• 한국재료학회지
• /
• 제34권4호
• /
• pp.215-222
• /
• 2024

Because collagen is inherently piezoelectric, research is being actively conducted to utilize it to harvest energy. In this study, a collagen solution was prepared using edible low-molecular-weight peptide collagen powder, and collagen films were fabricated using a dip coating method. The collagen films prepared by dip coating showed a smooth surface without defects such as pinholes or cracks. Dehydrothermal treatment of the collagen films was performed to induce a stable molecular structure through cross-linking. The collagen film subjected to dehydrothermal treatment at 110 ℃ for 24 h showed a thickness reduction rate of 19 %. Analysis of the collagen films showed that the crystallinity of the collagen film improved by about 7.9 % after dehydrothermal treatment. A collagen film-based piezoelectric nanogenerator showed output characteristics of approximately 13.7 V and 1.4 ㎂ in a pressure test of 120 N. The generator showed a maximum power density of about 2.91 mW/m² and an output voltage of about 8~19 V during various human body movements such as finger tapping. The collagen film-based piezoelectric generator showed improved output performance with improved crystallinity and piezoelectricity after dehydrothermal treatment.

• 한국표면공학회지
• /
• 제55권6호
• /
• pp.342-352
• /
• 2022

Purine catabolite screening enables reliable diagnosis of certain diseases. In this regard, the development of a facile detection strategy with high sensitivity and selectivity is demanded for point-of-care applications. In this work, the simultaneous detection of uric acid (UA), xanthine (XA), and hypoxanthine (HX) was carried out as model purine catabolites by surface-enhanced Raman Spectroscopy (SERS). The detection assay was conducted by employing high-aspect ratio Au nanopillar substrates coupled with in-situ Au electrodeposition on the substrates. The additional modification of the Au nanopillar substrates via electrodeposition was found to be an effective method to encapsulate molecules in solution into nanogaps of growing Au films that increase metal-molecule contact and improve substrate's sensitivity and selectivity. In complex solutions, the approach facilitated ternary identification of UA, XA, and HX down to concentration limits of 4.33 𝜇M, 0.71 𝜇M, and 0.22 𝜇M, respectively, which are comparable to their existing levels in normal human physiology. These results demonstrate that the proposed platform is reliable for practical point-of-care analysis of biofluids where solution matrix effects greatly reduce selectivity and sensitivity for rapid on-site disease diagnosis.

• 한국포장학회지
• /
• 제23권3호
• /
• pp.133-141
• /
• 2017

본 논문에서는 신선도 유지 기능을 부여한 새로운 형태의 산화생분해성 필름 개발에 관하여 서술하였다. 생분해 촉매제로 유기 금속염, 유기산, 불포화 지방산등을 함유한 산화생분해성 및 항균신선도기능을 부여한 M/B를 각각 제조한 후, 이를 플라스틱 레진에 첨가하여 항균 및 신선도 기능의 산화생분해 복합필름(AOB film)을 제작하였다. 제조된 항균신선도 A M/B의 항균력 시험은 진탕 플라스크 방법을 사용하여 농도별 시험을 실시하였다. A MB 5% 첨가한 AOB 필름은 별도로 필름 밀착법을 통해 제조하여 실험한 결과, 필름의 항균작용이 매우 우수함을 확인할 수 있었다. 자두를 대상으로 한 신선도 유지기능 평가 결과, A M/B 5% 첨가한 AOB 필름이 대조군 필름에 비하여 신선도 유지 효과가 우수하였다. 또한 산화생분해성을 평가하기 위하여, UV 340 nm로 처리한 필름의 인장강도 및 신장율을 측정한 결과, AOB 필름의 물성 감소율이 우수하였으며, 이는 산화생분해 특성을 갖는 것을 의미한다. 결론적으로 항균 및 신선도 기능의 산화생분해성(AOB) 복합필름은 식품 유통과정에서 발생할 수 있는 식품의 부패를 방지하는 측면에서 긍정적인 효과를 가져올 수 있을 것으로 판단되어진다.

• 접착 및 계면
• /
• 제3권4호
• /
• pp.10-18
• /
• 2002

오늘날 플라스틱은 많은 분야에서 매우 중요한 역할을 하고 있으며, 플라스틱의 표면개질을 통해 경도, 마모, 내화학성과 같은 성질을 개선하여 성능을 향상시킬 수 있다. 본 연구의 목적은 polycarbonate, polymethylmethacrylate, acrylonitrilebutadienestyrene과 같은 플라스틱에 적용되는 기능성 하드코팅제를 개발하기 위한 것이다. 하드코팅제를 개발하기 위하여 먼저 실리콘아크릴레이트 올리고머(SAOE)를 합성하고, 이를 함유한 코팅필름을 PC 기재로 하였으며, 도막은 자외선경화에 의하였다. 실험의 결과에 의하면, SAOE를 함유하고 있는 도막의 물성이 SAOE를 함유하고 있지 않은 도막의 물성에 비해서 크게 향상되었다. 특히 코팅 조성물내에 1wt%의 SAOE가 함유되었을 때, 이로부터 얻어진 도막의 경도나 광택이 가장 우수함을 나타내었다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제25권2호
• /
• pp.111-117
• /
• 2016

본 연구의 목적은 광전환재의 사이즈가 다른 광전환 필름을 피복한 온실에서, 실내 생육 환경, 토마토 및 상추의 생육과 품질을 분석하는 것이다. $10{\mu}m$ 이상의 광전환재를 이용한 광전환 필름(Micro 필름), 500nm 이하의 광전환재를 이용한 광전환 필름(Nano 필름)과 폴리에틸렌(PE) 필름을 2중 온실의 외피복재로 피복하였다. 내피복재는 0.06mm PE 필름을 사용하였고, 내피복재 및 외피복재의 두께는 모두 0.06mm로 동일하였다. 광전환 필름의 인장강도, 인열강도, 신장율은 PE 필름과 유사하였다. 투광률은 Nano 필름이 600-750nm 및 전체 투광률에서 PE 필름보다 높았으며, Micro 필름은 PE 필름보다 전체 투광률이 낮았다. 온실 내 기온은 Micro 및 Nano 필름 온실이 PE 필름 온실에 비하여 약 $2^{\circ}C$정도 높았고, 광전환 필름 온실 간의 유의적인 차이는 없었다. 지온은 Nano 필름 온실이 Micro 필름과 PE 온실에 비하여 각각 1.5, 3 정도 높았다. 토마토의 수량은 PE 필름 온실에 비해 Micro 및 Nano 필름 온실에서 각각 12%, 14% 정도 유의적으로 증가하였고, 당도 차이는 없었다. 그리고 광전환 필름 간의 유의적인 차이는 없었다. 상추의 수량은 Micro 필름 온실이 Nano 필름 및 PE 필름 온실에 비하여 각각 27%, 59% 높았다. Hunter의 적색 값 a는 Nano 필름 온실에서 가장 높았다. 토마토와 같이 높은 광을 요구하는 작물은 투광률이 좋은 Nano 필름이 적합하였고, 상추와 같이 낮은 광을 요구하는 작물은 상추는 Micro 필름이 적합하다고 판단되었다.

• 폴리머
• /
• 제39권1호
• /
• pp.40-45
• /
• 2015

혈항혈전성 표면의 제조를 위해 간단한 비용매 휘발 방법을 통하여 고탄성체이면서 생분해성 폴리 락티드-카프로락톤 공중합체 필름의 표면상에 연잎 구조물과 유사한 마이크로 돌기를 만들어 주었다. 표면 구조와 소수성도, 항혈전 효과 등을 시험했으며, 결정화도와 탄성회복률 등의 물리적 특성도 분석하였다. 그 결과 비용매와 메틸렌클로라이드의 혼합 부피비 1:2에서 연잎표면과 유사한 최적의 효과를 얻었으며, 이때 수접촉각은 $124^{\circ}$였다. 혈소판 부착시험에서는 처리하지 않는 군에 비해 약 10%만 부착되는 효과를 확인할 수 있었다.

• Macromolecular Research
• /
• 제16권5호
• /
• pp.473-480
• /
• 2008

In this study we investigated bacterial and cell adhesion to poly(propylene carbonate) (PPC) films, that had been synthesized by the copolymerization of carbon dioxide (a global warming chemical) with propylene oxide. We also assessed the biocompatibility and biodegradability of the films in vivo, and their oxidative degradation in vitro. The bacteria adhered to the smooth, hydrophobic PPC surface after 4 h incubation. Pseudomonas aeruginosa and Enterococcus faecalis had the highest levels of adhesion, Escherichia coli and Staphylococcus aureus had the lowest levels, and Staphylococcus epidermidis was intermediate. In contrast, there was no adhesion of human cells (cell line HEp-2) to the PPC films, due to the hydrophobicity and dimensional instability of the surface. On the other hand, the PPC films exhibited good biocompatibility in the mouse subcutaneous environment. Moreover, contrary to expectation the PPC films degraded in the mouse subcutaneous environment. This is the first experimental confirmation that PPC can undergo surface erosion biodegradation in vivo. The observed biodegradability of PPC may have resulted from enzymatic hydrolysis and oxidative degradation processes. In contrast, the PPC films showed resistance to oxidative degradation in vitro. Overall, PPC revealed high affinity to bioorganisms and also good bio-degradability.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제5권1호
• /
• pp.23-33
• /
• 1996

