• Advanced Composite Materials
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• 제16권4호
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• pp.269-282
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• 2007

Fully biodegradable high strength composites or 'advanced green composites' were fabricated using yearly renewable soy protein based resins and high strength liquid crystalline cellulose fibers. For comparison, E-glass and aramid ($Kevlar^{(R)}$) fiber reinforced composites were also prepared using the same modified soy protein resins. The modification of soy protein included forming an interpenetrating network-like (IPN-like) resin with mechanical properties comparable to commonly used epoxy resins. The IPN-like soy protein based resin was further reinforced using nano-clay and microfibrillated cellulose. Fiber/resin interfacial shear strength was characterized using microbond method. