• 한국포장학회지
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• 제22권3호
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• pp.127-134
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• 2016

얇은 박막 형태로 제작된 기존의 바이오필름은 일반 필름과 비교하여 인장강도, 신장율 등의 물성이 감소되는 단점이 있어 실질적인 활용이 어려웠다. 본 연구에서는 바이오필름 초기 신장율 및 인장강도를 비롯한 물리적 성질 개선과 생분해 촉매제를 사용하여 생분해 기간을 단축시킬 수 있고 일반 고분자와 상용성이 뛰어나며 열, 빛, 수분, 효소 등에 의한 복합분해가 이루어지는 바이오필름을 개발하였다. 국가식품클러스터에서 ASTM D 882방법에 따라 생분해 촉매제 종류별로 선별된 생분해 촉매제 3종(알루미늄 이온염, 철 이온염, 니켈 이온염)이 각각 포함된 생분해 마스터배치(M/B)를 이용하여 HDPE와 LLDPE를 혼합해 바이오필름1-3을 제작하였다. 바이오필름1-3의 물성을 비교 평가하기 위하여 샘플링된 바이오필름과 대조구를 UV 노출법과 열처리하였다. 바이오필름과 대조구의 초기 물성은 유사한 수치를 나타냈다. 바이오필름1-3의 UV 노출 및 열처리 시험결과에 따라 판단하면 Al salt와 Fe salt가 포함된 바이오필름1,2의 인장강도 및 신장율의 감소율이 높은 것으로 확인되었다. 하지만 재료 원가와 산업적인 이용 가능성을 고려하였을 때 Fe salt가 포함된 바이오필름2를 선택하였으며 Fe salt 함량별 실험을 진행하였다. 추가적으로 농도별 효과를 알아보기 위하여 철 이온염의 농도를 0.5%, 1.0%, 1.5%, 2.0%의 함량으로 제조한 바이오필름 4-7과 대조구를 비교 평가하였다. 앞의 시험과 동일한 조건의 UV 처리를 하였으며 그 결과 0.5%에서 2.0%으로 철 이온염의 함량이 높아질수록 인장강도와 신장율이 모두 줄어들어 감소율이 높아졌다. 추가적인 바이오필름의 생분해도 측정 시험을 통해 생분해성 평가의 기준물질인 셀룰로오스에 대비하여 평균 생분해도는 39.2% 확인하고 UV처리를 통한 분자량 테스트 결과 대중적으로 사용되는 필름에 비해 분자량 감소가 훨씬 우수한 것으로 나타났다. 바이오필름4-7 모두 활용할 수 있지만 가격경쟁력과 생산성을 고려할 때 바이오필름5가 가장 우수한 것으로 판단되었다. 앞으로 Fe salt가 포함된 바이오필름은 기존의 필름 대비 우수한 물성을 가지고 생분해 촉매제를 통한 분해기간 단축과 같은 여러 특징을 포함하여 국내 포장 산업의 다양한 분야에 활용될 수 있을 것이다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제42권5호
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• pp.499-509
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• 2014

Wood filler is a porous and anisotropic material having different size, shape, and aspect ratio. The use of wood fillers such as wood particle, wood flour, and wood pulp in wood plastic composites (WPCs) are growing rapidly because these wood fillers give improved strength and stiffness to WPCs. However, the wood fillers have originally poor compatibility with plastic matrix affecting the mechanical properties of WPCs. Therefore, to improve compatibility between wood and plastic, numbers of physical and chemical treatments were investigated. While the various treatments led to improved performances in WPC industries using petroleum-based plastics, full biodegradation is still issues due to increased environmental concerns. Hence, bio-based plastics such as polylactide and polyhydroxybutyrate having biodegradable characteristics are being applied to WPCs, but relatively expensive prices of existing bio-based plastics prevent further uses. As conventional processing methods, extrusion, injection, and compression moldings have been used in WPC industries, but to apply WPCs to engineered or structural places, new processing methods should be developed. As one system, co-extrusion technique was introduced to WPCs and the co-extruded WPCs having core-shell structures make the extended applications of WPCs possible.

