무목지

Wood-free paper
나무가 없는 종이와 혼동하지 마십시오.

환경 문제에 대한 인식이 증가하는 시대에 업계는 전통적인 관행에 대한 지속 가능한 대안을 지속적으로 모색하고 있습니다.[1]그러한 혁신 중 하나가 나무가 없는 종이로 인쇄와 출판의 세계에서 판도를 바꿀 수 있는 혁신입니다.이 혁신적인 소재는 기존의 종이 생산에 대한 보다 친환경적인 대안을 제공하여 보다 지속 가능한 미래를 추구하는 데 있어 필수적인 요소입니다.[2][3][4][5]환경문제에 대한 인식의 증가로 특징지어지는 시대, 산업체들은 지속적으로 전통적인 관행에 대한 지속가능한 대안을 찾고 있습니다.그러한 혁신 중 하나가 나무가 없는 종이로 인쇄와 출판의 세계에서 판도를 바꿀 수 있는 혁신입니다.이 혁신적인 소재는 기존의 종이 생산에 대한 보다 친환경적인 대안을 제공하여 보다 지속 가능한 미래를 추구하는 데 있어 필수적인 요소입니다.[6][7][8][9][10]나무가 없는 종이는 완전히 환경 친화적이지 않습니다.

나무가 없는 종이 생산은 나무 펄프에서 목질소를 제거하는 화학물질 사용으로 인해 환경 문제가 있습니다.

차아염소산나트륨, 이산화염소, 염소, 산소, 과산화수소, 오존, 과초산 및 기타 화학물질은 리그닌을 알칼리 가용성 형태로 변형시키는데 사용됩니다.[11]수산화나트륨, 알칼리는 표백 공정에서 리그닌의 알칼리 가용성 형태를 추출하기 위해 사용되며, 표백 공정에서 펄프를 물로 세척합니다.

현재 현대 제지 공장에서는 목질소를 제거하기 위해 보통 표백 공정의 1단계에서 산소를 사용합니다.[12]

환경문제에는 고형폐기물, 질화, 산성화, 광화학적 산화, 생태독성, 인체 독성, 지구온난화 등이 포함됩니다.

대부분의 화학적 오염물질은 대기로 배출되고, 다른 것들은 고체 폐기물 발생을 포함한 폐수로 배출됩니다.

목질이 없는 종이의 생산은 역사적으로 염소화된 유기 화학 물질과 다른 염소화된 다이옥신의 형성과 관련이 있습니다.

염소화된 다이옥신과 다른 염소화된 유기 화학 물질은 생물 분해성이 없고 독성이 있으며 생물 축적을 통해 먹이 사슬을 오염시키는 경향이 있습니다.또한 염소화된 다이옥신은 발암성이 있고 독성이 극도로 강한 것으로 알려져 있습니다.

그러나 제지 업계는 시장 및 환경적 압력 때문에 표백 과정에서 목질소 제거에 화학 물질(이산염소 및 염소)의 사용을 줄일 것을 권장합니다.

그럼에도 불구하고, 종이 산업이 리그닌 제거를 달성하기 위해서는 다른 생산 과정이 있지만 대부분 막대한 돈을 끌어모으고 있습니다.

리그닌 제거에서 화학적 기반 염소를 제거하거나 감소시키는 데 있어 가장 대안적으로 유망한 방법 중 하나는 바이오 표백법입니다.

이 과정은 자본을 많이 필요로 하지 않으며 제지업계의 주목을 많이 받고 있습니다.

다른 방법으로는 두 가지 기반 효소 접근법이 있습니다. 하나는 목질소 분해 효소를 사용하고 다른 하나는 실로나아제 효소를 사용합니다.

또한, 나무 펄프의 리그닌 제거에 있어서의 백색-썩은 곰팡이의 효과에 대해서도 연구가 진행되고 있습니다.[13]

나무가 없는 종이는 기계적 펄프가 아닌 화학적 펄프로만 만들어진 종이입니다.[14]화학적 펄프는 보통 펄프 목재로 만들어지지만 가공 중에 리그닌의 대부분이 셀룰로스 섬유로부터 제거되고 분리되기 때문에 목재로 간주되지 않는 반면 기계적 펄프는 대부분의 목재 구성 요소를 유지하므로 여전히 목재로 묘사될 수 있습니다.[15][16][17]나무가 없는 종이는 기계적 펄프가 들어 있는 종이만큼 황변에 취약하지 않습니다.나무가 없는 종이는 삼림 벌채 감소, 에너지 소비 감소, 폐기물 관리 개선 등 여러 환경적, 경제적 이점을 제공합니다.[18][19]종이는 보통 나무와 관목에서 추출한 나무 펄프로 만들어지기 때문에 종이가 없는 종이라는 용어는 종이 만드는 과정에 익숙하지 않은 사람에게 오히려 오해의 소지가 있거나 혼란스러울 수 있습니다.하지만 목질이 없는 종이라는 것은 문제의 종이가 나무 펄프로 만들어진 것이 아니라는 것을 의미하지는 않지만, 그것은 나무 섬유 안의 리그닌이 화학적인 과정에 의해 제거되었다는 것을 의미합니다.

