• 한국포장학회지
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• 제28권1호
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• pp.23-30
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• 2022

본 연구에서는 바이오매스 부산물을 바이오 플라스틱에 첨가할 수 있는지 여부를 찾고자 바이오매스 부산물인 왕겨, 옥 피, 밀박, 대두박에 대해 일반성분을 조사하였다. 그리고 왕겨에 대해 분체화, 표면 개질 특성을 조사하였다. 부산물 중에서는 왕겨의 입도가 6.44 ㎛로 가장 적합하였으며, silane 처리 후 ESO(Epoxidiz soybean oil)와 3-aminopropyl triethoxysilane를 1:1로 혼합한 용액을 2% 첨가 시 표면개질 상태가 가장 우수하였고, SEM에 의한 입자형상도 가장 좋은 것으로 나타났다. 따라서 ACM(air classifying mill) 처리한 왕겨를 silane 처리한 후 혼합용액을 2% 첨가하는 것이 표면이 개질된 바이오플라스틱 원료로 첨가하여 사용할 수 있을 것으로 사료되었다.

• 한국수산과학회지
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• 제34권4호
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• pp.320-326
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• 2001

어분단백질의 이용성을 높이기 위한 가식성 혹은 생분해성 필름가공을 목적으로 알칼리 처리하여 제조된 FMPI의 물성과 이물성과 ester 화합물의 필름 투과율과 인장강도에 미치는 영향을 조사한 결과는 다음과 같다. 어분으로부터 알칼리처리하고 추출조건을 달리하여 제조된 FMPI의 추출량은 추출시간이 증가함에 따라 증가하였다. FMPI의 소수성은 추출시간 1시간일 때 가장 높게 나타났다가 그 이상 추출시간이 경과함에 따라 감소하였다 유화활성은 추출시간이 5시간까지 증가함에 따라 급격한 증가를 보였으며, 유화안정성은 추출시간 2시간까지 추출시간의 증가에 따라 급격한 감소를 보여 유화활성과 상반된 결과를 나타내었다. 점도는 pH가 2일 때 가장 높게 나타났고 pH가 4일 때 가장 점도가 낮게 나타났다. 첨가하는 가소제의 농도가 증가할수록 필름의 ethyl acetate의 투과도는 증가하였다. 가소제의 종류별에 따른 ethyl acetate의 투과도는 polyethylene glycol, glycerol 및 sorbitol 첨가 필름 순으로 높게 나타났으며, ester 화합물 중에서는 ethyl formate의 투과속도가 가장 높았다. 온도가 증가함에 따라 ethyl acetate의 필름 투과속도는 증가하였다. FHPI의 표면소수성이 증가하면 필름의 인장강도가 증가하였다. 필름의 신장율은 FMPI의 표면소수성보다 가소제의 종류에 더 큰 영향을 받았다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제26권5호
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• pp.465-469
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• 1998

본 연구의 목적은 토양매립조건에서 생분해성 고분자의 생분해도를 정량적이며 신속하게 측정하는 방법을 개발하는 것으로서, 실험대상 물질은 생분해가 잘되는 것으로 알려져 있는 셀로판 필름을 사용하였다. 분해정도를 측정하기 위하여 흙속에서 채취한 셀로판 필름을 HCl로 가수분해 시킨 후 생성된 glucose를 측정하는 방법을 사용하였다. 토양매립시 생분해도는 겨울에는 4개월간 고작해야 41.2%정도의 분해를 보였으나, 여름에는 2개월동안 76.5%정도의 분해도를 나타낸 결과로 보아 계절의 영향을 많이 받는 것으로 나타났다. 실험실적 토양매립조건의 실험을 위해 토양을 채취하여 플라스크에 넣고, 여기에 셀로판 필름을 묻은 후 항온배양기내에서 일정한 조건(3$0^{\circ}C$, 습도 50~55%)으로 실험하였다. 이때에는 40일 경과 후 94%정도의 분해도를 나타내었다. 분해속도는 1차 반응 속도식을 따르고 반응속도 상수는 067(1/day)이었다. 생분해도의 가속화를 위해 토양내 미생물을 필름 표면에 접종하고 플라스크 내의 흙속에 매립한 후 항온배양기내에서 생분해도를 측정한 결과, 초반 12일경까지는 미생물 접종의 효과가 뚜렷이 나타났으나 말기로 갈수록 그 효과는 없어졌다. 가속화를 위한 또 다른 방법으로 토양내 영양성분인 N, P, S 등을 추가로 공급한 결과, 초반부터 말기까지 지속적인 가속화 효과를 보임과 동시에 반응속도 상수도 0.096(1/day)에서 0.21(1/day)로 118%정도의 높은 증가를 보였다. 결과적으로, 실외에서의 토양매립조건에서는 생분해도의 반응속도 상수가 겨울기간의 0.0042(1/day), 여름기간의 0.024(1/day)로 나타났고 같은 실험실적 토양매립조건에서라도 토양을 채취한 시기에 따라 봄에 채취한 토양에서는 0.065(1/day)로 여름에 채취한 토양에서는 0.096(1/day)로 반응 속도 상수가 다르게 나타났다. 각각의 매립조건들 중에서 N, P, S 모두를 첨가한 실험실적 토양매립조건에서의 생분해도가 가장 뛰어난 것으로 나타났다.

