• 접착 및 계면
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• 제10권2호
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• pp.106-112
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• 2009

본 연구에서 처음으로 생분해성 라이오셀 직물과 poly(butylene succinate) (PBS)로 이루어진 바이오복합재료가 성공적으로 제조되었다. 0, 30, 40, 50 그리고 60 wt%의 서로 다른 함량의 라이오셀직물을 포함하는 라이오셀/poly(butylene succinate) 바이오복합재료는 sheet interleaving 방식으로 압축성형에 의해 제조되었다. 바이오복합재료의 층간전단강도, 인장 및 굴곡 특성, 열변형 온도, 열팽창 거동 및 열안정성에 미치는 라이오셀직물 함량의 영향을 조사하였다. 특성들은 직물함량에 크게 의존하였으며, 그 결과들은 서로 일치하였다. 라이오셀직물을 수지에 도입하는 것이 poly(butylene succinate)의 여러 가지 특성 향상에 두드러진 역할을 하는 것으로 확인되었다. 라이오셀직물이 중량비로 50%일 때, 바이오복합재료의 가장 우수한 층간전단강도, 인장, 굴곡 및 열적 특성이 얻어졌다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제46권1호
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• pp.107-113
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• 2018

본 연구에서는 대표적인 친환경 소재인 바이오복합재료(bio-composite)를 이용한 3D 프린터 필라멘트를 제작하였다. 바이오복합재료의 제조를 위해 매트릭스로는 생분해성 고분자인 poly lactic acid (PLA)를 그리고 충전제로는 대나무 분말(Bamboo flour)을 사용하였다. 대나무는 담양에서 생산되는 왕대, 솜대, 죽순대를 이용하였으며, 대나무 분말과 PLA의 혼합비율은 중량기준 10/90, 20/80, 30/70으로 설정하였다. 3개 죽종으로 제조한 대나무/PLA 바이오복합재료의 기본물성 평가를 위해 인장강도를 비교하였다. 그 결과, 왕대 분말/PLA의 비율이 10/90일 때의 인장강도가 7.12 MPa로 가장 높게 나타남으로써 3D 프린터 필라멘트 제작용 대나무/PLA 바이오복합재료로 가장 적합한 것으로 판단되었으며, 현미경 관찰 결과, 죽분의 함량을 더욱 낮춘 필라멘트를 제작할 필요성이 있다고 판단된다.

• 폴리머
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• 제29권4호
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• pp.375-379
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• 2005

생분해성 고분자인 poly(L-lactic acid) (PLLA)에 판상구조의 몬모릴로나이트(montmorillonite, MMT)를 첨가하여 필름형태의 나노복합재료를 제조하고, 무기나노입자의 첨가유무와 가수분해 전후의 열적 특성, 점탄성 특성, 모폴로지 등을 조사하였다. PLLA/MMT 나노복합재료의 XRD 분석결과와 TEM 사진으로부터 MMT 입자가 PLLA에 박리 및 분산되어 있음을 확인하였으며, 가수분해가 진행됨에 따라 U 결정 영역의 상대적인 양이 증가하므로 용융에너지 (${\Delta}H_m$가 더 필요함을 알 수 있었다. MMT를 첨가한 경우에 MMT가 강화제 역할을 하기 때문에 저장탄성률이 더 높은 값을 가졌는데, 이는 PLLA를 나노복합화하였을 때 인장강도, 충격강도 등의 기계적 물성이 증가한다는 이전의 연구와도 잘 일치하였다. 또한. 가수분해 전/후의 SEM사진으로부터, 표면에 스피노달(spinodal) 분해에 의한 거칠고 원형의 구멍들이 생겼음을 관찰할 수 있었으며, 가수분해가 진행됨에 따라 나노복합재료는 원형의 구멍들의 크기가 가수분해전보다 더 커졌을 뿐 원래의 형상을 유지하였다. 본 연구를 통하여 PLLA/MMT나노복합재료의 생분해 속도와 열적, 기계적 특성의 조절 가능성을 제시하였다.