역설적으로, 리그닌은 나무의 강도를 제공하는 방향족 그룹을 포함하는 복잡한 중합체입니다.자연적인 형태로 나무에 단단함과 회복력을 요구하지만, 나무의 존재는 나이가 들면서 종이가 약해지고 노랗게 변하며 결과적으로 나빠집니다.

그 이유는 종이가 노화되면서 리그닌이 산을 방출하여 종이를 떨어뜨리기 때문입니다.

화학적 펄프와 기계적 펄프라는 용어를 이해하려면 나무 섬유와 펄프가 무엇인지 이해해야 합니다.

목재는 엄밀히 말하면 목질, 목질, 헤미셀룰로오스 및 셀룰로오스로 구성된 관목 및 나무의 캄비움 내부 껍질에서 나오는 목질 재료 및 자일렘 조직입니다.

펄프는 화학적, 물리적으로 분해된 나무와 다른 목질계 물질로 구성되어 있으며, 이 물질의 분리물이 물에 여과되고 혼합되어 거미줄로[22] 변형됩니다.

펄핑은 기계적 공정, 화학적 공정 또는 이 둘의 조합에 의해 이루어집니다.

기계적 공정에 의해 달성되는 것을 기계적 펄핑(mechanical pulping)이라 하고 화학적 공정에 의해 달성되는 것을 화학적 펄핑(chemical pulping)이라고 합니다.

화학 펄핑 공정은 목재 섬유를 분리하는 화학 물질의 힘에 따라 달라집니다.화학 작용이 목질 섬유, 특히 헤미셀룰로스와 리그닌의 성분을 용해시키고 분해하기 때문에 화학 물질의 부피가 리그닌 함량을 낮추었습니다.

화학 펄핑은 목재 섬유의 수소 결합을 강화하는 리그닌이 완전히 제거되었기 때문에 부서지지 않는 단일 섬유를 생성하고 양질의 강한 종이를 생산합니다.화학 펄프의 사용은 예를 들어 예술 및 보관[24] 분야에서 고품질의 오래 지속되는 종이를 필요로 하는 모든 전문 활동에 사용해야 하는 목재가 없는 종이로 제한됩니다.

화학적 펄핑 과정은 리그닌의 완전한 분리와 탄수화물의 보존을 목적으로 알칼리성, 중성 또는 산성의 수성 조건 하에서 높은 압력과 온도에서 발생합니다.일반적으로 리그닌의 90%정도가 제거됩니다

Chemical pulping process와 대조적으로, Mechanical pulping process는 목질 섬유로부터 목질의 분리 없이 기계적 공정에 의해 원목을 펄프로 만드는 종이로 변환하는 것을 포함합니다.기계적 펄프는 목질소 물질에 기계적 작용을 가함으로써 얻어지며, 물이나 증기 이외에는 어떤 형태의 화학물질도 사용되지 않습니다.총 수율은 약 90% ~ 98%입니다.목질소는 펄프에서 제거되지 않으므로 목재에서 높은 수확량의 펄프를 얻을 수 있습니다.

기계적 펄프는 저비용, 높은 강성, 높은 벌크 및 높은 수율로 표현됩니다.기계적 펄프는 종이를 만들 때 리그닌이 섬유 사이의 수소 결합과 섞이기 때문에 강도가 낮습니다.

또한 리그닌은 빛과 공기에 노출되었을 때 과육이 노랗게 변하도록 만듭니다.

기계적 펄프 사용은 신문지 및 카탈로그 용지와 같은 비상구 용지의 생산으로 전환됩니다.

기계펄프는 전 세계 생산량의 20~25%를 차지하고 있으며, 높은 생산량과 섬유자원에 대한 경쟁의 증가로 인해 증가하고 있습니다.

또한 기술의 발전은 기계적 펄프를 점점 더 바람직하게 만들었습니다.

목질이 없는 종이는 다음과 같은 다양한 원료로 만들어집니다.

