• 한국정밀공학회지
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• 제29권3호
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• pp.302-306
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• 2012

Bacterial cellulose based actuator with large displacement was developed for biomimetic robots. Bacterial cellulose has 3D nanostructure with high porosity which was composed of the nanofibers. Freeze dried bacterial cellulose was dipped into ionic liquid solution such as 1-butyl-3-methylimidazolium(BMIMCl) to enhance the actuation performance due to increase the ionexchange capacity and ionic conductivity. And Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly (styrnenesulfonate)(PEDOT:PSS) was used for the electrodes of both side of bacterial cellulose actuator by dipping and drying method. The FT-IR and XRD were conducted to examine the electrochemical changes of developed bacterial cellulose actuator. The biomimetic caudal fin was designed using bacterial cellulose actuator and PDMS to verify the possibility for biomimetic robot. The step and harmonic response were conducted to evaluate the performance of developed biomimetic actuator.

• 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.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제44권3호
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• pp.398-405
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• 2016

본 연구에서는 셀룰로오스 CNF의 치수별 분획 가능성 및 그 효율성을 평가하기 위하여, 기계적 해섬처리로 얻어진 CNF 수현탁액을 중력침강시켜 치수별 CNF를 분획하고 형태학적 성질 및 치수분포를 조사하였다. 침강속도는 해섬처리 횟수가 증가할수록 늦었으며, 침강 높이 또한 작았다. 침전층의 분획수율은 해섬처리 횟수가 증가하면서 감소하였으며, 중간층 및 상등액층은 증가하였다. 상등액 CNF의 직경 분포폭이 가장 좁았으며, 중간층 및 침전층으로 분포폭이 넓어졌다. 또한, 해섬처리 횟수가 증가할수록 직경 및 분포폭이 감소하였다. 여수시간은 상등액층, 중간층, 침전층 순서로 길게 나타났다.

• 방사선산업학회지
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• 제6권2호
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• pp.159-164
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• 2012

Bacterial cellulose (BC) is generated from citrus gel by Gluconacetobacter hansenii TL-2C. BC has good properties such as high-burst pressure, high-water contact and the ultrafine highly nanofibrous structure of mimic natural extracellular matrix (ECM) for tissue engineering. In this study, acrylic acid (AAc) was grafted onto BC surfaces under aqueous conditions using gamma-ray irradiation, and then immobilized gelatin onto AAc-g-BC. The characterization of scaffolds was performed by scanning electron microscopy (SEM), attenuated total reflectance-Fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR), toluidine blue O (TBO) assay. Morphology of gelatin and AAc incorporation onto BC nanofibers did not changed. Our study suggests that gelatin-immobilized BC nanofibers scaffold has a potentiality to fabricate 3D nanofibrous scaffolds for tissue engineering.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제43권6호
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• pp.730-739
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• 2015

본 연구는 셀룰로오스 나노섬유를 닥나무 인피섬유 시트의 제조시 첨가하여, 닥나무 인피섬유 시트의 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 형태학적 및 화학적 성질이 다른 5종류의 셀룰로오스 나노섬유, 즉 리그노셀룰로오스 나노섬유 (lignocellulose nanofiber, LCNF), 홀로셀룰로오스 나노섬유(holocellulose nanofiber, HCNF), 알칼리처리 홀로셀룰로오스 나노섬유(alkali-treated HCNF, AT-HCNF), TEMPO-산화 나노섬유(TEMPO-oxidated nanofiber, TEMPO-NF), 셀룰로오스 나노크리스탈(cellulose nanocrystal, CNC)을 제조하였으며, 각 나노섬유의 종류 및 첨가량이 닥나무 인피섬유시트 제조시의 여수시간 및 시트의 투기도, 평활도, 인장강도 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 여수시간은 모든 나노섬유에 있어서 첨가량이 증가함으로서 길어졌으며, 5%의 첨가량에서 HCNF가 가장 여수시간이 길었다. 또한, 셀룰로오스 나노섬유 첨가량이 증가할수록 시트의 평활도, 인장강도 특성이 향상되었으며, 특히 0.1%의 극히 적은양의 나노섬유 첨가로도 비인장강도 및 탄성계수가 크게 향상되는 것을 알 수 있었다. 이러한 특성 향상은 닥나무 인피섬유 간에 교차적으로 적층되어 있는 셀룰로오스 나노섬유의 충전 효과에 기인하는 것을 전자현미경 사진을 통해 확인할 수 있었다.

