• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제30권2호
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• pp.269-297
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• 2021

바이오플라스틱은 탄소중립적이며 생분해가 가능하다는 점에서 기존 플라스틱의 대체재로 주목받고 있다. 이 연구는 일국 축차동태 연산가능일반균형 모형을 사용하여 석유 기반 플라스틱산업 규제와 바이오플라스틱산업 육성에 따른 경제적 환경적 파급효과를 추정하였다. 분석결과, 플라스틱산업 규제 시 온실가스 감축과 폐기물 감소 효과가 나타나 긍정적인 환경적 파급효과가 발생한 반면, GDP는 감소하여 경제적으로는 부정적인 파급효과를 확인할 수 있었다. 한편 플라스틱산업 규제와 바이오플라스틱산업 육성이 동시에 이루어지는 경우, 플라스틱 산업 규제만 시행하는 시나리오와 비교하여 유사한 수준의 온실가스 감축과 폐기물 감소효과가 발생했으나 바이오플라스틱산업 생산 확대가 기존의 경제적 손실을 상쇄시켜 GDP를 증가시키는 것으로 나타났다. 따라서 바이오플라스틱 생산 확대를 통해 석유 기반 플라스틱을 대체해 나간다면 온실가스 배출 및 플라스틱 폐기물 발생과 같은 환경문제를 개선하면서 경제성장을 가능하게 하는 탈동조화(decoupling)에 기여할 수 있을 것으로 판단한다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XII)
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• pp.622-624
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• 2003

Poly(lactic acid) is a biodegradable themoplastic based on the renewable resources to substitute for petrochemical plastics. Most of PLA is produced by ring opening polymerization from lactide. However, pyrolysis process in the lactide synthesis is expensive, we studied lactide synthetic process for more economical preparation of PLA. In this research was tried to minimize the pyrolysis time, and obtained L-lactide from lactic acid without any catalyst.

• Korea-Australia Rheology Journal
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• 제19권3호
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• pp.125-131
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• 2007

Biodegradable polymeric blends are expected to be widely used by industry due to their environmental friendliness and comparable mechanical and thermal properties. Poly (lactic acid) (PLA) and poly (butylene succinate) (PBS) are such biodegradable polymers which aim to replace commodity polymers in future applications. Since cost and brittleness of PLA is quite high, it is not economically feasible to use it alone for day to day use as a packaging material without blending. In this study, blends of PLA and PBS with various compositions were prepared by using a laboratory-scale twin-screw extruder at $180^{\circ}C$. Morphological, thermal, rheological and mechanical properties were investigated on the samples obtained by compression molding to explore suitability of these compositions for packaging applications. Morphology of the blends was investigated by scanning electron microscopy (SEM). Morphology showed a clear phase difference trend depending on blend composition. Modulated differential scanning calorimetry (MDSC) thermograms of the blends indicated that the glass transition temperature ($T_g$) of PLA did not change much with the addition of PBS, but analysis showed that for PLA/PBS blend of up to 80/20 composition there is partial miscibility between the two polymers. The tensile strength and modulus were measured by the Instron Universal Testing Machine. Tensile strength, modulus and percentage (%) elongation at break of the blends decreased with PBS content. However, tensile strength and modulus values of PLA/PBS blend for up to 80/20 composition nearly follow the mixing rule. Rheological results also show miscibility between the two polymers for PBS composition less than 20% by weight. PBS reduced the brittleness of PLA, thus making it a contender to replace plastics for packaging applications. This work found a partial miscibility between PBS and PLA by investigating thermal, mechanical and morphological properties.

