바이오차는 미세공극이 발달하여 높은 비표면적을 나타냈다. 하지만, 이미다클로프리드은 분자량 및 입체 구조적 특성으로 인해 바이오차 내부까지 도달하기 어려워 흡착률이 낮았다. 반면, 코코피트와 폐코코피트 바이오차는 미세공극 비율이 낮아 이미다클로프리드 분자가 쉽게 흡착되었다.

Abstract: In this study, biochar was prepared according to pyrolysis temperature (500, 600, 700°C) for various biomass (oak, pine, cocopeat, waste cocopeat), and the removal efficiency of imidacloprid by biochar was evaluated. As a result, the removal rate of imidacloprid was increased in biochar prepared from cocopeat and waste cocopeat at low pyrolysis temperature. On the other hand, the removal rate was high at oak biochar (700°C) and pine biochar (500°C). Overall, the removal rate was higher for cocopeat and waste cocopeat biochar than for oak and pine biochar. The micropores on the oak and pine biochar were developed, thus the specific surface area was high. However, imidacloprid was difficult to reach the inside of the biochar due to its molecular weight and three-dimensional structural, thus the removal rate of imidacloprid was low. On the other hand, cocopeat and waste cocopeat biochar had a low micropore ratio, so the imidacloprid easily absorbed into the biochar.

사사: 본 결과물은 농림축산식품부의 재원으로 농림식품기술기획평가원의 농식품과학기술융합형연구인력양성사업의 지원을 받아 연구되었음(RS-2024-00397026).