  • 조직 펄프:이것은 나무가 없는 종이의 가장 일반적인 것입니다.이것은 목질소를 제거하기 위해 화학약품으로 처리된 나무 펄프로 만들어집니다.[28][29][30][31]
  • 발사 펄프:이것은 발사 나무로 만들어진 나무 펄프의 한 종류입니다.그것은 매우 강하고 가벼워서 봉투와 다른 가벼운 용도로 사용하기에 이상적입니다.[32][33]
  • 침엽수 펄프:이것은 소나무와 전나무와 같은 침엽수로 만들어진 나무 펄프의 한 종류입니다.튼튼하고 내구성이 뛰어나 필기 및 인쇄 용지에 사용하기에 적합합니다.[34][35][36][37]
  • 목재 외 펄프:이것은 목화, 삼베, 린넨과 같은 비목재로 만들어진 펄프의 한 종류입니다.그것은 종종 예술과 사진에 사용되는 것과 같은 고품질의 종이에 사용됩니다.[38][39][40]

나무가 없는 종이는 기계적 펄프가 들어있는 종이보다 많은 장점을 가지고 있습니다.다음과 같습니다.

  • 황변에 대한 내성 강화:이것은 종이 황변의 주요 원인인 목질소가 과육에서 제거되었기 때문입니다.[41][42][43]
  • 강력:나무가 없는 종이의 셀룰로스 섬유가 기계 펄프의 섬유보다 더 길고 균일하기 때문입니다.[44]
  • 내구성 향상:나무가 없는 종이는 찢어지거나 구겨질 가능성이 적기 때문입니다.[45]
  • 더 부드럽게:나무가 없는 종이의 표면이 기계적 펄프가 들어 있는 종이의 표면보다 매끄럽기 때문입니다.[46]

나무가 없는 종이는 다음과 같은 다양한 용도로 사용됩니다.

  • 용지 작성 및 인쇄:나무가 없는 종이는 필기와 인쇄에 사용되는 가장 일반적인 종이입니다.[47]다양한 무게와 마감으로 제공되므로 다양한 용도에[48] 적합합니다.
  • 봉투:나무가 없는 종이는 봉투에 사용되는 가장 일반적인 종이입니다.[49][50]다양한 색상과 마감으로 출시되어 다양한 행사에 적합합니다.
  • 미술 및 사진 용지:나무가 없는 종이는 예술과 사진에 사용되는 가장 일반적인 종이입니다.[51]다양한 무게와 마감재로 제공되어 다양한 프로젝트에 적합합니다.
  • 기타 응용프로그램:나무가 없는 종이는 포장, 라벨, 화폐[52][53] 등 다양한 다른 용도로도 사용됩니다.

지속가능성을 높이고 삼림 벌채를 줄이는데 목재가 없는 종이의 중요성

일반적으로 나무가 없는 종이 또는 나무가 없는 종이라고 불리는 비목재 종이는 지속 가능성을 장려하고 삼림 벌채를 최소화하기 위해 필수적입니다.[54]나무가 없는 종이는 대체 섬유와 재료를 사용하기 때문에 기존의 나무 펄프에 비해 상당한 환경적 이점을 제공합니다.[55]나무가 없는 종이를 사용하는 것은 지속 가능성을 높이고 삼림 벌채를 줄이는 데 중요한 역할을 합니다.[56]

  1. 산림 보존:
    • 나무가 없는 종이 생산은 목재 펄프에 대한 수요를 크게 줄입니다.결과적으로, 이것은 생물 다양성을 유지하고, 야생 동물에게 서식지를 제공하고, 탄소 흡수원의 역할을 하는 데 필수적인 숲을 보존하는 데 도움을 줍니다.[57][58]
  2. 삼림 벌채 감소:
    • 목재 펄프를 이용한 전통적인 종이 생산은 특히 민감하고 생태학적으로 가치가 있는 지역에서 대규모 삼림 벌채로 이어질 수 있습니다.[59][60]나무가 없는 종이를 선택함으로써, 우리는 삼림에 대한 압력을 줄이고, 삼림 벌채와 싸우는 것을 돕습니다.전통적인 종이 산업은 삼림 벌채에 기여했다는 이유로 오랫동안 비판을 받아왔습니다.나무가 없는 종이는 펄프를 위해 나무를 수확할 필요를 없앰으로써 이러한 우려를 직접적으로 해결합니다.삼림 벌채의 감소는 중요한 생태계를 보존할 뿐만 아니라 온실가스의 방출을 완화시킵니다.
  3. 생물다양성 보전:
    • 숲은 다양한 종류의 식물과 동물들의 서식처입니다.[61][62]나무가 없는 종이를 사용하여 이러한 생태계를 보존하는 것은 생물 다양성을 보호하고, 서식지 파괴와 종의 멸종을 방지하는 데 도움이 됩니다.[63]
  4. 탄소 발자국 감소:
    • 목질이 없는 종이의 생산은 일반적으로 기존의 목질을 사용하는 종이에 비해 환경에 미치는 영향이 적습니다.[64][65]여기에는 온실가스 배출량 감소, 에너지 사용, 물 소비 등이 포함됩니다.대체 섬유를 사용하는 것은 또한 종종 가혹한 화학물질과 더 적은 처리를 요구합니다.
  5. 농업 잔류물의 활용:
    • 목질이 없는 종이는 밀짚, 볏짚, 바가세와 같은 농업 잔재물로 만들 수 있습니다.[66][67]이러한 잔여물은 농업 공정의 부산물로 폐기될 수 있습니다.종이 생산에 사용하면 농가에 추가적인 수익원을 제공하고 농업 폐기물을 줄일 수 있습니다.
  6. 지속가능한 농업 실천 증진:
    • 종이 생산을 위한 대마나 대나무와 같은 대체 섬유 작물 재배는 지속 가능한 농업 관행을 장려합니다.[68]이러한 작물들은 종종 전통적인 작물들에 비해 적은 양의 농약과 비료를 필요로 하기 때문에 환경적인 영향을 줄일 수 있습니다.
  7. 재활용 장려:
    • 나무가 없는 종이는 종종 재활용된 재료로 만들어집니다.[69]이를 통해 재활용 이니셔티브를 지원하고 새로운 원료에 대한 수요를 줄여 천연 자원을 더욱 절약할 수 있습니다.
  8. 공급망의 다양화:
    • 목재 펄프에만 의존하는 것은 특정 수종과 산림 생태계의 과도한 착취로 이어질 수 있습니다.[70]대체 섬유를 통합하면 제지 산업의 원료 공급원이 다양해져 특정 유형의 나무에 대한 압력이 줄어듭니다.
  9. 커뮤니티 개발:
    • 농업 잔재물을 이용한 목질 없는 종이의 생산은 농촌 사회에 경제적 기회를 창출할 수 있습니다.이는 이러한 자원이 풍부한 지역의 생계 개선과 지속 가능한 발전으로 이어질 수 있습니다.
  10. 지속가능개발목표(SDGs)와의 연계:
    • 나무가 없는 종이의 사용은 지상 생태계의 지속적인 사용을 보호, 복원 및 촉진하는 목표 15(Life on Land)를 포함한 다양한 유엔 SDGs와 일치합니다.