• Composites Research
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• 제22권3호
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• pp.18-28
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• 2009

PPDI(para-phenylene diisocyanate)와의 반응 압출을 통해 PLA(poly(lactic acid))/PBT(poly(butylene terephthalate)) 블렌드를 제조하였다. DSC, WAXD, 접촉각 측정기 및 esterase를 함유한 완충 용액을 이용하여 결정화 거동과 생분해도를 연구하였다. PLA 고분자 매트릭스에 PBT를 첨가하면 PLA 상의 냉결정화가 일어났고, PBT와 PPDI가 동시에 PLA와의 반응에 참여했을 때 PLA 상의 결정화 속도가 크게 가속되었다. 그러나 PPDI에 의한 사슬 연장은 PLA와 PBT 상의 결정화도와 친수성을 감소시켰다. 결정화도와 친수성은 PLA/PBT 블렌드의 생분해도에 있어 크게 영향을 미치지 못했다. 하지만 PLA/PBT 블렌드에서 PLA와 PBT 사이의 상분리는 효소의 가수분해에 노출될 수 있는 계면적을 증가시켰고, 이로 인해 PLA 상의 생분해 속도를 향상시켰다. 대조적으로 PPDI와의 반응에 의한 PLA와 PBT 매트릭스 사이의 계면접착력의 향상은 효소에 노출된 면적을 감소시켜 PLA 상의 생분해 속도를 떨어뜨렸다.

• 한국재료학회지
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• 제16권1호
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• pp.1-4
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• 2006

Biodegradable $\beta$-tricalcium phosphate ( $\beta$-TCP)/poly(lactide-co-glycolide) (PLGA) composites were synthesized by in-situ polymerization with microwave energy. The influence of the $\beta$-TCP content in $\beta$-TCP/PLGA composites on the molecular weight, crystallinity, microstructure and mechanical properties was investigated. As the molecular weight of composites decreased, the $\beta$-TCP content increased up to 10 wt.%, while the excess addition of the $\beta$-TCP content above 10 wt.% the molecular weight increased with increasing of the $\beta$-TCP content. This behavior would be due to the superheating effect or nonthermal effect induced by microwave energy. It was found that the bending strength and Young's modulus of the $\beta$-TCP/PLGA composites was proportional to the molecular weight of PLGA. The bending strength of the $\beta$-TCP/PLGA composites ranged from 18 to 38 MPa, while Young's modulus was in the range from 2 to 6 GPa.

• 청정기술
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• 제19권4호
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• pp.401-409
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• 2013

폐플라스틱에 의한 환경오염 증가로 생분해성 고분자에 대한 관심이 커지고 있다. 본 연구에서는 생분해성 고분자인 폴리 L-락타이드(polylactic acid, PLA)와 폴리 L-락타이드(polylactic acid, PLA)/폴리 부틸렌 숙신산(polybutylene succinate, PBS)(90/10)수지를 기지재료로 하고 유기 크로사이트(cloisite ) 20을 나노 클레이(clay) 20으로 사용하여 이축압출기에서 Clay-20 함량별 로 압출시켜 나노복합체를 제조하였다. 사출성형기로 사출성형시편을 제조하여 나노복합체의 열적, 기계적, 형태학적 및 라만 분광학 특성을 시차열량분석기(differential scanning calorimeter, DSC), 인장시험기, 주사전자현미경(scanning electron microcopy, SEM), 라만-현미경 분광광도계로 조사하였고, 또한 가수분해특성을 조사하였다. 시차열량분석기와 주사전자현미경 시험 결과에서 PLA/Clay-20과 PLA/PBS/Clay-20 나노복합체의 결정화도가 Clay-20 함량이 증가함에 따라 증가하였고, Clay-20과 PLA 및 PLA/PBS 수지가 서로 상용성이 있는 것으로 확인되었다. 또한 Clay-20 함량이 증가함에 따라 두 나노복합체의 인장강도는 감소하지만 신도, 충격강도, 인장탄성률 및 굴곡탄성률이 증가하였다. 특히 Clay-20이 5 wt% 첨가된 PLA/Clay-20과 PLA/PBS/Clay-20 나노복합체의 충격강도는 순수 PLA와 PLA/PBS (90/10) 보다 2배 이상으로 증가하였다. Clay-20 3 wt% 첨가된 PLA/Clay-20 나노복합체의 가수분해속도는 순수 PLA 가수분해속도보다 두 배 정도 빨랐다. 이는 유기화 처리된 Clay-20 나노입자 표면의 친수성으로 계면에서 가수분해가 쉽게 일어나기 때문인 것으로 판단된다. 본 연구에서 적당량의 Clay-20 첨가로 PLA의 기계적특성 개선과 생분해 특성 조절 가능성을 확인하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.190-191
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• 2014

