• 한국포장학회지
• /
• 제27권2호
• /
• pp.85-90
• /
• 2021

The gamma irradiation was on to Poly(butylene sebacate-co-terephthalate) (PBSeT), Poly(butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT), Poly(lactic acid) (PLA) and casting polypropylene (CPP) at dose levels from 0 to 50 kGy. The properties of gamma irradiated samples were analyzed using DSC, TGA, UTM and FT-IR spectra. The mechanical and thermal properties of PBSeT and PBAT after gamma irradiation were less affected than CPP. The tensile strength and elongation of PBSeT was not affected by gamma irradiation, while these of PBAT, PLA and CPP were significantly decreased at 50 kGy gamma-ray dose. The thermal stability of PBSeT, PBAT, PLA and CPP showed a similar tendency to tensile strength. The glass transition temperature(T_g) and melting temperature(T_m) of PBSeT and PBAT were not altered by increasing gamma-ray dose, while these of PLA and CPP decreased. The chemical composition of all samples was not modified by gamma irradiation, and it was confirmed by FT-IR spectra. Based on mechanical and thermal stability studies of gamma irradiation on bioplastics, tested biodegradable packaging materials showed a potential to be used in sterilization process up to 35 kGy.

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

• 멤브레인
• /
• 제33권6호
• /
• pp.390-397
• /
• 2023

석유기반 플라스틱의 대체제인 폴리하드록시부틸레이트(polyhydroxybutyrate, PHB)의 기존 추출방법은 분자량 감소 및 물성 변형을 일으킨다. 본 연구에서는 기능화 된 탄소나노튜브(carbon nanotube, CNT)를 부착한 돌기형 탄소나노튜브 분리막의 여과를 통해 물리적 파쇄를 발생시켜 미생물 내 축적된 PHB를 추출하고자 하였다. 돌기형 탄소나노튜브 분리막의 물리적 파쇄를 확인하기 위해 대장균 용액으로 여과 실험을 수행하여 불활성화를 관찰하였다. 또한 PHB를 축적한 미생물 용액의 여과를 수행하여 PHB가 추출되었는지 확인하였더니 가장 대표적인 추출방법인 chloroform과 비교하여도 여과로 인한 추출이 4% 높은 성능을 가진 것을 관찰하였다. 본 결과를 통해 친환경적 바이오 플라스틱 회수를 위한 돌기형 탄소나노튜브 분리막의 적용 가능성을 확인하였다.

• 문화기술의 융합
• /
• 제5권1호
• /
• pp.341-346
• /
• 2019

연구는 생분해성 PLA 시트의 확대적용에 있어, 중단기적인 도입 성과를 낼 수 있는 혼합비율 및 제조방법을 위하여 혼합비율을 연구하고 적용하는데 제공하고자 한다. 방담기능의 목적으로 사용되는 생분해성 PLA 시트로 방담 기능성을 가지면서 고 내열성, 내 충격성 및 투명성이 향상된 복합 기능성 다층 구조시트로서 복합기능성 다층 구조 시트를 제조하기 위해서 3 Layer 공정을 도입하였다. 내층, Core층, 외층을 구분하여 혼합 압출하였으며, 내층과 Core층은 내 충격성, 고 내열성을 가지며, 외층은 방담기능성을 부여하는 생분해성 PLA 다층 시트구조로 연구한다. 본 연구 결과를 적용함으로써, 일반 PLA 물성 및 내열온도를 향상시켜 플라스틱 대체 및 확대 적용이 가능하다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
• /
• 한국자원식물학회 2022년도 추계학술대회
• /
• pp.86-86
• /
• 2022

Sorghum (Sorghum bicolor) is increasingly important as a biomass crop worldwide. Its genetic diversity provides a large range of biochemical composition suitable for various uses as bioplastics. Phenolic compounds are the main compounds of lignocellulosic residues, which can be used as a source of active components for their use in active packaging materials. In this research, we investigated the total phenolic content (TPC) and the total flavonoid content (TFC) among 60 mutant lines (early heading, high biomass and dwarfness) and their original cultivars. Sixty sorghum mutant lines were developed by treatment with gamma-ray or proton irradiation in 14 sorghum cultivars. The levels of TPC and TFC of 14 original cultivars were ranging from 3.27 to 11.54 mg/100 g and 2.39 to 6.74 mg/100 g, respectively. The TPCs of the mutant lines were ranging from 1.92 to 13.10 mg/100 g with average content of 6.35 mg/100 g. The TFCs of the mutant lines were ranging from 1.72 to 8.30 mg/100 g with average content of 4.20 mg/100 g. Three mutant lines derived from gamma-ray showed significant lower TPC and TFC than those of the original cultivar. While, five mutant lines showed significant higher TPC and TFC. These findings will be useful for the selection of sorghum genotypes with improved phenolic compounds.

