• 한국작물학회지
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• 제54권2호
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• pp.135-142
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• 2009

고구마 멀칭재배에서 생분해성 플라스틱 피복재 이용 가능성을 검토하고자 시험을 수행 한 결과 다음과 같다. 1. 필름의 물성은, 생분해성인 PBSA와 PLC + Starch는 일반멀칭재료인 LDPE 에 비하여 인장강도는 $2{\sim}27$% 상승하였으나 신율은 $2{\sim}22$% 낮았고, 인열강도도 $2{\sim}6$%가 낮았다. 2. 피복기간에 따른 인장강도의 변화는 생분해성 필름의 경우 피복 후 $60{\sim}70$%일 동안 급격히 감소하다가 그 후 완만한 감소를 보였고 제조 원료별로는 PLC + Starch가 PBSA에 비하여 변화율이 낮았다. 3. 신율의 변화는 피복 후 $60{\sim}70$%일 동안 매우 급격히 감소하다가 그 후 완만한 감소를 보였다. 제조 원료별로는 PLC + Starch와 PBSA 제품간의 뚜렷한 차이는 보이지 않았으나 15 ${\mu}m$ PBSA의 경우 $60{\sim}70$%일이 지나면서 급격한 물성저하를 보였다. 4. 생분해성 필름에 대한 용출시험에서는 중금속들이 아주 작거나 검출되지 않았고, 국내 환경마크협회가 정하는 생분해성 수지 제품에 대한 유해물질 함량기준을 충족하였다. 5. 멀칭재료간의 윌별 지온차이는, 6월 하순${\sim}$7월 중순에는 PLC + starch > PBSA > LDPE > None 순으로 온도가 높아지는 경향을 보이다가 7월 하순${\sim}$9월 하순에는 LDPE > PLC + starch > PBSA > None 순으로 온도가 높아졌다. 6. 고구마 멀칭재배 후 분해양상은, 생분해성 필름 PBSA(EA, EB, EC)과 PLC + Starch(DD, DE, DF)는 고구마 삽식 후 60일이 지나면서 분해되기 시작하였고, 수확기인 120일이 지나서는 95%이상이 분해되었다. 7. 피복재별 괴근 수량은 PBSA는 3,070 kg/10a, PLC + Starch은 3,093 kg/10a, LDPE는 2,946 kg/10a으로 멀칭재료간에 뚜렷한 차이를 나타내지 않았다. 이상을 종합하여 볼 때 고구마 재배에서 생분해성인 PBSA와 PLC + Starch와 같은 필름을 사용한다면, 필름의 물성, 분해도, 환경친화성, 수확작업의 간편성 등을 고려해볼 때 실제 농업현장에서 이용 가치가 매우 높을 것으로 생각된다.

• 한국기계가공학회지
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• 제17권4호
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• pp.9-16
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• 2018

Recently, the demand for eco-friendly parts has increased to reduce materials and parts that use fossil fuels. This has exacerbated the increase of energy prices and the enforcement of regulations by environmental agencies. Currently, polylactic acid (PLA) is a solution, as a common and eco-friendly material. PLA is a biodegradable material that can replace traditional petrochemical polymers. PLA has great advantages since it is resistant to cracking and shrinkage. When it is manufactured, there are few harmful byproducts. Improvement in the brittleness characteristics is another important task to be monitored throughout the production of industrial parts. Improvement in the brittleness property of products lowers the tensile strength and tensile elasticity modulus of the parts. This study focused on the mechanical properties of 3D-printed PLA parts. Tensile tests are performed while varying the infill print parameters to evaluate the applicability of PLA in several industrial areas.

• 폴리머
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• 제38권6호
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• pp.815-819
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• 2014

조직공학에서의 인공지지체는 세포의 부착과 증식 및 분화가 잘 되어야 하고, 우수한 생체친화성 및 생분해성을 지녀야 한다. 다양한 인공지지체 제작 방법이 시도되어지고 있으며, 최근들어 3D 프린팅 기술을 이용한 방식이 활발하게 연구되어지고 있다. 폴리카프로락톤(polycaprolactone, PCL)은 낮은 녹는점을 가지고 있어 3D 프린팅하기에 우수한 생체적합 고분자 합성재료이다. 본 연구에서는 3D 프린팅 기술을 이용하여 3차원 PCL 인공지지체를 제작하였고, 지지체의 표면개질을 위해 수산화나트륨(NaOH)을 이용하였다. 표면개질된 인공지지체의 표면특성을 SEM으로 확인한 결과, 수산화나트륨을 처리한 PCL 인공지지체가 처리하지 않은 PCL 인공지지체에 비해 거칠기가 증가함을 보였으며, 접촉각 측정을 통해 친수성이 증가함을 확인하였다. In vitro 실험결과, 수산화나트륨을 처리한 PCL 인공지지체가 처리하지 않은 PCL 인공지지체에 비해 세포의 증식과 분화가 증가함을 보였고, 세포의 부착 모습은 균일하고 밀집된 형태로 부착됨을 확인하였다. 따라서 조형가공기술을 이용하여 수산화나트륨을 처리한 표면개질된 PCL 인공지지체를 제작하고 분석함으로써, 세포적합성을 통해 체내 인공지지체 개발 적용 가능성을 제시하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제30권6호
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• pp.244-250
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• 2020