목질이 없는 종이의 종류

나무가 없는 종이는 목화, 삼베, 린넨, 대나무와 같은 나무가 아닌 재료로 만들어집니다.[71][72][73]인쇄, 필기 및 포장과 같이 고품질의 내구성이 뛰어난 용지가 필요한 용도에 사용되는 경우가 많습니다.

나무가 없는 종이에는 크게 두 가지 종류가 있습니다.

  • 조직 펄프:이것은 나무가 없는 종이의 가장 일반적인 것입니다.이것은 목질소를 제거하기 위해 화학약품으로 처리된 나무 펄프로 만들어집니다.목질 섬유를 결합시키는 천연 접착제가 리그닌입니다.[74]
  • 목재 외 펄프:목화, 삼베, 린넨, 대나무 등 비목재로 만든 무목종이입니다.[75]

티슈 펄프 종이는 매끄럽고 불투명하여 인쇄와 필기에 이상적입니다.[76][77][78]상대적으로 저렴하기 때문에 많은 응용 프로그램에서 인기 있는 제품입니다.비목질 펄프 종이는 휴지 펄프 종이보다 비싸지만 내구성도 뛰어나고 품질도 높습니다.[79][80][81]고급 인쇄 및 쓰기 응용 프로그램과 포장에 자주 사용됩니다.

나무가 없는 종이의 특정 유형은 다음과 같습니다.

  • 면지:
    Image of Cotton paper texture
    면지 질감
    이것은 100% 면섬유로 만들어져 가장 고급스럽고 비싼 종이 중 하나입니다.그것은 강도, 내구성, 그리고 높은 불투명성으로 알려져 있습니다.면지는 고급 인쇄 및 필기용 애플리케이션과 연하장, 문구 및 기타 특수 프로젝트에 사용되는 경우가 많습니다.[82]
  • 삼베지:
    Picture of Hemp paper
    삼베지
    이것은 튼튼하고 내구성이 좋은 삼베 섬유로 만들어졌습니다.[83]또한 삼베 종이는 생분해성이고 재활용이 가능하기 때문에 지속 가능한 선택입니다.그것은 종종 연하장, 문구류, 그리고 다른 특별한 프로젝트를 위해서 뿐만 아니라 포장에도 사용됩니다.
  • 린넨지:리넨 섬유로 제작되어 튼튼하고 내구성이 좋습니다.린넨 종이는 천연 광택이 나며 고급 인쇄 및 필기 용도로 자주 사용됩니다.[84]
  • 대나무 종이:
    Picture of Bamboo paper
    죽지
    이것은 재생 가능하고 지속 가능한 대나무 섬유로 만들어졌습니다.대나무 종이 또한 튼튼하고 내구성이 뛰어나며, 매끄럽고 무광택한 마감 처리가 되어 있습니다.[85]그것은 종종 연하장, 문구류, 그리고 다른 특별한 프로젝트를 위해서 뿐만 아니라 포장에도 사용됩니다.