• 한국고분자학회:학술대회논문집
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• 한국고분자학회 2006년도 IUPAC International Symposium on Advanced Polymers for Emerging Technologies
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• pp.357-357
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• 2006

Many industrial sources of proteins can be used as raw materials to produce films, molded materials, and various hollow items either by "casting" techniques or by "thermoplastic processing". Combining proteins with natural fibbers, paper or biodegradable polyesters is very promising to form biodegradable composites witch take advantage of the barrier and mechanical properties of each component. Using nano-fillers to form nanocomposites has also been shown to be interesting to improve properties. Production, with low transformation cost, of protein based materials to form biodegradable materials with controlled functional properties for food uses, medical uses, packaging, agriculture, controlled release systems, etc. is discussed.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XIII)
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• pp.451-451
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• 2003

• 한국고분자학회지:고분자과학과기술
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• 제5권1호
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• pp.19-23
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• 1994

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제31권2호
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• pp.338-347
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• 2021

Polyhydroxyalkanoates (PHA) are a family of microbial polyesters that are used as biodegradable plastics in replacement of conventional plastics for various applications. However, the high production cost is the barrier for PHA market expansion. This study aimed to utilize food waste as low-cost feedstock to produce poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) (PHBV) by Haloferax mediterranei. The effects of acetate (Ac), propionate (Pr), butyrate (Bu), and the short-chain carboxylates derived from food waste were examined on the microbial growth and PHBV production. Results showed that a mixture of carboxylates provided a 55% higher PHBV yield than glucose. The food-waste-derived nutrients achieved the yields of 0.41 to 0.54 g PHBV/g Ac from initial loadings of 450 mg/l to 1,800 mg/l Ac of total carboxylates. And the consumption of individual carboxylate varied between different compositions of the carbon source. The present study demonstrates the potential of using food waste as feedstock to produce PHBV by Haloferax mediterranei, which can provide economic benefits to the current PHA industry. Meanwhile, it will also help promote organic waste reduction in landfills and waste management in general.

• Mycobiology
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• 제49권3호
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• pp.285-293
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• 2021

Polylactic acid (PLA) and polycaprolactone (PCL) are commercially available bioplastics that are exploited worldwide, and both are biodegradable. The PLA and PCL polymer-degrading activity of 30 fungal strains that were isolated from terrestrial environments were screened based on the formation of a clear zone around fungal colonies on agar plates containing emulsified PLA or PCL. Among them, five strains yielded positive results of biodegradation. Strains Korean Agricultural Culture Collection (KACC) 83034BP and KNUF-20-PPH03 exhibited PCL degradation; two other strains, KACC 83035BP and KNUF-20-PDG05, degraded PLA; and the fifth strain, KACC 83036BP, biodegraded both tested plastics. Based on phylogenetic analyses using various combinations of the sequences of internal transcribed spacer (ITS) regions, RPB2, LSU, CAL, and b-TUB genes, the above-mentioned strains were identified as Apiotrichum porosum, Penicillium samsonianum, Talaromyces pinophilus, Purpureocillium lilacinum, and Fusicolla acetilerea, respectively. Based on our knowledge, this is the first report on (i) plastic biodegraders among Apiotrichum and Fusicolla species, (ii) the capability of T. pinophilus to degrade biodegradable plastics, (iii) the biodegradative activity of P. samsonianum against PCL, and (iv) the accurate identification of P. lilacinum as a PLA biodegrader. Further studies should be conducted to determine how the fungal species can be utilized in Korea.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.596-605
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• 2016