β-삼인산칼슘(β-tricalcium phosphate, β-TCP, Ca3(PO4)2)은 뼈와 유사한 성분을 가지는 인산 칼슘계 세라믹 중 하나로, 생분해성과 골 전도성을 가지고 있어 골 대체재 등으로 다양하게 사용된다. 이러한 β-TCP의 생체 활성과 골유도성을 향상시키기 위해 다양한 이온 치환 연구가 진행되어왔으며 그 중 철 이온은 필수 미량 원소로 체내에서 다양한 기능을 한다. 본 연구에서는 β-TCP에 철 이온이 치환되었을 때 열처리 온도에 따른 구조의 변화를 분석하고, 이에 따른 생분해 특성을 평가하였다. 또한 분해 후의 구조를 분석하여 분해 거동을 확인하였다. 철 이온을 치환한 β-TCP는 공침법으로 합성을 하였고, 925℃와 1100℃에서 하소 처리를 실시하였다. X-선 회절 분석과 Rietveld refinement를 이용하여 구조 분석을 실시하였다. 철 이온은 온도에 따라 Fe2+ 또는 Fe3+ 상태로 바뀌기 때문에 β-TCP에 치환되었을 때 열처리 온도에 따라 치환 위치(Ca(4), Ca(5))가 바뀌고, 1100℃에서 열처리를 실시한 철 이온 치환 β-TCP의 분해 속도가 가장 빨랐다. 또한 세포 증식 특성이 향상된 것을 통해 β-TCP에 철 이온을 치환하는 것이 생체적합성과 생체 활성 특성을 향상시키고 골 결손부 회복 등 더욱 다양한 분야에 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국포장학회지
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• 제30권1호
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• pp.1-14
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• 2024

환경문제에 대한 관심이 증가함에 따라 지속가능한 소재에 대한 요구가 증가하고 있다. 전 세계적으로 커피는 가장 많이 소비되는 음료이며, 커피음료의 가공 및 소비로 발생하는 커피 부산물에는 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌, 지질 및 생리활성물질 등이 풍부하지만 대부분 폐기되는 실정이다. 따라서, 많은 연구자들이 커피 부산물을 고부가가치 소재로 개발하기 위하여 노력하고 있다. 본 총설에서는 고분자/커피 은피 복합화 연구, 커피 은피로부터 셀룰로오스 추출 및 응용연구, 고분자/커피찌꺼기 복합화 연구, 커피찌꺼기로부터 셀룰로오스 추출 및 이를 활용한 연구, 커피찌꺼기로부터 지질 추출 및 이를 활용한 PHAs합성, 가소제로써 커피찌꺼기로부터 추출한 지질의 응용가능성 연구 등에 대하여 조사하였다. 선행 연구에서는 커피 부산물인 커피 은피 및 커피찌꺼기 자체를 고분자와 혼합하여 복합소재를 제조하고 물성을 평가하는 연구는 광범위하게 수행되고 있는 것으로 확인되었다. 하지만, 커피 은피 및 커피찌꺼기로부터 나노셀룰로오스를 추출하거나, 상대적으로 친수성인 커피 부산물과 소수성인 석유계 고분자 또는 생분해성 고분자와 복합화 시 상용성 개선과 관련된 커피 부산물의 표면 개질 및 상용화제 도입 등의 연구는 부족함을 확인하였다. 또한 커피 부산물로부터 추출한 지질을 활용하여 PHAs를 합성하는 연구가 일부 진행되고 있지만 합성된 PHAs를 활용하여 포장소재로의 제조 및 응용에 관한 추가적인 연구가 필요하다고 사료된다. 또한, 커피찌꺼기의 발생량 대비 국내외 관리방안 마련 및 제품 적용 시 안전성 평가방법에 관한 연구는 거의 실시되지 않아 이에 대한 추가적인 연구가 필요하다고 판단된다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제6권4호
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• pp.293-300
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• 2001

A polyrotaxane-biotin conjugate was synthesized and its interaction with streptavidin measured using surface plasmon resonance(SPR) detection. A biodegradable polyrotaxane in which ca, 22 molecules of ${\alpha}$-cyclodextrina(${\alpha}$-CDs) were threaded onto a poly(ethylene oxide) chain(M$\sub$n:4,000) capped with benzyloxycarbonyl-L-phenylalanine was conjugated with a biotin hydorazide and 2-aminoethanol after activing the hydroxyl groups of ${\alpha}$-CDs in the polyrotaxane using N, N'-carbonyldiimidazole. The results of the high-resolution $^1$H-nyclear lmagnetic resonance($^1$H-NMR)spectra and gel permeation chromatography of the conjugate showed that ca, 11 biotin molecules were actually introduced to the polyrotaxane scaffold. An SPR analysis showed that the binding curves of the biotin molecules in the conjugate on the streptavidin-deposited surface changed in a concentration dependent manner, indicating that the biotin in the conjugate was ac-tually recognized by streptavidin. The association equilibrium constant(K$\sub$a/) of the interaction be-tween the conjugate and steptavidin tetramer was of the order 10$\^$7/. These results suggest that polyrotaxane is useful for scaffolds as a polymeric ligand in biomedical fields.