나무가 없는 종이는 고품질의 내구성이 뛰어난 종이가 필요한 용도에 적합합니다.[86]재생 가능하고 재활용 가능한 재료로 만들어졌기 때문에 지속 가능한 선택이기도 합니다.

나무가 없는 종이는 코팅되지 않은 종이와 코팅된 종이의 두 가지 종류가 있습니다.코팅되지 않은 것은 일반적으로 인쇄 및 필기에 사용되지만 일부 포장 용도에도 사용되는 반면 코팅된 것은 포장 및 라벨과 같은 용도에 사용됩니다.[87]

나무가 없는 종이의 장점과 장점

  1. 산림 보존:나무가 없는 종이의 주요 장점 중 하나는 나무에서 추출한 나무 펄프의 수요를 줄일 수 있다는 것입니다.이러한 숲의 보존은 가치있는 생태계와 생물의 다양성을 지탱합니다.나무가 없는 종이 생산은 삼림 벌채를 줄이고 자연 서식지를 보호함으로써 숲의 보존에 크게 기여합니다.[55][88]
  2. 워프가 어려운 것: 나무가 없는 종이의 또 다른 중요한 장점은 워프나 컬이 덜하다는 것입니다.[89]
  3. 삼림 벌채 감소:목재가 풀린 종이에 대체 섬유를 사용하면 숲에서의 스트레스가 줄어들어 대규모 삼림 벌채의 필요성이 최소화됩니다.이것은 민감하고 생태학적으로 가치 있는 지역을 보호하는 데 도움이 됩니다.[90][91][92]
  4. 탄소 발자국 감소: 나무로 된 느슨한 종이는 일반적으로 일반적으로 나무로 된 총 종이에 비해 환경 효과가 감소합니다.제조 시스템은 온실 가스를 덜 배출하고, 강도를 덜 소비하며, 물을 덜 필요로 합니다.[93][94]또한, 화학적 처리를 적게 포함하는 경우가 많습니다.
  5. 농업 잔류물의 사용:목질이 없는 종이는 밀짚, 볏짚, 바가세 등의 농업 잔재물로 만들 수 있습니다.농업의 부산물을 사용하는 것은 낭비를 줄이고 농부들에게 추가적인 수입원을 제공합니다.[95]
  6. 지속 가능한 농업 관행 광고:종이 제조를 위한 기회 섬유 작물 재배는 지속 가능한 농업 관행을 장려합니다.비록 식생은 전통적인 작물에 비해 살충제와 비료를 덜 필요로 하는 경우가 많지만, 환경적인 영향을 줄입니다.
  7. 폐기물 할인 및 재활용: 나무로 고정하지 않은 종이는 종종 재활용된 재료로 만들어집니다.이는 재활용 사업을 지원하고 새로운 원료에 대한 수요를 감소시키고 매립지에서 배출되는 것입니다.
  8. 공급망의 다양화: 목재 펄프에 전적으로 의존하는 것은 독특한 수종과 삼림 지역 생태계의 과도한 이용을 초래할 수 있습니다.대체 섬유를 통합하면 제지 산업을 위해 익히지 않은 재료의 자산이 다양해져 정확한 목재 품종에 대한 부담이 줄어듭니다.
  9. 에너지 효율: 목재를 사용하지 않는 종이 제조는 기존의 목재 기반의 완전한 종이 제조에 비해 훨씬 적은 전기를 필요로 하는 경우가 많습니다.이것은 기회 섬유의 처리가 일반적으로 더 적은 단계와 에너지-에너지-깊이 치료를 수반하기 때문입니다.
  10. 더 유리한 토양 건강: 농업 잔여물을 종이 제조에 사용하는 것은 토양에 유기수를 반환함으로써 토양 적합성을 향상시킬 수 있습니다.이것은 더 나은 비옥함과 정상적인 토양구조로 이어질지도 모릅니다.
  11. 농촌 지역사회를 위한 도움말:농업 잔재물을 이용한 무목재 종이 제조는 농촌 사회의 경제적 가능성을 창출할 수 있습니다.이는 이러한 자원이 풍부한 지역의 생계 개선과 지속 가능한 개선으로 이어질 것입니다.
  12. 통화 실행 가능성 및 시장 수요:목재가 없는 종이를 포함하여 환경적으로 지속 가능한 제품에 대한 수요가 증가하고 있습니다.이를 통해 친환경 종이 제품에 투자 및 생산을 선택하는 기업들에게 경제적 기회를 제공할 수 있습니다.
  13. 지속가능성에 대한 욕구에 부합: 나무로 된 종이를 사용하는 것은 유엔 지속가능발전목표(SDGs)에 명시된 것들과 함께 세계적인 지속가능성에 대한 꿈에 부합합니다.그것은 책임 있는 소비와 생산(SDG 12) 및 토지에 존재(SDG 15)와 관련된 욕구에 기여합니다.

