• 한국식품과학회지
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• 제30권5호
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• pp.1097-1106
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• 1998

청주 제조시 부산물로 생성되는 주박으로부터 추출한 단백질 농축물을 이용하여 가식성 필름을 제조하였다. 이때 필름용액의 pH, 가소제의 종류와 농도, 가교제의 첨가가 필름의 기계적 특성 및 수분투과특성에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 필름용액이 $pH\;4.0{\sim}pH\;7.0$인 경우 단백질의 용해도가 낮아 필름을 형성할 수 없었으며 $pH\;8.0{\sim}pH\;11.0$으로 조절하였을 때에는 $4.3{\sim}5.7\;MPa$의 인장강도를 지닌 필름을 형성할 수 있었다. 필름의 기계적 특성과 수분투과 특성은 필름용액의 pH에 영향을 받으며 필름용액을 pH 11.0으로 조절하였을 때 가장 높은 인장강도(5.7 MPa)와 수분차단력$(0.44\;ng{\cdot}m/m^2{\cdot}s{\cdot}Pa)$을 보였다. 가소제로 glycerol과 polyethylene glycol (PEG) 200을 첨가하였을 때 인장강도와 신장률은 가소제의 혼합비율(GLY:PEG=100:0, 50:50, 0:100)과 농도(0.2, 0.4, 0.6, 0.8 g plasticizer/g RPC)에 따라 각각 $5.5{\sim}1.0\;MPa$ 및 $3.6{\sim}24.3%$이었다. 동일 가소제 농도에서 인장강도는 glycerol을 첨가하였을 때 가장 높았으며 신장률은 glycerol과 PEG 200을 혼합 사용하였을 때 가장 높은 것으로 나타났다. 한편, 두께가 $60\;{\mu}m$인 필름의 수분투과도는 0.38{\sim}0.54\;ng{\cdot}m/m^2{\cdot}s{\cdot}Pa$로 나타났으며, 가소제의 첨가량이 적을수록, 일정 가소제 농도에서는 PEG 200의 비율이 클수록 수분투과에 대한 차단성이 우수하게 나타났다. 가교제로 sodium chloride와 calcium chloride를 $0.5{\sim}2.0%$ 농도로 첨가하였을 때 인장강도는 대조구 필름에 비해 감소하였으나 succinic anhydride를 0.1% 첨가하였을 때 필름의 인장강도는 6.3 MPa로서 대조구에 비해 25.5% 증가시킬 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.4081-4086
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• 2014

CAB는 광학적 특성이 우수한 생분해성 수지이나 취약한 가공성으로 인해 필름 어플리케이션에 제한되어 있다. 본 실험에서는 비교적 가공성이 우수한 폴리락틱산을 이용하여 CAB의 가공성을 향상시키고, 충격보강제 도입으로 기계적 물성을 보완하고자 하였다. 이전 실험에서 PLA/CAB binary 블렌드의 PLA75CAB25조성이 상용성을 보이는 것을 확인하였으므로 PLA75CAB25 조성에 한하여 충격보강 연구를 수행하였다. 이축압출기를 이용하여 충격보강제를 도입하고, $140^{\circ}C$(hopper)-$200^{\circ}C$(die)의 온도 범위에서 200rpm의 속도로 제조하였다. 충격보강제 도입에 따른 상용성을 평가하기 위해 DSC와 FE-SEM을 통해 유리전이온도 거동과 모폴로지를 관찰하였다. 또한 충격보강효과를 확인하기 위해 DMA와 Izod 충격강도 시험기를 이용하여 저장탄성률과 충격강도를 측정하였다. 충격보강제가 10wt%가 도입되었을 때 상용성이 가장 좋았으며, Izod 충격강도가 PLA75CAB25 조성에 비해 4배 이상 향상되었음을 확인하였다.