시설하우스에 이용되는 시설자재의 규격화와 품질개선을 유도하기 위하여 피복자재의 종류별, 두께별로 물리적 기계적 특성을 시험 분석하였다. 피복재의 물리적 기계적 특성은 충격강도, 인장 인열강도 및 파장별 투과율을 측정하였으며, 시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 다트식 낙추시험에서 연질필름의 충격 강도는 피복재가 두꺼울수록 파괴하중이 증가하여 50% 파괴수준의 하중이 158-213g 범위에 있었으며, LDPE 필름이 대체로 높게 나타났다. 2. 충격파괴정도를 보면 전혀 파괴되지 않는 최대 충격하중이 62-192g 범위였으며, 0.05mm에 비해 0.1mm 두께의 필름이 충격에 견디는 힘이 1.8-3.2배 더 강한 것으로 나타났다. 3. 인장하중은 0.95-2.22kg 범위로 피복재 길이 방향이 높고, LDPE 필름이 높게 나타났으며, 신장율은 345-1020% 범위로 길이보다 폭방향이 1.4-2.7배 더 신장되는 것으로 나타났다. 4. 인열강도는 80.S-121.7kg/cm의 범위로 LDPE 필름이 높고 EVA가 낮은 것으로 나타났으며, 길이방향보다 폭방향이 더 큰 값으로 나타났다. 5. 연질필름의 종류별 광투과특성은 자외선 영역에서 87-92%로 큰 차이가 나타나지 않았으나 가시광선 영역에서 높은 투광율을 나타내었다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제16권1호
• /
• pp.72-77
• /
• 2007

참외의 저온기 무가온 시설재배에서 원적외선 흡수율이나 무적성 등의 물리적 특성을 향상시킨 필름 피복이 참외 과실품질에 미치는 영향을 조사하기 위하여 과실 성분을 조사하였다. 일반 PE필름과 기능성이 추가된 5가지의 필름을 5동의 하우스에 피복하여 성주지역 2곳에 각각 설치한 후 재배하였다. 하우스 내부 온도는 높은 적외선 흡수를 보였던 필름인 J-1과 J-2에서 K-3에 비해 약 $2{\sim}5^{\circ}C$정도 높았다. 과실의 ${\beta}-carotene$ 함량과 당함량은 기능성 필름과 일반필름에서 유의성 있는 차이를 보여 J-1, J-2, J-3 및 K-1에서 높게 나타났는데 이것은 필름의 특성에 따른 보온효과 때문인 것으로 생각된다. 성숙 후 단맛을 좌우하는 sucrose 함량도 기능성 필름에서 높았는데 이로 인해 당도도 향상되는 결과를 보였다. Ascorbic acid 함량은 투광량과 보온성이 낮은 K-2에서 더 높은 경향을 보였고 무기원소 함량은 처리간에 차이가 없었다. 이상의 결과는 참외의 저온기 단동 하우스재배에서 보온성과 투광성을 향상시킨 필름을 피복함으로써 참외 과실의 품질을 일부 개선할 수 있음을 시사하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
• /
• pp.60.1-60.1
• /
• 2010

Chemically functionalized plant oils such as acrylated epoxidized soybean oil (AESO) and maleinized acrylated epoxidized soybean oil (MAESO) were used as new bio-based binders for $TiO_2$ electrodes of dye-sensitized solar cells (DSSC). More porous networks and larger porosities were fabricated on the $TiO_2$ films using plant oil binders due to the larger number of functionalities, in comparison with the film using polyethylene glycol (PEG). The charge-transfer resistance in the $TiO_2$ films was considerably shrunk due to the reduced impurity states. The short circuit photocurrent (Isc) and the open circuit photovoltage (Voc) of the cell using plant oil binders increased and the conversion efficiency improved significantly.