대체 섬유:키플레이어

1. 농업잔재물

농업 잔재물은 농작물이 수확되고 남은 유기물을 말합니다.[96][97]이러한 잔여물은 줄기, 잎, 껍질 및 식품 또는 다른 주요 제품에 사용되지 않는 식물의 다른 부분을 포함합니다.[98][99][100]그들은 농업 생태계의 중요한 구성 요소이며 유익한 것과 해로운 것 모두 다양한 잠재적 용도를 가지고 있습니다.[101][102][103]농업 잔류물에 대한 자세한 개요는 다음과 같습니다.

농업 잔류물의 종류:

  1. 농작물 잔류물:
    • 줄기 및 잎:이들은 일반적으로 수확 후 남아있는 식물의 지상 부분입니다.[104][105][106][107]그것들은 주로 셀룰로스, 헤미셀룰로스, 그리고 리그닌으로 구성되어 있습니다.
    • 껍질과 빨대:이것은 벼 껍질과 밀짚과 같은 씨앗과 곡물의 보호 덮개입니다.[108][109]
    • 뿌리: 수확 후에, 어떤 식물들의 뿌리 또한 땅에 남겨질 수 있습니다.[110][111][112]
  2. 동물 분뇨:
    • 똥과 소변 : 가축의 거름에는 유기물과 토양 조절제나 비료로 사용할 수 있는 영양소가 포함되어 있습니다.[113][114][115]

농업 잔재물의 특성:

  1. 화학 성분:
    • 그들은 주로 셀룰로스, 헤미셀룰로오스, 리그닌 및 다양한 다른 다당류와 같은 유기 화합물로 구성되어 있습니다.[116][117][118][119]이 물질들은 식물들에게 구조적인 지지를 제공합니다.
  2. 영양소 함량:
    • 그것들은 질소, 인, 칼륨, 그리고 미세영양소를 포함한 다양한 필수 영양소를 포함하고 있습니다.[120]하지만 잔류물의 종류와 식물에 따라 영양소 함량이 달라집니다.
  3. 수분 함량:
    • 이는 잔류물의 종류, 기후 및 보관 조건에 따라 크게 달라집니다.[121]일부 잔류물은 비교적 건조한 상태(예: 빨대)인 반면, 다른 잔류물은 수분 함량이 더 높을 수 있습니다(예: 녹색 작물 잔류물).
  4. 분해율:
    • 농업 잔류물이 분해되는 속도는 화학적 조성에 따라 달라집니다.[122][123][124]예를 들어, 나무와 같이 목질소가 풍부한 물질은 짚과 같은 셀룰로오스가 풍부한 물질에 비해 분해되는 데 시간이 더 오래 걸립니다.

용도 및 응용프로그램:

  1. 토양 수정:
    • 농업 잔류물은 토양 구조, 수분 유지, 영양 성분을 개선하기 위해 일반적으로 사용됩니다.[125][126][127]그것들은 토양의 비옥함을 증진시키는 유기물의 역할을 합니다.
  2. 바이오 에너지 생산:
    • 잔류물은 바이오가스, 바이오 에탄올, 바이오 오일과 같은 바이오 연료를 생산하기 위해 가공될 수 있습니다.[128][129][130]이는 재생 에너지 생산에 기여합니다.
  3. 가축 침구:
    • 짚 등 농작물 잔재물은 가축용 침구로 사용할 수 있습니다.[131]이것은 편안하고 깨끗한 환경을 제공하여 질병의 위험을 줄여줍니다.
  4. 퇴비화:
    • 이들 성분은 퇴비화 작업에서 유용한 성분으로, 질소가 풍부한 물질(녹색 식물 물질 및 분뇨 등)의 균형을 유지하는 탄소가 풍부한 물질을 제공합니다.[132][133][134]
  5. 침식 제어:
    • 밭 표면에 남아있는 피복작물과 작물잔류물은 바람과 물에 의한 토양 침식을 방지하는 데 도움을 줄 수 있습니다.[135][136][137]
  6. 버섯 재배:
    • 볏짚이나 톱밥과 같은 특정한 농업 잔재물은 버섯을 재배하는 기질로 사용됩니다.[138][139][140]

과제 및 고려 사항:

  1. 영양 불균형:
    • 잔류물의 종류에 따라 영양성분의 불균형이 발생할 수 있어 보충이 필요할 수 있습니다.[141]
  2. 수집 작업 방식:
    • 현장에 잔여물을 남기는 것은 관리 방식에 따라 긍정적(토양 보호, 유기물 추가) 및 부정적(병해충 및 질병 이월) 결과를 모두 가져올 수 있습니다.[142]
  3. 운반 및 보관:
    • 대량의 농업 잔재물을 취급하고 운반하는 것은 부피가 크기 때문에 논리적으로 어려울 수 있습니다.
  4. 환경 영향:
    • 관리가 제대로 되지 않을 경우, 연소되거나 잔여물을 부적절하게 처리할 경우 대기오염을 유발하고 온실가스 배출에 기여할 수 있습니다.[143][144][145][146]

2. 면

면화는 직물을 만드는 데 수천 년 동안 사용되어 온 천연 섬유입니다.목화 식물(Gossypium)[147][148][149]의 씨앗을 둘러싸고 있는 섬유에서 유래합니다.면에 대한 자세한 개요는 다음과 같습니다.