• 폴리머
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• 제36권3호
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• pp.357-363
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• 2012

Poly(L-lactic acid)(PLLA) 고분자 필름 및 지지체의 세포 친화성을 향상시키기 위하여 산소 플라즈마 처리후 카복실기를 함유한 아크릴산(AA)을 $in$ $situ$ 그래프트시켰다. Stimulated body fluid(SBF) 용액에 15일간 담지시킨 후 hydroxyapatite(HA)를 형성시킨 시료와 phosphate-buffered saline(PBS), fetal bovine serum(FBS), 식염수 및 세포 배양용 배지에 담지시킨 다음 PLLA 시료 표면의 접촉각을 비교해 본 결과, HA 표면이 가장 낮은 접촉각을 나타내었다. 또한 연골세포와 조골세포는 HA 표면 위에서 높은 점착과 성장을 보였으며 연골세포가 HA에 많은 영향을 받는 것으로 확인되었다. 조골세포의 경우 HA 표면 이외에도 FBS나 세포 배양배지에 담지된 표면에서도 높은 세포 증식을 보였다. 더욱이 필름형태보다는 3차원 입체 구조의 다공성 지지체에서 연골세포와 조골세포의 점착과 세포 증식이 향상됨도 확인할 수 있었다. 이러한 표면개질된 PLLA는 조직공학적으로 연골이나 뼈 재생을 위한 유-무기 하이브리드 지지체로 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국포장학회지
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• 제20권3호
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• pp.77-84
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• 2014

PLA와 nanoclay인 Nanomer$^{(R)}$ I.44P를 이용한 환경 친화적인 nanocomposites을 개발하였다. PLA/Nanomer$^{(R)}$ I.44P nanocomposites의 상온 건조 후 잔존하는 용매를 제거하기 위해 진공건조를 하였으며, 진공건조 시간이 8시간 까지는 신장율이 크게 감소하였으며, 그 이후에는 유의적인 차이가 없었다. Nanoclay가 PLA matrix내에서 균일하게 분산시키기 위해 초음파 처리를 하였으며, 초음파 처리시간이 5분까지는 인장강도 및 영모듈러스가 증가하는 경향을 보였으나 5분 이상의 초음파 처리에서는 시간이 증가함에 따라 인장 특성도 점차 감소하였고, 특히 15분 이상 초음파 처리를 하였을 때에는 nanoclay가 뭉치는 현상이 관찰 되었다. Nanoclay의 양이 증가할수록 nanocomposites의 가시광선 영역에서의 투과성(trasmittance)은 62.5%에서 7.8%로 크게 감소하였다. Water vapor permeability (WVP)는 nanoclay의 첨가량에 따라 감소하는 경향을 보이며, 5%의 nanoclay 첨가 시 $3.5{\times}10^{-11}g{\cdot}m/m^2{\cdot}s{\cdot}Pa$로 control에 비해 약 43%가 감소하였다.

• 한국포장학회지
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• 제12권2호
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• pp.117-123
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• 2006

유용한 생분해성 필름의 대량생산 시스템에 관한 기초 연구로 키토산과 젤라틴을 이용하여 solution casting 방법으로 비율에 따라 혼합레진을 제조한 후 이를 열 압축기(heat press)로 혼합필름을 제조하였다. 또한, 키토산/젤라틴 혼합필름의 인장강도, 신장률, 색도, 수분 및 산소투과도와 같은 물리적인 특성에 있어 혼합비율이 미치는 효과에 대하여 조사하였다. 혼합비율로 제조된 키토산/젤라틴 혼합필름의 인장강도는 43.43 MPa에서 38.30 MPa로 점차적으로 감소하는 경향을 나타내었고, 신장률은 9.02%에서 15.09%로 인장강도 결과와는 다르게 증가되는 경향을 보였다. 필름의 외관을 결정하는 중요한 특성인 색도측정 결과, L값의 경우 키토산 함량이 증가할수록 혼합필름의 L값은 감소되었고, b값은 L값에 반비례로 증가되었다. 또한, 키토산의 함량이 증가함에 따라 제조된 혼합필름의 ${\Delta}E$ 및 YI 값들은 키토산 함량 15%를 제외하고는 보다 높은 값들로 측정되었다. 수분투과도는 $0.9673mL{\cdot}mm/m^2{\cdot}s{\cdot}Pa$에서 $0.8420mL{\cdot}mm/m^2{\cdot}s{\cdot}Pa$로 측정되었고, 산소투과도는 혼합비율에 따라 $1.5472{\times}10^{-7}mL{\cdot}mm/m^2{\cdot}s{\cdot}Pa$에서 $1.5424{\times}10^{-7}mL{\cdot}mm/m^2{\cdot}s{\cdot}Pa$로 측정되었다. Duncan의 다중비교 분석결과로 키토산의 농도가 증가함에 따라 혼합필름의 수분 및 산소투과도는 유의적인(P < 0.05) 차이를 나타내지 않았다.