• 한국세라믹학회지
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• 제47권2호
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• pp.169-176
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• 2010

The Fe-treated CNT/$TiO_2$ photocatalysts mixed with anatase and rutile phase have been developed for the decomposition of non-biodegradable different organic dyes like methylene blue (MB), rhodamine B (Rh.B), and methyl orange (MO) in two conditions as ultraviolet and visible light respectively. The results indicate that all the Fe-CNT/$TiO_2$ composites proved to be more efficient photocatalysts since degradation of MB at higher reaction rates, tthe decomposition rate of different dyes increases with an increase of $Fe^{3+}$ concentration in composites the highest rate of decomposition of different dyes was noted under UV irradiation. These results can indicate that the large CNT network is facilitate the electron transfer and strongly adsorb dye molecules on the texted photocatalysts, iron is reactive in the photo-Fenton process resulting in high production of OH radicals and also high activity of the photocatalyst. And Fe particles can generate more photoinduced electrons to conduction band of $TiO_2$ under visible light irradiation. The composites of Fe-CNT/$TiO_2$ photocatalysts synthesized by a sol-gel method were characterized by BET, TEM, SEM, XRD and EDX.

• Composites Research
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• 제27권5호
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• pp.196-200
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• 2014

A novel, simple and totally recyclable method has been developed for the synthesis of nontoxic, biocompatible and biodegradable bio-composite films from soy protein and silk protein. Bio films are defined as flexible films prepared from biological materials such as protein. These materials have potential application in medical and food as a packaging material. Their use depends on various parameters such as mechanical (strength and modulus), thermal, among others. In this study, prepare and characterization of bio films made from Soy Protein Isolate (SPI) (matrix) and Silk Fiber (SF) (reinforcement) through solution casting method by the addition of plasticizer and crosslinking agent. The obtained SPI and SPI/SF composites were subsequently subjected to evaluate their mechanical and thermal properties by using Universal Testing Machine and Thermal Gravimetric Analyzer respectively. The tensile testing showed significant improvements in strength with increasing amount of SF content and the % elongation at break of the composites of the SPI/SF was lower than that of the matrix. Though the interfacial bonding was moderate, the improvement in tensile strength and modulus was attributed to the higher tensile properties of the silk fiber.

• 한국재료학회지
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• 제33권8호
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• pp.323-329
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• 2023

There are many types of foam molding methods. The most commonly used methods are the pressure foaming method, in which foam resin is mixed with a foaming agent at high temperature and high pressure, and the normal pressure foaming method, which foams at high temperature without pressure. The polymer resins used for foaming have different viscosities. For foaming under normal pressure, they need to be designed and analyzed for optimal foaming conditions, to obtain resins with low melt-viscosity or a narrow optimal viscosity range. This study investigated how changes in viscosity, molding temperature, and cross-link foaming conditions affected the characteristics of the molded foam, prepared by blending rubber polymer with biodegradable resin. The morphologies of cross sections and the cell structures of the normal pressure foam were investigated by SEM analysis. Properties were also studied according to cross-link/foaming conditions and torque. Also, the correlation between foaming characteristics was studied by analyzing tensile strength and elongation, which are mechanical properties of foaming composites.

• Composites Research
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• 제15권6호
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• pp.8-15
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• 2002

본 실험에서는 2관능성 에폭시 수지(2EP)와 생분해성 poly(butylene succinate)(PBS) 블렌드의 유변학적 특성, 경화거동, 열안정성 그리고 기계적 특성을 살펴보았다. 유변학적 특성은 레오미터를 이용하여 등온 조건 하에서 검토하였고, 겔화시간과 경화 온도를 이용한 Arrhenius 방정식을 적용하여 가교 활성화 에너지($\textrm{E}_c$)를 구하였다. $\textrm{E}_c$는 2EP에 대한 PBS의 비율이 10 wt%로 증가함에 따라 증가하였다. DSC 측정 결과, 경화 활성화 에너지($\textrm{E}_a$)는 $\textrm{E}_c$와 유사만 경향을 나타내었는데 이는 2EP와 PBS 사이의 분자상호작용이 증가하였기 때문으로 사료된다. 그리고 열안정성과 관련하이 분해 활성화에너지($\textrm{E}_t$)는 Horowitz-Metzger식을 이용한 적분법을 사용하여 구하였는데 PBS 10 wt%에서 증가하였다. 그리고 20 wt% PBS일 때 가장 높은 임계응력세기 인자를 보이는데, 이는 2EP/PBS 블렌드 시스템의 파괴인성이 증가하였기 때문으로 사료된다.