• 청정기술
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• 제17권3호
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• pp.238-243
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• 2011

본 연구에서는 폴리우레탄을 위한 친환경 폴리올 합성을 위하여 피마자유 기반의 폴리올을 합성하였다. 피마자유의 2차 알콜에 다른 촉매 없이 무수말레산을 이용하여 카르복실기를 도입하고, 이를 1차 알콜로 전환하기 위하여 아미노알콜($H_2N$-R-OH) 유도체를 반응시켜 친환경 폴리올을 제조하였다. 다양한 비율의 피마자유와 무수말레산의 반응이 시험 되었으며, 전체 반응은 상대적으로 낮은 공정온도와 무촉매 반응을 기반으로 수행되었다. 긴 곁가지가 도입되어 유동성을 가지고 있는 피마자유 기반의 천연폴리올이 기존의 합성폴리올과 가장 우수한 상용성을 나타내었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.176.2-176.2
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• 2011

피마자유(Castor oil)는 합성수지, 그리스, 유압용 오일, 윤활기유 등의 다양한 용도로 쓰이는 오일로서 점도가 높고 무색에서 황갈색을 띈다. 피마자유 추출은 압착 착유 또는 용매 추출로 얻게 되며 본 실험에 사용된 오일은 압착 착유한 것으로 매우 진한 갈색을 띄는 정제전 오일을 이용하였다. 실험에 사용된 피마자유의 초기 산가는 1mgKOH/g 이하로 낮은 유리지방산 함량을 보였으며 수분은 0.3%로 전이에스테르화 반응을 위해서는 수분 증발이 필요했다. 피마자유의 바이오디젤 생산을 위해 진행된 물성 분석 항목은 산가, 수분, 인함량, 황함량, 점도, 고형물이며 원료유와 그 바이오디젤에 대해 각각 물성 분석을 실시하였다. 피마자유의 가장 큰 특징은 다른 식물성 오일과는 다르게 오일이 알코올에 녹는 특성이 있으며 이런 이유로 전이에스테르화 반응 후 바이오디젤과 글리세롤이 분리되지 않는 문제점을 갖고 있다. 피마자유를 이용해 제조한 바이오디젤, 즉 지방산메틸에스터의 함량을 분석한 결과 약 90%의 메틸에스터화 반응 전환율을 나타내었으나 국내외 품질규격상의 탄소수 C14~C24:0의 지방산 에스터(fatty acid methyl esters)로 검출되는 바이오디젤의 함량은 10% 미만으로 나타났으며 나머지 90%는 라이신올레익산메틸에스터(ricinoleic acid methyl ester)로 분석되었다. 따라서, 기존의 대두유, 유채유, 팜유, 폐식용유로부터 제조한 바이오디젤과 물성이 매우 상이하고 특히 끊는점(boiling point)과 점도가 높아 경유 대체연료로는 활용이 불가능할 것으로 판단된다. 하지만 기존의 다양한 용도의 오일로 사용하기 위해 정제하는 과정에서 전체 착유 오일중의 약 10%만을 선택적으로 분리하여 바이오디젤 원료로 활용하는 방안은 가능할 것으로 판단된다.

• KSBB Journal
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• 제14권6호
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• pp.696-701
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• 1999

본 연구에서는 lipase를 이용해서 ricinoleic acid를 대량생산하기 위해 피마자유의 완전가수분해 조건을 찾고자 하였다. 널리 알려진 lipase CR, lipase CC, lipase PP를 대상으로 피마자유의 가수분해의 가능성을 시험하고, 유기용매를 사용함으로써 가수분해도를 향상시킬 수 있음을 확인하였다. 일반적으로 lipase의 활성을 감소시키는 극성용매의 경우 피마자유의 가수분해에 있어서도 효소의 활성을 감소시켰고, 물과 섞이지 않는 hydrophobic solvent가 피마자유의 가수분해도를 크게 증가시키는 것을 확인하였다. 본 연구에서는 isopropyl ether의 효과가 가장 크며, 조건에 따라 가수분해도를 두 배 이상 증가시킨다는 것을 확인하였다. 그리고 유기용매를 사용함으로써 pH의 영향을 바꾸거나 감소시킬 수 있다는 사실도 확인하였다. 용매와 물의 부피비에 의해서 가수분해가 영향을 받는다는 사실과 특히 유기용매보다는 물의 양에 절대적으로 영향받는다는 사실을 발견하였다. 하지만, 물과 유기용매의 부피비와 함께 lipase와 피마자유의 무게비도 매우 중요하다는 것을 확인하였다. 30$^{\circ}C$에서 isopropyl ether를 사용할 경우 무게 비로 2 wt%일 때는 약 82%, 4 wt% 이상의 lipase CC나 lipase CR을 사용하면 피마자유가 완전히 가수분해되는 사실을 발견하였다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2001년도 추계학술발표대회
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• pp.621-634
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• 2001

피마자유와 메탄올의 transesterification 반응 (methanolysis)에서 Novozym 435가 가장 좋은 활성을 나타냈다. Novozym 435의 경우 유기용매를 사용하지 않을 경우에도 좋은 활성을 유지하였고 사용되는 효소량에 따라 최적의 유기용매가 다르다는 것을 확인하였다. 0.5 wt% Novozym 435를 사용한 경우 DIPE를 사용하였을 매 가장 높은 활성을 나타내었으나, 1.0 wt% 의 경우에는 heptane을 이용하였을 때 가장 높은 활성을 보였다. Novozym 435를 이용한 피마자유의 methanolysis에서 methanol 에 의한 저해 반응이 나타나고 oil과 methanol의 몰 비 가 약 1:7.37 일 경우 최대의 ricinoJeic acid methyl ester 를 얻을 수 있었다. 1.0wt%의 Novozym 435를 이용한 methanolysis를 통하여 하루동안 피마자유로부터 ricinoleic acid methyl ester 를 86.1% 의 수율로 얻을 수 있었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제39권2호
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• pp.161-168
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• 2022

피마자 기반 수성 폴리우레탄(CPUD)을 얻기 위해 무 변성 피마자유 (CO) 와 투명 필름을 얻기 위해 이소포론 디이소시아네이트(IPDI)를 사용했다. 유연성을 증가시키기 위해 폴리프로필렌글리콜(PPG)의 혼합 효과를 분석하였다. 또한, 사슬연장제로 에틸렌다이아민(EDA)을 사용했다. 각각 피마자유 함유에 따른 변화와 사슬연장제 변화에 따른 인장강도, 연신율 내마모성을 측정했다. 피마자유 함유가 많은 시료의 인장강도가 1.112kgf/㎟, 연신율 88%로 나타났으며, 사슬연장제 함유가 많은 시료의 인장강도가 3.33kgf/㎟, 연신율 99%로 측정되었다. 표면강도는 SEM을 통해 육안으로 확인하였다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2017년도 추계학술발표회
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• pp.158-158
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• 2017

• Composites Research
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• 제21권1호
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• pp.16-21
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• 2008

일반적인 아미드형 가교제(HD)를 함유한 에폭시 수지의 가교거동을 캐슈너트 외피유(CNSL) 및 CNSL-포름알데하이드 수지(CFR) 그리고 피마자유 존재 하에서 시차열량계(DSC)를 이용하여 조사하였다. 가교반응에 대한 활성화 에너지를 여러 가지 가열속도에서 비등온 DSC 열량그래프로부터 계산하였다. 피마자유 존재 하에서 에폭시 수지의 가교는 1단계 반응을 나타낸 반면 CNSL 및 CFR 존재 하에서는 2단계 가교거동을 나타내었다. 즉, 에폭시 수지/CNSL(혹은 CFR)/HD 블렌드의 경우 경쟁적인 가교반응이 나타났다. HD가 없는 에폭시 수지/CNSL(혹은 CFR) 블렌드의 경우 CFR 시스템이 CNSL보다 낮은 가교엔탈피 값을 나타내었고, CNSL 및 CFR 함량이 증가할수록 가교활성화 에너지는 증가하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권4호
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• pp.459-466
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• 2018

