• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제50권4호
• /
• pp.256-271
• /
• 2022

Activated carbon (AC) derived from coconut shells (CS-AC) was obtained through pyrolysis at 700℃ and subsequently activated with H₃PO₄. AC was ground in a Wiley mill several times to form powder particles at particle scales of 80, 100, and 200 meshes. The characterization of the AC was studied using scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction analysis (XRD), Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR), and surface area analysis (S_BET). The CS-AC-200 mesh resulted in a higher percentage of mesopores and surface area. This particle size had a larger surface area with angular, irregular, and crushed shapes in the SEM view. The smaller particles had smoother surfaces, less wear, and increased curing depth and ratio of the hardness of the resin composite. Based on the characterization results of the AC, it is evident that CS-AC with a 200 mesh particle size has the potential to be used as a filler in biocomposites.

• 한국버섯학회지
• /
• 제21권3호
• /
• pp.83-87
• /
• 2023

The importance of biocomposites has increased owing to the changes in global consumption trends and rapid climate change. Technologies using mushroom mycelium cultivation, and molding methods for mycelial application have gained attention as potential strategies for producing eco-friendly composites. Currently, mushroom mycelia are used as raw materials for food and cosmetics; however, research on their utilization as biocomposite materials is limited. Therefore, the potential for the development of mushroom mycelium-related products and technologies is high. This review analyzes the domestic and international patent application trends related to the technologies for composite (packaging, insulation, adhesives, and leather) and food (substitute for meat) materials using mushroom mycelium, as an eco-friendly biocomposite material, to provide objective patent information that can further research and development (R&D) in this field.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
• /
• pp.176.1-176.1
• /
• 2011

세계적으로 석유 기반 자원의 고갈에 따른 부족, 기후변화협약 및 환경규제 강화에 의해 세계적으로 바이오소재를 이용하고자 하는 연구와 더불어 유리강화복합재료의 대체물질로 적합한 천연섬유를 보강재로 사용하는 바이오복합재료의 연구 또한 활발하게 진행되고 있다. 최근 새로운 신재생에너지원으로 각광 받고 있는 바이오에너지 중 해조류는 가장 자연친화적이고 생산력이 뛰어난 바이오매스로 알려져 있다. 해조류는 바닷물 속에 녹아 있는 탄소를 흡수할 뿐만 아니라 광합성을 통해서도 탄소를 흡수하면서 성장하기 때문에 탄소흡수원의 역할을 하게 되며, 해조류 바이오에너지를 생산할 경우 화석연료를 대체하여 지구온난화의 주범인 온실가스를 감축하는 기능을 한다. 본 연구에서는 해조류를 이용한 바이오에너지 생산 공정에서 2차적으로 발생하는 부산물을 보강재로 사용한 바이오복합재료의 제조와 제조된 바이오복합재료의 열적 특성 및 동역학적 특성을 분석하였다. 해조류 부산물의 화학적 전처리에 따른 Thermogravimetric analysis(TGA) 분석 결과로 cellulose 함량이 가장 높고 불순물이 적은 황산 처리한 파래를 이용해 파래/Polypropylene(PP) 바이오복합재료를 다양한 보강비율 (20-50wt%)로 압축성형 하였다. 파래/PP 바이오복합재료의 저장탄성률은 파래 함량이 40wt%일 때 4.0 Gpa으로 최대값을 보였으며 이는 PP 매트릭스와 비교했을 때 약 8.1% 향상된 결과이다. 파래/PP 바이오보합재료의 열팽창 특성은 파래 함량이 증가함에 따라 열팽창계수가 낮아지는 경향으로 50wt%일 때 가장 낮은 값을 나타내었으며 이는 PP 매트릭스와 비교했을 때 약 56% 향상된 결과이다. 따라서 비생분해성 고분자에 새로운 신재생 바이오매스인 해조류를 보강재로 사용하여 열적 특성 및 동역학적 특성이 향상된 친환경적인 바이오복합재료의 제조 가능성을 확인하였다.