• 한국포장학회지
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• 제23권2호
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• pp.61-66
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• 2017

고분자 사슬연장제(Chain extender)를 적정 함량별로 넣어 PLA와 PBAT 생분해성 복합 필름을 제조하였으며 제조된 필름의 기계적 특성 및 열적 특성을 분석하였다. 고분자 사슬연장제인 $Joncryl^{(R)}$과 헥사메틸렌 디이시소시아네이트(HDI, Hexamethylene Diisocyanate)를 각각 단일로 넣었을 경우, 고분자 사슬연장제의 함량 증가에 따라 인장강도(Tensile strength)가 함량에 비례하여 소폭 증가하는 영향을 주는 것으로 나타났으나, 연신율에 있어서는 비례적인 차이를 나타내지 않았다. 하지만 두 종류의 사슬연장제를 적정비율로 같이 넣어 압출한 결과 인장강도가 40 MPa에 이르는 것으로 나타나 대조구의 인장강도 25 MPa보다 약 15 MPa 정도 증가하여 강도개선의 효과가 있는것으로 나타났으며 연신율의 경우 대조구보다 개선된 것으로 나타났다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제30권2호
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• pp.305-311
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• 2013

본 연구에서는 생분해성 고분자인 PLA(polylactic acid)의 기계적 열적 물성 향상을 위해 목재에서 얻은 펄프분말을 블랜딩하여 펄프분말의 함량에 따른 PLA/펄프 복합필름의 기계적, 열적 물성을 확인하였으며, 또한 이 복합필름에 가교제로 TDI(toluene diisocyanate)를 첨가하여 복합필름의 물성 향상을 확인하였다. 그 결과 순수한 PLA 필름의 경우 인장강도가 $565.25kg_f/cm^2$인 것을 확인하였으며, 펄프분말의 함량이 0.25 wt% 일 때의 인장강도가 $624.20kg_f/cm^2$로 약 9.1 % 증가하는 것을 확인하였다. 반면 연신율의 경우 전 복합필름이 순수 PLA 필름에 비해 약 50% 감소하는 것을 확인하였다. 그리고 가교제로 TDI를 첨가한 PLA/펄프분말의 경우도 TDI의 함량에 관계없이 0.25 wt%의 펄프분말만을 첨가한 복합필름에 비해 연신율이 낮았으며, 인장강도의 경우 500% TDI를 첨가한 경우 $640.43kg_f/cm^2$로 증가하였다. 또한, PLA/펄프 복합필름에서 TDI를 가교시킨 PLA/펄프 복합필름은 가교시키지 않은 PLA/펄프 복합필름에 비해 $300^{\circ}C$ 이하에서의 열적 안정성은 우레탄기의 형성에 의해 TDI의 함량이 높은 경우 약간 증가하였다.

• 미생물학회지
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• 제36권4호
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• pp.299-305
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• 2000

생분해성 플라스틱으로 현재 상업화에 가장 근접해 있는 poly-3-hydroxybutyrate (PHB), $Sky-Green^R$(SG) 및 $Mater-Bi^R$(MB)를 활성오니토 및 경작토에 매립하여 PHB 분해세균 3주, SG 분해세균 3주 및 MB 분해세균 1주를 분리하였다. PHB 분해세균은 Flavimonas oryzihabitans, Corynebacterium pseudodiphtheriticum 및 Micrococcus diversus로, SG 분해세균은 Pseudomonas vesicuraris, Pasteurlla multocida 및 Flavobacterium odoratum으로, MB 분해세균은 Pseudomonas vesicuraris로 동정되었다. 각 플라스틱 film을 함유한 무기염 액체배지에서 28일 간의 생분해성 실험 결과 평균 중량감소는 PHB와 SG은 각각 44~69% 및 25~32%, MB는 29%를 나타내어 PHB의 생분해성이 가장 우수하였다. 각 플라스틱 film의 활성오니토 매립 전과 후의 표면 변화를 조사한 결과 미생물이 다공성의 film 표면에 많은 colony를 형성하는 것이 SEM으로 관찰되었다. PHB, SG 및 MB의 무생물적 분해와 F. oryzihabitans에 의한 미생물학적 생분해를 TOC와 pH 변화로 측정하여 비교 분석하였을 때, SG과 MB는 분해 정도가 서로 유사하였으나 PHB는 SG는 MB에 비하여 dir 3배 더 빠르게 무생물적 분해가 일어났다. Yeast extract를 포함한 배지에서 PHB, GS 및 MB의 분해는 yeast extract를 포함하지 않은 배지에서 보다 훨씬 빠르게 안정되었으며, 두 경우 모두 PHB의 분해는 SG 및 MB에 비하여 더 빠르게 일어졌다.