• 한국의류학회지
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• 제38권3호
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• pp.372-385
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• 2014

Lignin is an abundant natural polymer in the biosphere and second only to cellulose; however, it is under-utilized and considered a waste. In this study, lignin was fabricated into nanofibers via electrospinning. The critical parameters that affected the electrospinnability and morphology of the resulting fibers were examined with the aim to utilize lignin as a resource for a new textile material. Poly(vinyl alcohol) (PVA) was added as a carrier polymer to facilitate the fiber formation of lignin, and the electrospun fibers were deposited on polyester (PET) nonwoven substrate. Eleven lignin/PVA hybrid solutions with a different lignin to PVA mass ratio were prepared and then electrospun to find an optimum concentration. Lignin nano-fibers were electrospun under a variety of conditions such as various feed rates, needle gauges, electric voltage, and tip-to-collector distances in order to find an optimum spinning condition. We found that the optimum concentration for electrospinning was a 5wt% PVA precursor solution upon the addition of lignin with the mass ratio of PVA:lignin=1:5.6. The viscosity of the lignin/PVA hybrid solution was determined as an important parameter that affected the electrospinning process; in addition, the interrelation between the viscosity of hybrid solution and the electrospinnability was examined. The solution viscosity increased with lignin loading, but exhibited a shear thinning behavior beyond a certain concentration that resulted in needle clogging. A steep increase in viscosity was also noted when the electrospun system started to form fibers. Consequently, the viscosity range to produce bead-free lignin nanofibers was revealed. The energy dispersive X-ray analysis confirmed that lignin remained after being transformed into nanofibers. The results indicate the possibility of developing a new fiber material that utilizes biomass with resulting fibers that can be applied to various applications such as filtration to wound dressing.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
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• 한국섬유공학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.475-476
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• 2007

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
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• 한국섬유공학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.63-66
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• 2003

최근 미래를 선도해 갈 것으로 인정받는 최첨단 기술로서 나노기술(NT), 바이오기술(BT), 정보기술(IT)이 있다. 나노기술은 원자나 분자 정도로 미세한 크기의 물질을 다루는 기술로 형태학적인 특성에 기인한 물리적 및 화학적인 장점을 활용한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 나노섬유는 현재 섬유 관련 분야에서 가장 많은 연구가 이루어지고 있는 주제로 섬유의 직경이 수십 nm ~ 수 $\mu\textrm{m}$ 수준인 섬유를 말한다. (중략)

• 한국염색가공학회지
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• 제33권1호
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• pp.40-47
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• 2021

As modern society develops, it becomes very complex and diverse, and interests in the convenience of life and the natural environment are gradually increasing. Products used in our daily life are also changing according to the needs of consumers, and food packaging is one of them. In particular, retort packaging materials have been used for the purpose of long-term preservation of contents, but the appearance of products suitable for recent environmental issues has been somewhat delayed. Therefore, in order to develop eco-friendly and human-friendly products by replacing the metals used in the existing retort packaging materials, the possibility of substitution was examined using cellulose nanofibers, a natural material. As a result, it can be seen that all functions can be replaced according to the existing long-term storage characteristics for retort packaging films. In particular, not only oxygen permeability and water vapor permeability, which are one of the most important factors, but also heat resistance, which is heating durability, is evaluated as applicable to commercialization compared to products using metals currently in use.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.120-129
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• 2023

해양구조물은 염분에 의한 손상뿐만 아니라 해양미생물과 부유물질의 착상 등에 의해 추가적인 손상이 발생하게 되며, 이를 억제하기 위하여 선박등의 경우에는 주기적인 도장을 통하여 필요성능을 유지하고 있다. 그러나 콘크리트 또는 강재지지구조는 주기적인 도장이 어렵고 해양환경의 오염위험이 존재하는 것이 사실이다. 본 연구에서는 친수성 셀룰로오스 나노섬유와 AKD를 사용하여 소수성능을 갖는 친환경 재료를 사용하여 방오코팅제를 개발하였다. 균질한 배합을 위해 나노섬유의 함량을 1 %로 고정하고, AKD, 증류수와 폐유리를 디지털 교반기와 호모게나이져로 교반 제작하였다. 제작된 코팅제의 접촉각은 130°이상으로 나타났으며, 15°기울기의 물방울 흐름시험에서도 충분한 성능을 갖추고 있어 자가세척기능을 갖춘 것으로 판단된다. 또한 온도에 따른 점성 특성 분석을 통해 상온에서 시공이 가능한 것을 확인하였으며, 미세구조 분석을 통해 콘크리트표면에 코팅제가 균질하게 도포되는 것을 확인하였다.