식물학적 특성:

  • 속 : 고시피움
  • 과 : 말바과
  • 종:목화 식물은 50여 종이 있지만 상업적 목적으로 재배되는 것은 극히 일부에 불과합니다.상업적인 면화 생산에 사용되는 가장 일반적인 종은 고시피움 히르수티즘(업랜드 면화)과 고시피움 바르바덴세(피마 또는 이집트 면화)입니다.

목화 재배:

  1. 기후:목화는 주로 따뜻한 기후를 가진 지역에서 재배됩니다.그것은 약 160일에서 200일의 서리가 없는 성장기를 필요로 합니다.[150][151]
  2. 토양 : 비옥함이 좋은 배수가 잘 되는 토양은 목화 재배에 이상적입니다.[152][153]
  3. 재배 관행:
    • 심기:목화씨는 일렬로 심고, 식물들은 적절한 성장과 공기 순환을 가능하게 하기 위해 떨어져 있습니다.[154]
    • 관개:목화는 특히 건조한 시기에 정기적으로 물을 줘야 합니다.
    • 수정:토양의 영양성분에 따라 보조비료를 사용할 수 있습니다.
  4. 해충 관리: 목화 식물은 다양한 해충과 질병에 취약합니다.화학물질 투입을 최소화하기 위해 IPM(Integrated Pest Management) 방식을 사용하는 경우가 많습니다.

라이프 사이클:

  1. 발아와 성장: 목화씨는 따뜻한 토양에서 발아합니다.그 식물은 여러 개의 가지를 가진 덤불로 자라고, 꽃들은 마디에서 생깁니다.
  2. 개화: 목화 식물은 보통 흰색이나 크림색의 크고 눈에 띄는 꽃을 만듭니다.각각의 꽃은 씨앗이 들어있는 솜뭉치를 만들어냅니다.
  3. 볼 형성 : 수정 후 꽃이 시들고 난소가 커져서 볼을 형성합니다.그 공 안에서, 섬유질이 씨앗 주위에서 발달합니다.
  4. 수확 : 면봉이 성숙하고 갈라져서 면섬유가 드러납니다.수확은 목화를 기계적으로 따거나, 어떤 경우에는 손으로 따는 것을 포함합니다.

면 섬유:

  1. 화학 성분:면 섬유는 주로 강도와 유연성을 제공하는 복합 탄수화물인 셀룰로스로 구성되어 있습니다.
  2. 속성:
    • 면 섬유는 부드럽고 통기성이 좋으며 흡수성이 좋아 다양한 섬유 용도에 적합합니다.
    • 그들은 다양한 색상과 마감이 가능한 좋은 염료 친화력을 가지고 있습니다.
  3. 스테이플 길이:면의 종류에 따라 면섬유의 길이가 달라지는데, 이를 스테이플 길이라고 합니다.일반적으로 긴 스테이플 길이는 고품질 면과 관련이 있습니다.

면 제품 및 용도:

  1. 직물:면직물은 의류, 린넨, 수건, 그리고 겉옷을 포함한 다양한 직물 제품을 생산하는 데 사용됩니다.
  2. 부직포:면섬유는 의료용 드레싱, 물티슈, 필터 등의 부직포 용도로도 사용됩니다.
  3. 종자 제품:목화씨를 으깨어 기름을 추출하는데, 이것은 요리와 다양한 산업 응용에 사용됩니다.남은 씨앗 식사는 동물 사료에 사용됩니다.

과제 및 고려 사항:

  1. 살충제 사용: 목화는 해충에 취약하고, 전통적인 농업은 종종 살충제 사용을 수반합니다.지속 가능하고 유기적인 면화 생산 방법은 화학적 투입을 줄이는 것을 목표로 합니다.
  2. 물 사용: 목화 재배는 특히 건조한 지역에서 물을 많이 사용할 수 있습니다.효율적인 관개 방법과 절수 기술이 시행되고 있습니다.
  3. 유전자 변형:면화의 일부 품종은 해충에 저항하거나 특정 환경 조건을 견딜 수 있도록 유전자 변형(GM)됩니다.이것은 장점과 논란을 동시에 가지고 있습니다.