기존에 군에서 사용하는 훈련용 수류탄은 분해가 어려운 플라스틱 성분으로 구성되어 환경오염의 원인이 되었다. 그래서 짧은 시간 내에 생분해될 수 있는 PLA(Polylactic acid) 계열 소재를 적용하게 되었다. 특히 PLA 수지는 생분해성 고분자 물질로 최종적으로 이산화탄소와 물로 분해되어 타 분야에서도 플라스틱의 대체 물질로 관심이 높다. 그래서 이번 연구에서는 연습용 수류탄에 적용된 PLA계열 소재가 실제적으로 분해 능력을 가지는지 확인하고, 타 품목에 적용가능 여부를 판단하기 위해 파일럿-규모의 퇴비화 과정을 진행하였다. 퇴비화 시험은 ISO 16929(2013)에 따라 진행하였으며, 실험 후 모든 파라미터를 통해 실험 과정이 유효하다는 것을 확인할 수 있었다. 퇴비화 시험 마지막에(12주 후) 시험 장치 내 시료를 포함한 전체 내용물을 체에 거르고, 구분, 분리하여 분석하였다. 그 결과 12주 후 99.2%의 붕괴도를 보였으며, 이는 ISO 17088(2013), EN 13432(2000), ASTM D 6400-12의 기준인 90%를 통과할 수 있는 수준이라고 볼 수 있다. 그러므로 지속적인 연구를 통해 소모성이 큰 타 품목에 PLA 재질의 추가 적용이 필요하다고 판단된다.

• 청정기술
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• 제21권3호
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• pp.141-152
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• 2015

환경문제가 대두되면서 이미 선진국의 바이오 플라스틱 공급업체들은 소비자의 관심과 재활용 규제가 친환경 포장재 등의 수요를 불러일으킬 것으로 전망하였다. 이러한 수요에 대응하기 위해 옥수수와 같은 식물체를 활용해 만든 여러 형태의 바이오 플라스틱을 출시해 왔으며, 국내 업체들에서도 점차 이에 대한 관심을 높여가고 있다. 점차 강화되고 있는 폐기물 부담금과 불안정한 국제 유가를 고려할 때, 바이오 플라스틱은 소비자들의 친환경 제품에 대한 관심과 연결되어 국내 플라스틱 산업의 새로운 활로가 될 것으로 기대된다. 이를 위해서는 비교적 초기단계에 있는 국내 친환경 바이오 플라스틱 기술에 대해 기업과 대학에서 활발한 연구가 이루어져야 할 것으로 보인다. 빠르면 2-3년 내에 기존 생분해 플라스틱 이외에 바이오 베이스 및 산화생분해 플라스틱을 주원료로 한 식품용기 및 포장재, 산업용품, 농업용품, 일회용품, 산업용랩, 스트래치 필름 및 각종 상품용 제품이 실용화되고, 장기적으로는 생체 의료용제 등과 같은 첨단의 고부가 생명 공학기술을 응용한 다양한 종류의 환경 친화 제품의 출시가 예상되며, 향후 바이오 플라스틱 산업은 시장 잠재력과 성장성이 무한한 환경 관련 사업으로 평가된다.

• 한국포장학회지
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• 제27권3호
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• pp.169-174
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• 2021

우리나라가 1인당 플라스틱 년간 소비량이 132 kg(2019)으로 세계1위로 나타났고, 지구온난화와 탄소중립을 위한 국제적 협약이 진해되고 있으며 소비자들도 바이오플라스틱에 대한 관심과 니즈가 증가하고 있어, 바이오플라스틱 소재에 복합 사용화 첨가제를 농도별로 첨가하여 필름을 생산 시 토출량, 용융지수, 인장강도 변화를 조사하였다. 석유계 수지인 LLDPE와 LDPE보다 PLA와 PBAT에서 용융지수가 현저히 높은 것으로 나타났으며 동일 수지나 동일 처리구에서는 heating temperature가 증가함에 따라 용융지수가 증가한 것으로 나타났다. 상용화제 4%를 첨가한 BDP-2 처리구에서 토출양도 비중도 우수한 것으로 조사되었으며, MD 및 TD 방향의 인장강도도 높게 나타나 BDP-2가 복합화 생분해 필름 제조용 제조 방법으로 가장 적합한 것으로 사료되었다.