• Advanced Composite Materials
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• 제16권4호
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• pp.335-347
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• 2007

Green composites composed of long maize fibers and poly $\varepsilon$-caprolactone (PCL) biodegradable polyester matrix were manufactured by the thermo-mechanical processing termed as 'Sequential Molding and Forming Process' that was developed previously by the authors' research group. A variety of processing parameters such as fiber area fraction, molding temperature and forming pressure were systematically controlled and their influence on the tensile properties was investigated. It was revealed that both tensile strength and elastic modulus of the composites increase steadily depending on the increase in fiber area fraction, suggesting a general conformity to the rule of mixtures (ROM), particularly up to 55% fiber area fraction. The improvement in tensile properties was found to be closely related to the good interfacial adhesion between the fiber and polymer matrix, and was observed to be more pronounced under the optimum processing condition of $130^{\circ}C$ molding temperature and 10 MPa forming pressure. However, processing out of the optimum condition results in a deterioration in properties, mostly fiber and/or matrix degradation together with their interfacial defect as a consequence of the thermal or mechanical damages. On the basis of microstructural observation, the cause of strength degradation and its countermeasure to provide a feasible composite design are discussed in relation to the optimized process conditions.

• 한국포장학회지
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• 제29권2호
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• pp.95-102
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• 2023

실내마스크 착용 해제 및 거리 두기 완화에도 불구하고 비대면 서비스가 계속되어 이루어지고 있다. 특히 음·식료품을 비롯한 농·축·수산물의 배송 수요는 증가하고 있어 이에 부가되는 플라스틱 포장 폐기물의 양이 꾸준히 증가하는 추세이다. 이에 따라 EU에서는 포장재 플라스틱의 사용을 규제하려는 방향으로 움직임을 보였다. 이러한 국제 트렌드의 흐름에 대응하여 국내 패키징 업계에서는 PLA, PBAT와 같은 생분해성 물질을 이용한 친환경 포장재 개발 연구를 활발히 진행하고 있다. 본 연구에서는 이러한 이슈에 대응하여 국내 가로수 중 상당 비중을 차지하여 식재된 은행나무의 은행잎을 lactic acid 생산에 관한 새로운 원료로 활용하고자 하였다. 은행잎은 cellulose, mannan, xylan 등의 다당류를 함유하고 있으며 대량의 원료를 얻을 수 있다는 유용한 특징이 있다. 본 연구를 통해 전처리한 은행추출부산물의 glucan은 단일 분획 공정으로는 높은 수율을 기대하기 어렵다고 판단되어지며, 낮은 수욜 문제를 해결하기 위해서는 전처리 가수분해액, 효소당화액을 모두 활용하는 통합 공정이 필수적으로 적용되어야 한다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제28권3호
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• pp.34-41
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• 2000

최근 들어 범용 플라스틱계 고분자의 환경오염이 심각한 사회적 문제를 유발함에 따라 많은 연구자들이 생분해성 고분자 소재 개발에 관한 연구를 시행하고 있으며, 본 연구에서는 폐지를 이용한 생분해성 고분자물질의 제조를 위하여 폐지의 화학적 성상 및 최적 전처리조건을 검토하기 위해 시행하였고, 그 결과는 다음과 같다. 각 공시재료별 화학적 조성분 분석 결과 신문폐지와 골판폐지의 리그닌 함량이 사무실 폐지에 비해 높게 나타났다. 또한 건식해리 펄프에 비해 습식해리 펄프의 회분 함량이 낮게 나타났다. 생분해성 고분자의 제조를 위해서는 반드시 폐지의 화학적 전처리가 요구되며, 습식해리 시료가 건식해리 시료에 비해 전처리 효과가 우수하였다. 본 연구에서 행해진 화학적 전처리 중 아염소산나트륨으로 가온($70^{\circ}C$)처리한 전처리방법이 가장 우수한 것으로 판명되었다. 한편 산소-알카리 전처리는 탈리그닌처리 효과는 우수하였지만, 수율이 과도하게 저하되고, 탄수화물의 붕괴에 따른 셀룰로오스의 중합도 저하로 인해 전처리 공정으로서 부적합하다고 판단되었다.