위험유해물질은 해양에 유입되었을 때 인간의 건강 및 해양생태계에 막대한 영향을 미치는 물질로 정의된다. 최근 선박을 이용한 물동량이 증가되면서 위험유해물질 누출사고의 발생비율도 증가되는 추세이다. 이에 따라 위험유해물질 누출사고 대응기술개발의 관점에서 해저에 침적되는 물질들의 방제 및 모니터링 연구가 수행되어야 한다. 본 논문에서는 저층 침적 위험유해물질의 음향 탐지 가능성을 확인하기 위해 저층 침적 위험유해물질 대체물질의 반사손실 측정 실험이 수행되었다. 위험유해물질로 구분되는 클로로폼의 위험성을 고려하여 클로로폼과 임피던스가 유사한 피마자유가 대체물질로 사용되었으며, 200 kHz 고주파 신호를 송신하여 물과 피마자유 경계면에서 발생되는 반사손실을 측정하였다. 그리고 물과 피마자유의 임피던스를 측정 및 조사하여 반사계수를 모의하고 모의된 반사손실이 측정값과 유사함을 확인하였다. 또한 저층 침적 위험유해물질로 분류되는 클로로폼의 반사손실을 모의하고 모의 결과가 다양한 해저면 구성성분의 반사손실 모의결과와 차이를 나타냄으로써 해저면과 구분되는 저층 침적 위험유해물질의 음향 탐지 가능성을 예측하였다.

• 한국가스학회지
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• 제16권5호
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• pp.66-75
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• 2012

본 연구에서는 석유계 폴리올을 대체하기 위하여 식물성 천연유인 피마자유를 개질한 천연유 기반 폴리올(Castor Oil based Polyol, COP)을 사용하여 폴리우레탄 폼을 합성하였다. 접촉각과 표면장력실험을 통해 계면활성제에 따른 석유계 폴리올과 COP와의 상용성을 측정하였다. 최적의 COP 함량과 계면활성제(surfactant)를 찾기 위해 COP 함량을 0 wt%에서 80 wt%까지 변화시키고, 계면활성제 L-580K, DC-5950, BF-2470를 사용하여 폴리우레탄 폼을 합성한 결과 COP의 함량이 30wt%이고 계면활성제로 BF-2470을 사용하였을 때 가장 우수한 기계적 물성을 나타내었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제29권3호
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• pp.531-542
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• 2012

본 논문은 바이오폴리우레탄의 연구동향에 관한 것이다. 바이오폴리우레탄은 원료 중의 식물유 폴리올과 이소시아네이트의 중부가 고분자이다. 피마자유의 주성분은 히드록시기를 갖는 리시놀산의 트리글리세라이드이다. 이외의 히드록시기가 없는 식물유는 이중결합 위치에서 에폭시화 후 고리열림, 히드로포르밀화 후 수소첨가, 가오존분해 후 수소첨가, 티올-엔 반응으로 히드록시기를 부여한다. 폴리올의 반응성 및 마이크로도메인의 모폴로지 조절을 위한 하이퍼브랜치 폴리올, 일차 알코올 폴리올, 다당류 폴리올이 있다. 의료용의 생분해성 폴리락트산 폴리올, 가수분해 방지용 지방산 다이머 폴리올, 이온성 기를 함유한 수 분산 폴리우레탄용 폴리올이 있다. 바이오폴리올을 이용한 바이오폴리우레탄은 경질 및 연질 폼, 코팅제, 접착제, 실런트, 엘라스토머에 쓰인다.