포장폐기물, 특히 플라스틱으로 인한 지구환경 오염이 심각한 문제로 인식됨에 따라 관련 업체에서는 환경적응형의 분해성 수지 개발에 몰두하고 있다. 그 결과 일정한 성과를 거두기도 했지만 아직 상업성이라든가 완전한 분해성, 분해기간, 각종 물성면에서 보다 연구개발해야 할 여지가 많은 것으로 사려된다. 본지에서는 최근에 분해성 수지를 개발했거나 취급하고 있는 업체들의 자사 개발 제품에 대한 관련 글을 실음으로써 분해성 수지 개발의 전반적 현황을 이해하는데 도
본 연구에서는 재제조를 용이하게 하기 위하여 분해용이성 및 분해시간 산출이라는 두 가지 방법을 이용하여 부품의 분해성 평가 방법을 제시하였다. 또한 부품별 평가로부터 얻어진 분해성 지수로부터 최소 부품수의 개념을 이용하여 제품의 분해성을 도출하는 방법을 개발하였다. 제시된 방법들을 컴퓨터의 외장 케이스에 적용하여 비교 분석하였다. 분해용이성 및 분해시간의 분석에 의한 분해성 평가는 케이스의 일부 분리를 용이하게 한 새 모델이 재제조를 위한 전체 분해시에는 오히려 분해성이 악화된다는 동일한 결론을 보여주었다. 이러한 분해성 평가 방법은 제품의 재제조 및 재활용 특성을 평가하는데 중요한 지표중의 하나로 사용될 수 있을 것이다.
초기에는 분해성 고분자가 의료용으로 많이 연구되어왔으나,$^1$ 근래에 완충제나 비닐백 등 플라스틱 생활용품에 분해성 고분자를 이용하려는 시도가 많이 이루어 지면서 분해성 고분자의 물리적 성질, 가공성등이 중요한 과제로 떠올랐다. 이에 상용성 고분자와의 블렌드 및 공중합물에 대한 연구가 많이 진행되고 있으며, 이러한 경우에도 적절한 사용목적에 부합되는 분해성을 부여하기 위하여 분해성에 영향을 미치는 고분자의 특성에 대한 연구가 많이 진행되고 있다.$^2$(중략)
폐플라스틱으로 인한 지구환경 오염 문제의 해결책으로 분해성 플라스틱 개발이 유력한 대안으로 제시돼, 지난 1980년대 중반 이후 이러한 분해성 플라스틱 개발이 활발히 진행되어 왔다. 그 결과 현재 많은 제품이 개발되어 이용되고 있지만, 그러나 아직까지 분해성 플라스틱에 대한 정의가 명확하지 않고 평가방법도 정립되어 있지 않은 실정이다. 그밖에 경제성이라든가 물성, 분해속도 등 여러 조건을 충족시켜 범용화 할 수 있는 분해성 플라스틱을 보기까지는 앞으로도
본 연구에서는 환경분해성 aliphatic polyester인 Poly(tetra- methylene succinate) (이하 PTMS)의 형태학적 고찰을 통한 분해성과 구조와의 관계를 고찰하였다. 과거, 분해성 고분자는 의료용으로서 학문적인 관심의 대상이었으나, 고분자에 의한 환경 오염문제가 대두됨에 따라 산업용 고분자의 분해성에 관한 연구가 많이 진행되었다. 고분자의 분해성은 분해환경 뿐만 아니라, 고분자 사슬의 화학구조, morphology, 미결정의 크기, 분자량, 분자량 분포 등에 의해 영향을 받는 것으로 보고되었다.(중략)
지방족 폴리에스터는 보통 의료용 고분자 및 환경분해성 고분자로 알려져 왔으며, 이에 따라 지방족 폴리에스터와 그의 공중합물, 그리고 다른 상용고분자와의 블렌드들의 분해 메카니즘에 관한 연구 보고가 이루어져 왔다. 일반적으로 결정성 고분자의 분해성은 일차적인 화학구조외에도 결정의 size나 perfactness, 결정화도 또는 배향도와 같은 미세 구조에 의해서도 크게 영향을 받는다. (중략)
사후 저장기간 중 어육내에 진행되는 단백질 분해에 어육 자체효소와 새균활동 중 어느 쪽이 기여하는 바 큰가를 분별하기 위하여 금방 죽인 볼낙류(Sebastodes)의 어육을 무균방법으로 잘라내어 4 OZ 유리용기에 넣고 플라스틱으로 된 나사뚜껑으로 밀봉한 후 감마선 조사하지 않는 군(무균육과 무군육에 단백질 분해성 Pseudomonas 를 접종한 것으로 세분)과 0.5과 2.0 Mrad 선량 조사한 군(무균육, 조사 전에 접종시킨 어육, 그리고 조사후에 접종시킨 어육으로 세분)으로 나누며 $0^{\circ}C$에서의 저장 중의 어육의 총균수, pH, 관능 상해, 그리고 0.5M KCl 및 $70\%$ ethanol 가용성 총질소와 Amino-N을 검측함으로써 어육 단백질 분해 과정을 조사하였다. 0.5 Mrad 감마선량은 무균 어육에 접종된 $10^6$ per gm Muscle Pseudomonas sp.를 완전 사멸시키는데 충분하였으므로 완전한 무균상태와 처음부터 단백질 분해성 세균활동이 활발한 상태에 놓여 있는 어육 내에 진행되는 단백질 분해과정을 비교할 수 있었다. 