• Composites Research
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• 제36권2호
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• pp.126-131
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• 2023

기존의 상용 플라스틱으로 인한 환경 오염에 대한 우려가 높아지면서 대체 재료로서 생분해성 고분자에 대한 연구가 주목을 받고 있다. 본 연구는 생분해성 열가소성 수지인 폴리 젖산에 유기 핵제의 도입으로 물성 강화 및 100% 생분해 가능한 나노복합재 개발을 목표로 한다. 그에 따라 무기 핵제의 대체재로 친환경 소재인 셀룰로오스 나노섬유를 채택하였다. 폴리 젖산 내 셀룰로오스 나노섬유의 균일한 분산을 위해 동결 건조 방식으로 나노화된 섬유 형상을 유지시켰으며, 이축압출기로 1차 교반을 진행하고, 사출 성형을 통해 이중 교반된 물성 시험용 시편을 제작하였다. 보강된 결정성을 확인하기 위해 시차주사 열량분석법을 사용하였고 1 wt%의 셀룰로오스 나노섬유가 보강재 및 핵제로서 작용하여 냉결정화온도가 약 14℃ 가량 감소하며, 결정화되는 정도 또한 증가한 것을 확인하였다. 본 연구는 기존 생분해성 고분자의 무기 핵제를 유기 나노소재로 대체함으로써 100% 생분해 가능한 친환경 나노복합재 개발하여 강화된 물성의 플라스틱 소재 개발을 위한 친환경적 대안을 제시한다.

• 자원리싸이클링
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• 제18권6호
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• pp.10-17
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• 2009

과열 증기를 이용하여 생활 폐기물내 유기성 성분의 분해를 수행하고 폐기물의 특성 및 반응 시간이 폐기물의 분해율에 미치는 영향을 살펴보았다. 과열 증기를 이용한 분해 후 음식 및 폐지와 같은 생분해성 유기 성분은 쉽게 분해되었고 생분해성 유기 성분중 나무와 석유계 유기성 성분인 플라스틱, 금속과 같은 무기성 성분이 분해되지 않은 상태로 남아 쉽게 분리가 가능한 상태를 형성하였다. 입자의 크기 변화를 살펴본 결과 폐기물 내 생분해성 유기 성분이 적을수록 짧은 반응 시간에도 높은 입자 크기 감소를 보였으며 반응 시간이 60분 이상에서 최대 90% 이상의 입도 감소를 나타내었다.

• 한국환경과학회지
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• 제32권11호
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• pp.745-756
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• 2023

Growing stringent global regulations in Korea poses a threat to corporate sustainability. Companies must respond strategically to navigate these regulations and avoid greenwashing. Objective of this research was to analyze how Korean companies are responding to the global trend of reducing plastic use and propose improved management strategies. Seven indicators were developed to assess companies' post-plastic strategies and applied to analyze the sustainability reports of Amore Pacific and LG Household & HealthCare. These indicators included, 1) disclosure of plastic raw materials used by weight or volume, 2) disclosure of recycled plastic raw materials used by weight or volume, 3) disclosure of waste recycling, reuse amounts, and disposal using waste treatment method 4) strategies to reduce environmental impact of plastics, 5) plastic packaging, reduce, recycle, reuse, and composting (in the real environment), 6) plastic management roadmap for the circular economy, and 7) education for sustainable plastic management. Based on the review of considered companies, we propose in-listed sustainable plastics management strategies: disclosing the ratio of plastic raw materials and recycled raw materials for all products, considering recycling rate throughout the product value chain, and not only for the production phase, reviewing carbon dioxide emissions based on life cycle assessment rather than reducing plastic consumption, studying the biodegradability of biodegradable plastics in natural environment such as soil, considering the consumer's perspective.

• KSBB Journal
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• 제13권5호
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• pp.626-630
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• 1998

Ammonium limitation did not promote ply(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) (PHBV) production of Azotobacter vinelandii UWD. In acid phase, ammonium limitation during utilization of propionic acid and butyric acid led to 35% decrease in product yield. In glucose phase, both biomass yield and polymer yield decreased about 22% under ammonium limitation. However, in nitrogen-fixing culture glucose was consumed 25% faster and the final PHBV wt% decreased slightly. Under nitrogen limitation a portion of the carbon sources was used fro nitrogen fixation rather than biomass and polymer formation, resulting in a decrease in biomass yield and polymer yield.