• 폴리머
• /
• 제33권3호
• /
• pp.243-247
• /
• 2009

셀룰로오스 디아세테이트(CDA)에 가소제로서 트리아세틴(TA)과 에폭시화된 콩기름(ESO)을 첨가하여 고속믹서에서 일차적으로 CDA를 가소화한 후, 여기에 천연 zeolite를 충전제로서 첨가하여 용융압출로 CDA/zeolite 복합체를 제조하였다. DMA 측정을 통하여 가소화한 CDA의 $T_g$는 $106^{\circ}C$이며 여기에 zeolite를 50% 첨가한 복합체의 경우는 $125^{\circ}C$의 $T_g$를 확인하였다. Zeolite의 함량이 10에서 50%까지 증가함에 따라 탄성률은 1.7 GPa에서 3.6 GPa로 2배 이상 증가하였으며, 인장강도는 62 MPa에서 조금 증가하다가 51 MPa로 감소하였고 파단신율도 10%로 증가하다가 3.2%로 감소하였다. 복합체의 SEM 이미지로부터 CDA와 zeolite의 상용성을 확인하였다. Zeolite의 함량이 증가할수록 더 효과적으로 zeolite가 초산기를 흡수하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
• /
• pp.397-397
• /
• 2010

Bone is considered as hierarchically organized biocomposites of organic (collagen) and inorganic (hydroxyapatite) materials. The precise structural dependence between hydroxyapatite (HAp, $Ca_{10}(PO_4)_6(OH)_2)$ crystals and collagen fibril is critical to unique characteristics of bone. To meet those conditions and obtain optimal properties, it is essential to understand and control the initial growth mechanisms of hydroxyapatite at the molecular level, such as other nano-structured materials. In this study, collagen fibrils were prepared by adsorbing native type I collagen molecules onto hydrophobic surface. Hydrophobicity was introduced on the Si wafer surface by using PECVD (plasma enhanced chemical vapor deposition) method and cyclohexane as a precursor. Biomimetic nucleation and growth of HAp on the self-assembled collagen nanofibrils were occurred through incubation of the sample in SBF (simulated body fluid). Chemical and morphological evolution of HAp nanocrystals was investigated by surface-sensitive analytical techniques such as ToF-SIMS (Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry) and AFM (Atomic Force Microscopy) in the early growth stages (< 24 hrs). The very initial stages (< 12 hrs) of mineralization could be clearly demonstrated by ToF-SIMS chemical mapping of surface. In addition to ToF-SIMS and AFM measurement, scanning electron microscopy, energy dispersive spectroscopy and X-ray diffraction analysis were conducted to characterize the HAp layer in the late stages. This study is of great importance in the growth of real bone-like materials with a structure analogous to that of natural bones and the development of biomimetic nanomaterials.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제40권4호
• /
• pp.403-408
• /
• 2012

본 연구에서는 용액 중 플라즈마 공정을 이용하여 젤라틴/Ag 나노입자(AgNP) 용액을 제조하고 동결 건조하여 3차원 비계 형태의 생체복합재료를 성공적으로 제조하였다. 본 공정에서는 환원제 사용 없이 플라즈마 방전 중 수소 라디칼과 Ag 이온의 환원을 통해, 젤라틴 기지재 내에 지름 12~20 nm 크기의 구형 AgNP가 효과적으로 형성되었다. 젤라틴 농도가 높을수록(3%) AgNP의 분산안정성이 좋았으며, 3차원 비계 형태의 젤라틴의 미세공 조직이 작아지고 밀도가 높아지는 것으로 나타났다. 또한 AgNP의 농도가 높을수록(5 mM) 항균효과가 좋았는데, Ag5G3 생체복합재료를 사용했을 때 황색포도상구균의 생장은 44% 감소되었고, 대장균의 생장은 100% 감소되어 그람 음성균에 대한 항균력이 더 좋은 것으로 나타났다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제38권4호
• /
• pp.298-305
• /
• 2010

본 연구에서는 목분 첨가된 폴리프로필렌 복합재의 수분흡수 특성에 목재수종, 화학조성분, 충진제 함량, 입자크기 및 상용화제의 첨가가 미치는 영향에 관해서 알아보았다. 500, 1,000, 1,500, 2,000, 2,500 및 3,000 시간 동안 물에 침지시킨 후, 상수리나무(Quercus accutisima Carr.)와 다릅나무(Maackia amuresis Rupr. et Maxim)는 낙엽송(Larix kaempferi Lamb.)에 비하여 훨씬 낮은 물흡수도를 보였다. 모든 수종에서 목분의 함량이 10 wt%로부터 50 wt%까지 증가할수록, 주어진 시간동안 물에 침지시켰을 때 복합재의 수분흡수율이 증가하 였다. 목분의 입자크기는 복합재의 수분흡수율에 큰 영향을 주는 것으로 나타났다. 상용화제의 첨가는 복합재의 수분흡수율을 낮추는데 아주 효과적이다. 가장 낮은 수분흡수율은 다릅나무 목분을 이용하고, 목분의 함량이 낮을수록, 목분의 입자크기가 작을수록, 그리고 상용화제를 첨가했을 때 얻을 수 있다. 복합재의 두께팽창은 수분흡수율과 아주 높은 상관관계를 가지고 있다.