기름지지 않는 어류에 속하는 볼박 어육의 저장 중에 일어나는 pH의 상승, 관능상태의 저락, 그리고 단백질 분해에서 오는 총질소와 Amino-N의 축적은 모두 세균의 번식활동과 직접 관련되어 있으며, 완전 무균 어육의 단백질 분해는 전혀 검측되지 안했으므로 통상 저장중에 일어나는 어육 담백질 분해는 전부가 세균활동에 기인됨이 확실해 졌다. 감마선 조사 직후 단백질 분해성 세균을 접종시킨 어육을 조사치 않고 접종시킨 어육에 비교할 때, 전자의 경우 세균번식이 현저히 장해 받았으며, 이에 따라 PH 상승과 총질소 및 Amino-N 축적도 상대적으로 부진하였다. 이 방사선을 조사받은 어육에 접종된 단백질 분해성 세균활동의 장해는 조사선량에 비례함이 밝혀졌다. 관능상태로 판단할 때 0.5 Mrad선을 조사받은 어육은 조사 받지 않은 것보다 선도유지기간이 2배 이상으로 연장되었다. 그러나 2.0 Mrad 선량 조사받은 어육의 선도유지는 오히려 조사 받지 않은 것보다 못하였다. 이 고선량 조사로 인한 식품의 물리적 및 화학적 변화의 해독성은 접종시킨 세균 번식 장해현상으로 나타났으며, 이 현상은 조사식품의 안전성 검측을 위한 하나의 도구로 사용될 가능성을 말해준다.
11종류의 cellulose에 고착된 vinylsulfone(VS)계 반응성 염료(F-type)의 알칼리 가수분해 거동과 염료와 섬유의 결합 안정성을 cellophane film을 이용한 film권층법에 의하여 조사하였다. F-type은 알칼리욕에서 분해되어 VS type을 생성하고 VS type은 가수분해에 의해 hydroxyethylsulfone(Hy)을 생성하거나 cellulose와 재결합하여 F-type을 생성하였다. F-type은 알칼리 처리에 의해 cellulose의 수산기의 위치에 기인하는 bimodal 가수분해 거동(fast and slow hydrolysis)을 나타내었다. Orange 7과 Yellow 17는 cellulose와의 반응성이 높고 F-type의 초기 분해속도가 빠르며 일반적으로 fast 가수분해속도가 slow 가수분해 속도보다 약 5배정도 큼을 알 수 있었다. 또한 조사된 대부분의 염료의 경우 slow 가수분해 속도는 거의 유사함을 알 수 있었다.
리그닌이 분해되려면 분자형태의 산소를 요구하므로 혐기성 조건에서는 리그닌 분해가 어려운 것으로 알려져 왔다. 리그닌의 존재는 리그닌 분해에 영향을 준다. 리그닌 분해의 초기단계에서는 촉매역할을 하는 효소에 의해 리그닌이 중간산물로 분해되어 이 단계에서는 미생물에 의한 효소생성이 제한인자로 작용하게 된다. 폐수에 영양염을 첨가하고 미생물을 식종하여 폐수 내 유기물의 혐기성 분해정도를 평가할 수 있는 BMP(biochemical methane potential)법이 혐기성 조건하에서 리그닌 분해를 평가하기 위해 이용되고 있다. BMP법에 의해 리그닌을 초기 분해한 후 미생물 활동을 선택적으로 억제할 수 있도록 3% 톨루엔 용액으로 만든다. 이 용액의 리그닌 초기 분해율과 리그닌 분해산물의 축적률을 측정해 리그린의 혐기성 분해특성을 파악할 수 있다.
참치내장 중 유문수 조직에 내재되어 있는 단백질 분해효소를 부분정제하여 추출한 후 민태 frame 단백질의 효소적 가수분해에 이용하였으며, 제조된 가수분해물을 한외여과막을 이용하여 분자량 크기에 따라 분획한 후 기능성을 개선시킬 목적으로 cyclic sodium trimetaphosphate를 이용하여 인산화 민태 frame 단백질 가수분해 물을 제조하고, 용해도, 유화성 및 포말성 등과 같은 기능성을 검토하였다. 1 가수분해물의 기능성 개선을 목적으로 가수분해물에 STMP를 처리하여 인산화된 가수분해물을 제조하였으며, IR 스펙트럼으로 인산화를 확인한 결과, $1300\;cm^{-1}$에서 P=O의 흡수띠를, $1000{\sim}1100\;^{-1}$에서 P-O-C와 alkyl group에 결합된 P-O-C의 흡수띠를 확인하였다. 2. 민태 frame 단백질 가수분해물을 인산화시킴으로써 용해도는 물론 유화성 및 유화 안정성 그리고 포말 안정성 등 기능성의 개선에 크게 효과를 나타내었다. 특히 분자량이 가장 큰 획분인 P-30K 가수분해물은 모든 기능성 부분에서 좋은 결과를 나타내어 미이용자원으로부터 기능성이 부여된 새로운 가치의 물질로서 활용이 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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