• 공업화학
• /
• 제25권2호
• /
• pp.134-141
• /
• 2014

환경오염, 기후변화, 고갈되어가는 화석원료에 대한 문제를 해결하기 위해 재생가능한 자원으로부터 케미칼 및 고분자 등의 산업자원을 생산하는 친환경 공정개발에 많은 연구가 진행되고 있다. 최근에 재생가능한 바이오매스로부터 다양한 케미칼 및 고분자 등을 생산하는 바이오리파이너리 공정이 많은 관심을 받고 있으며, 석유화학기반산업을 보완 혹은 대체할 가능성이 매우 높은 친환경공정으로 생각되고 있다. 본 총설에서는 바이오리파이너리 공정에 핵심적인 촉매로 사용되고 있는 재조합 미생물의 개발의 최근 동향을 바이오나일론, 바이오폴리에스터의 생산을 위하여 개발되고 있는 재조합 미생물의 대사공학전략을 중심으로 살펴보고자 한다.

• 공업화학
• /
• 제28권1호
• /
• pp.23-28
• /
• 2017

열중량 분석기와 파이롤라이저-가스크로마토그래피/질량분석기를 이용하여 폐플라스틱 필름의 열분해 특성연구를 수행하였다. 열중량 분석 결과, 최근 사용량이 증가된 녹말 첨가 바이오 플라스틱의 영향으로 폐플라스틱 필름의 열분해는 $200^{\circ}C$에서 $370^{\circ}C$ 사이의 녹말 분해구간과 $370^{\circ}C$에서 $510^{\circ}C$ 사이의 PS, PP, PE와 같은 플라스틱계열의 고분자 분해구간을 가지는 것을 확인할 수 있었다. Revised Ozawa method를 이용한 동역학 분석 결과 폐플라스틱 필름의 열분해 반응 활성화 에너지는 녹말과 플라스틱계열 고분자의 다른 분해 반응에 의해 급격하게 변화되었다. 파이롤라이저-가스크로마토그래피/질량분석 결과 폐플라스틱 필름에 포함된 각 고분자의 열분해 부산물인 levoglucosan (녹말), terephthalic acid (PET), styrene monomer/dimer/trimer (PS), methylated alkenes (PP), alkadiene/alkene/alkane으로 구성된 triplet 피크 (PE)가 나타남을 확인할 수 있었다. 또한 고분자 첨가제로 사용되는 프탈레이트 성분도 검출되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제49권4호
• /
• pp.449-455
• /
• 2011

본 연구에서는 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol : PVA)와 메틸셀룰로오스(Methyl cellulose: MC)를 사용하여 항균성을 갖는 필름을 제조하였다. 메틸셀룰로오스와 폴리비닐알코올 필름에 항균성을 부여하기 위해 ampicillin(0.025~1wt%)과 streptomycin(0.1~1.0 wt%)을 첨가하여 함량에 따른 기계적인 물성과 항균활성을 확인하였다. 중합도와 검화도에 따른 PVA 필름의 기계적인 물성을 보면 중합도와 검화정도에 따라 필름의 인장강도가 20.2~51.5 $N/mm^2$이었고, 메틸셀룰로오스 필름의 경우 점도에 따라 15.44~21.70 $N/mm^2$이었다. 사용한 균주와 항균제의 함량정도에 따라 그 기계적인 물성과 항균활성에 차이를 보였지만 함량이 늘어날수록 전체적으로 기계적인 물성은 약간 저하되는 경향을 보였지만 항균필름의 항균활성은 우수하였다. Ampicillin과 streptomycin을 사용하여 제조한 항균필름의 항균활성은 포도상 구균과 대장균을 disc diffusion test로 확인하였다. 메틸셀룰로오스와 폴리비닐알코올 필름 모두 streptomycin보다 ampicillin을 함유할 때 항균활성이 우수한 경향을 보였다.