마그네슘 합금을 생체재료로 사용되는데 두가지 중요한 문제점을 가지고 있다. 매우 빠른 부식을 가지고 있으며, 초기 빠른 부식으로 수소기체를 발생하여 인체 내 피부나 골조직의 괴사를 동반한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 생체적합성이 뛰어난 아노다이징 방법을 개발 하였으며, 새롭게 개선된 방법의 특징을 비교하기 위해 이번 실험에서는 불화물이 포함된 전해액으로 아노다이징 처리한 샘플을 제조하여 형태학 분석을 진행 하였고, Hank's solution(생체모사용액)을 사용하여 부식 특성을 분석하였다. 또한 L929 세포를 이용하여 세포독성 평가를 진행하였다. 새롭게 제조한 방법은 기존의 방법과 비교하였을 때, 부식 성능은 비슷하고 생체적합성이 높아 생분해성 금속의 표면처리에 적합하다고 판단된다.

• 공업화학
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• 제10권6호
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• pp.939-943
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• 1999

최근에 생분해성 고분자를 이용한 의료용재료로의 응용에 대한 관심이 고조되고 있다. 본 연구에서는 천연고분자(xanthan, locust bean, guar gum, chitosan 및 algin)를 생체재료로 사용할 목적으로 용액주조법에 의하여 분해성 필름을 제조하였다. 천연고분자로부터 제조한 생체재료의 가능성을 피부이식제로서 생체적합성 측정에 의하여 평가하였다. 이들을 실험동물의 등부위에 피하 삽입하여 필름의 시간에 따른 구조적, 중량적변화와 랫드의 혈액학적 변화를 측정하여 생체적합성을 연구하였다. 랫드에 대한 테스트결과 locust bean과 guar gum은 삽입 24시간, 48시간 후 조직에서의 생체 이물 반응에 의한 생체 부적합성을 나타내었으며, 일부 천연고분자로부터 제조한 분해성 필름은 단기간의 이상적인 생체재료로서의 가능성을 나타내었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제19권5호
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• pp.449-454
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• 1998

다공질 칼슘 인산계 세라믹스는 생체 친화성이 우수하여 경조직 대체재료로 사용되었을 때 새로운 인체 조직이나 실핏줄이 쉽게 성장해 들어가는 것으로 알려졌다. 본 연구에서는 여러 결정구조를 갖는 칼슘 메타인산염 중 화학적으로 가장 안정한 $\beta$형의 다공질 칼슘 메타인산염을 칼슘 인간염, Ca(H,PO,),를 열분해 시켜 제조하였다. 칼슘 인산염의 용융상태에서 냉각 중 생성되는 원통형 기공의 크기는 경조식 대체재료나 매트릭스로 사용되기 적절한 200$\mu$m로 만들기 위하여 응용온도에서 유지시간 또는 결정화 온도를 조절하였다. 본 실험에서 칼슘 인산염의 응용온도에서 유지시간을 길게 함에 따라 원통형 기공의 크기가 작아졌다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2004년도 춘계 학술발표대회 개요집
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• pp.316-318
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• 2004

In recent years, plastic waste has been recognized as a worldwide environmental issue. To solve the disposal problem of the plastic waste, alternative treatment such as the use of biodegradable plastic(polybutylene succinate: PBS) is indeed highly in demand due to its merit of PBS buried in soil decomposed into carbon dioxide and water. In the present study, for the production of further functional PBS with TiO$_2$ as photocatalyst, which shows the decomposition of detrimental organic compound and pollutant under ultraviolet irradiation, we attempted to prepare photocatalytic TiO$_2$ coatings on PBS substrate by HVOF and plasma spraying techniques under various conditions using three kinds of agglomerated powders (P200: 200nm, P30: 30nm, P7: 7nm). The microstructures of coatings were characterized with SEM and XRD analysis, and the photocatalytic efficiency of coatings was evaluated through the photo degradation of gaseous acetaldehyde. Therefore, such functional TiO$_2$-Plastic composite material is expected to considerably contribute to the reduction of aggravated environmental problem.