3. 삼베

대마(Cannabis sativa)로 과학적으로 알려진 대마는 섬유, 식품, 의약품, 산업용 등 다양한 용도로 수천 년간 재배되어 온 다용도 식물입니다.대마에 대한 자세한 개요는 다음과 같습니다.

식물학적 특성:

  • 속 : 대마초
  • 과 : 카나바과
  • 종: 대마초 사티바는 대마초 속의 여러 종 중 하나입니다.대마초 사티바 아종과 같은 아종도 있습니다.인디카

대마 재배:

  1. 기후:대마는 다양한 기후에서 자랄 수 있는 튼튼한 식물입니다.적응력이 뛰어나며 온대, 아열대, 열대 기후에서도 잘 자랄 수 있습니다.
  2. 토양 : 배수가 잘되고 비옥한 토양은 대마 재배에 이상적입니다.대마는 모래와 점토 토양을 포함한 다양한 토양 유형에서도 자랄 수 있습니다.
  3. 재배 관행:
    • 심기:대마씨는 일반적으로 밭에서 직접 파종됩니다.식물 사이의 간격은 특정 품종과 의도된 용도(섬유, 종자 또는 칸나비노이드 생산)에 따라 달라집니다.
    • 관개:대마는 특히 건조한 시기에 정기적으로 물을 줘야 하지만 가뭄에도 견딜 수 있습니다.
  4. 해충 및 질병 관리:대마는 일반적으로 강한 식물로 여겨지지만, 여전히 특정한 해충과 질병에 취약할 수 있습니다.이러한 문제를 해결하기 위해 IPM(Integrated Pest Management) 방식이 사용됩니다.

라이프 사이클:

  1. 발아와 성장: 삼베씨는 따뜻한 토양에서 발아합니다.이 식물은 여러 개의 가지가 있는 높고 곧은 줄기로 자랍니다.그것은 빨리 자라는 식물입니다.
  2. 개화:재배하는 품종과 목적에 따라 삼베 식물은 짧게는 60-90일 안에 꽃을 피울 수 있습니다.암컷 식물의 꽃은 칸나비노이드 생산의 주요 장소입니다.
  3. 시드 형성:어떤 품종에서는 암컷이 수분작용 후에 씨앗을 만들어냅니다.이 씨앗들은 식량과 석유 생산을 포함한 다양한 목적으로 수확되고 사용될 수 있습니다.
  4. 수집:대마 수확 시기는 용도에 따라 다릅니다.섬유 생산을 위해, 식물은 일반적으로 개화 전에 수확됩니다.종자 생산을 위해, 그것들은 더 오래 숙성되도록 남겨집니다.칸나비노이드의 경우 식물이 원하는 칸나비노이드 함량에 도달했을 때 수확이 이루어집니다.

대마 제품 및 용도:

  1. 섬유: 삼베 섬유는 강도와 내구성으로 알려져 있습니다.그들은 직물, 밧줄, 종이, 그리고 건축 자재를 포함한 다양한 제품을 만드는데 사용될 수 있습니다.
  2. 씨앗: 대마씨는 단백질, 건강에 좋은 지방, 그리고 다양한 영양소가 풍부하답니다.그것들은 삼베 기름, 삼베 우유, 단백질 분말과 같은 식품에 사용되며, 전체 식품 재료로 사용됩니다.
  3. 대마 오일:대마씨는 냉간 압착을 통해 기름을 추출할 수 있으며, 이는 요리, 스킨케어 제품 및 산업용으로 사용됩니다.
  4. 칸나비노이드(CBD 및 THC): 대마의 일부 품종은 칸나비노이드 함량을 위해 사육됩니다.가장 잘 알려진 칸나비노이드는 칸나비디올(CBD)과 테트라하이드로칸나비놀(THC)이 있습니다.대마 유래 CBD는 다양한 웰니스 및 의약품에 사용됩니다.
  5. 산업용 응용프로그램:대마는 바이오 연료, 생분해성 플라스틱, 건축 자재 등을 포함한 다양한 산업 제품을 만드는 데 사용될 수 있습니다.

과제 및 고려 사항:

  1. 규제 환경:대마의 법적 지위는 국가와 지역에 따라 다릅니다.대마초와 연관성 때문에 재배에 대한 엄격한 규제가 있는 곳이 많습니다.
  2. 수분작용:칸나비노이드 함량을 높게 유지하기 위해서는 어떤 목적(예: 칸나비노이드 생산)을 위해 수생 식물이 암컷 식물을 수분시키는 것을 방지하는 것이 필수적입니다.
  3. 크롭 균일도:대마 작물은 다양한 유전적 다양성을 보여줄 수 있고, 이는 원하는 특성의 다양성을 야기할 수 있습니다.이를 해결하기 위해 선택적 사육과 유전자 방법을 사용합니다.

참고 항목

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