• 생명과학회지
• /
• 제33권7호
• /
• pp.593-604
• /
• 2023

바다는 지구 표면의 70% 이상을 차지하고 있으며, 그 자체가 대부분 탐사되지 않은 미지와 기회의 공간으로 제시되고 있다. 특히, 우리나라는 삼면이 바다로 둘러싸인 반도로 해양 연구의 중요성이 강조되고 있다. 매우 복잡하고 다양한 환경을 가지고 있는 해양은 막대한 생물학적 다양성을 보이고 있으며 미생물학적 측면에서도 해양 환경은 다양하고 극단적인 온도, 압력, 일사량, 염분, pH 등을 가지고 있어 생태학적으로 특이한 서식처를 제공한다. 이로 인해 육상과는 달리 계통분류학적으로 매우 다르며, 다양한 미생물들이 서식하나 그 다양성, 분리, 배양 그리고 이들이 생산해 내는 2차 대사산물 등에 대한 연구는 아직도 미진한 상황이다. 1990년대까지도 거의 연구되지 않던 해양 환경 자생 미생물의 생리활성물질에 대한 연구는 2000년대 들어 해양 방선균이 생산해 내는 천연물에 대한 연구가 가속화 되기 시작했다. 이후, 박테리아, 고세균, 조류 등을 활용한 항균제, 항암제, 항산화제, 항염증제 등과 같은 의약품 개발 분야 뿐만 아니라 및 바이오 플라스틱 생산, 바이오 연료 생산, 이산화탄소 포집, 생균제 발굴 및 개발 등의 다양한 산업분야에서 해양 미생물을 활용한 연구가 가속화 되고 있는 실정이다. 본 총설에서는 해양미생물을 활용한 생명과학 및 생명공학 기술 분야의 연구 성과 및 최신 동향을 소개하고자 한다. 이를 통해 독자들이 의약소재 개발 외 제반 천연물 관련 분야의 기반 및 응용 연구의 중요성을 인식하고 미래 해양 유래 소재를 이용한 바이오 연구 개발의 최적화 및 실용화 연구에 적극 도움이 되길 기대한다.

• 공업화학
• /
• 제31권2호
• /
• pp.115-124
• /
• 2020

지속가능한 플라스틱 산업은 크게 사용 후에 물과 이산화탄소로 분해되어 환경에 악영향을 주지 않는 생분해성 플라스틱과 대기 중의 탄소자원으로 광합성된 바이오매스로부터 전환된 원료를 사용하여 탄소 중립을 실현하는 바이오매스 기반 플라스틱으로 나누어진다. 그중 산업의 새로운 방향으로 바이오매스 기반 엔지니어링 플라스틱(EP) 및 천연 나노섬유를 이용한 강화 나노복합소재가 각광받고 있다. 이들 소재는 천연자원을 활용한다는 친환경성의 이점 외에도 석유계 플라스틱보다 뛰어난 차별화된 고기능성을 부여하여 고부가가치 플라스틱 시장에서의 경쟁력을 가진다. 대표적 바이오매스 기반 단량체인 isosorbide와 2,5-furandicarboxylic acid로부터 제조되는 폴리에스터, 폴리카보네이트 소재는 석유계 대비 높은 투명성, 기계적 특성, 열안정성, 기체 차단성 등으로 산업화의 선두에 있다. 더 나아가서 연속사용온도 150 ℃ 이상의 슈퍼 EP 소재에도 적용될 수 있는 가능성을 보였다. 나노셀룰로오스, 나노키틴 등의 자연계 나노섬유의 표면 친수성, 다관능기를 활용한 in situ 중합법을 이용하여 기존에 보고된 바 없는 기계적 물성 향상을 최소한의 나노필러 함량으로 이루어내었다. 본 총설에서 다루는 바이오매스 기반 tough-플라스틱은 환경이 요구하는 탄소 중립, 소비자가 요구하는 고기능성, 산업이 요구하는 접근성을 모두 만족함으로써 석유계 플라스틱을 대체해 나갈 것으로 기대한다.