• 폴리머
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• 제39권1호
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• pp.40-45
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• 2015

혈항혈전성 표면의 제조를 위해 간단한 비용매 휘발 방법을 통하여 고탄성체이면서 생분해성 폴리 락티드-카프로락톤 공중합체 필름의 표면상에 연잎 구조물과 유사한 마이크로 돌기를 만들어 주었다. 표면 구조와 소수성도, 항혈전 효과 등을 시험했으며, 결정화도와 탄성회복률 등의 물리적 특성도 분석하였다. 그 결과 비용매와 메틸렌클로라이드의 혼합 부피비 1:2에서 연잎표면과 유사한 최적의 효과를 얻었으며, 이때 수접촉각은 $124^{\circ}$였다. 혈소판 부착시험에서는 처리하지 않는 군에 비해 약 10%만 부착되는 효과를 확인할 수 있었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제40권1호
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• pp.179-187
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• 2023

바이오물질을 포함하는 나노발전기는 무공해 에너지원이며 생분해성 전자폐기물이라는 점에서 친환경적인 전자소자이다. 특히 바이오 물질이 바이오폐기물로부터 추출될 수 있다면 바이오폐기물의 양도 줄어들 것이다. 본 연구에서는 포유동물의 피부에 존재하는 동물성 콜라겐을 이용하여 마찰전기 나노발전기를 제작하였고 그 특성평가를 진행하였다. 마찰전기 나노발전기의 전기적 양극층은 회전 도포방법을 이용하여 콜라겐 막을 형성하여 구성하였으며, 주사전자현미경으로 막이 다공성임을 확인하였다. 제작한 마찰전기 나노발전기는 주기적인 기계적 운동에 의해 3 Hz에서 7 V부터 5 Hz에서 15 V의 개방전압과 5 Hz에서 3.8 ㎂의 단락전류를 보였다. 결론적으로, 콜라겐 함유 마찰전기 나노발전기는 센서와 같은 저전력 구동 장치의 전원이 될 수 있으며 전자 폐기물 감소에도 유용할 것으로 기대된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권8호
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• pp.1076-1083
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• 2023

Poly(3-hydroxybutyrate) (PHB) is a biodegradable and biocompatible bioplastic. Effective PHB degradation in nutrient-poor environments is required for industrial and practical applications of PHB. To screen for PHB-degrading strains, PHB double-layer plates were prepared and three new Bacillus infantis species with PHB-degrading ability were isolated from the soil. In addition, phaZ and bdhA of all isolated B. infantis were confirmed using a Bacillus sp. universal primer set and established polymerase chain reaction conditions. To evaluate the effective PHB degradation ability under nutrient-deficient conditions, PHB film degradation was performed in mineral medium, resulting in a PHB degradation rate of 98.71% for B. infantis PD3, which was confirmed in 5 d. Physical changes in the degraded PHB films were analyzed. The decrease in molecular weight due to biodegradation was confirmed using gel permeation chromatography and surface erosion of the PHB film was observed using scanning electron microscopy. To the best of our knowledge, this is the first study on B. infantis showing its excellent PHB degradation ability and is expected to contribute to PHB commercialization and industrial composting.

• 한국환경보건학회지
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• 제25권3호
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• pp.58-63
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• 1999

Biodegradable films were prepared by solution blend method in the weight ratio of chitosan for the purpose of useful biomaterials. The possibility of biomaterials prepared from natural polymer as a skin substitute was evaluated by measuring biocompatibility. These films were inserts in the back of rat and their biodegradability was investigated by the film weight and hematology as a function of time for the biotransformation. The result of rat test showed that medium, high viscosity chitosan induced some suspects of inbiocompatibility in the tissue by goreign body reaction 48 and 72 hours after implantation. Also, we prepared the official burn ointment which is made by low viscosity chitosan. This burn ointment was covered on the skin wound of artificial burn and their effect of healing was investigated by the evaluation of the naked eye and hematological change as a function of time. The result of rats test showed that burn ointments made from chitosan was effective reductio of inflammation than negative group.