• 폴리머
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• 제37권2호
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• pp.127-134
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• 2013

혈관내피세포는 혈관 안쪽을 덮고 있는 편평한 세포층으로, 혈관의 기능과 혈관평활근세포의 증식을 조절한다. 폴리락타이드글리콜라이드 공중합체(PLGA)는 물성이 좋고 분해속도를 조절하기 좋은 생분해성 합성고분자이며, 여러 형태로 제조하기 쉽다. 누에에서 얻은 실크 피브로인은 18가지 아미노산으로 구성되어 있고 세포의 부착과 세포 기능 유지에 중요하며 화장품, 의료분야 등 다양한 분야에서 응용되고 있다. 본 연구에서는 용매 증발법을 이용하여 0, 10, 20, 40 및 80 wt%의 실크를 이용하여 실크/PLGA 하이브리드 필름을 만들었으며, MTT, SEM, ELISA, 면역세포화학염색법을 실시하였다. 실크/PLGA 하이브리드 필름에서 실크 함량에 따른 인간 대동맥 내피세포의 부착과 증식을 측정한 결과, 40 wt%의 실크/PLGA 하이브리드 필름에서 세포의 부착과 증식이 가장 높았으며, 이런 결과들은 실크가 세포의 증식에 좋은 영향을 미치고 실크/PLGA 하이브리드 필름의 표면이 인간 대동맥 내피세포의 성장에 알맞은 환경이라는 것을 확인할 수 있었다.

• KSBB Journal
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• 제22권6호
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• pp.371-377
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• 2007

나노기술과 바이오기술의 융합연구에 의해 나노바이오기술이 발전되고 있다. 나노바이오기술의 중요한 응용연구 중의 하나로서, 진단이나 바이오센서 분야에서 단백질-단백질 및 단백질-바이오물질간의 상호작용을 연구하기 위한 단백질 센서 칩이 개발되어 왔다. 본 논문에서는 단백질의 선택적 고정화를 위한 새로운 생체고분자 기질로 PHA를 이용하는 첫 번째 예로서, 단백질-단백질 및 항원-항체 반응의 구현을 나타내고자 하였다. 본 시스템은 PHA 표면 위에서 PHA depolymerase의 SBD와의 선택적 결합에 기반한 것으로, PHA depolymerase의 SBD와 융합된 단백질이 PHA가 코팅된 표면 위에 spotting 될 수 있고 미세접촉인쇄방법에 의해 PHA 위에 미세패턴이 제조되어지는 것을 알 수 있었다(52, 53). 이러한 새로운 전략이 PHA depolymerase의 SBD와 다른 단백질을 융합함으로서 미세 spotting과 미세패터닝이 가능하게 되었고 항원-항체의 생물학적 반응을 통해 많은 바이오센서 칩 연구에 응용될 수 있음을 확인하였다. 또한, PHA 마이크로 비드에도 PHA depolymerase의 SBD와 융합된 단백질을 고정시킴으로서 항원-항체 반응을 유도할 수 있음을 확인하였다(54). PHA의 구조를 변경하여 PHA 기판, PHA 필름, PHA 미세패턴, PHA 마이크로 비드 등을 이용할 수 있으며 multiplex assay를 동시에 진행할 수 있는 다양한 융합 단백질을 사용할 수 있을 것이다. 생분해성 플라스틱으로서 성공적으로 개발된 PHA를 이용한 새로운 플랫폼 기술이 PHA depolymerase의 SBD를 이용함으로서 특이적이고 선택적인 단백질의 고정화에 이용될 수 있음을 확인하였다. 본 전략이 다양한 단백질-단백질 및 단백질-바이오물질 반응을 이용한 바이오칩 및 바이오센서의 응용연구에 유용하게 사용될 것이다.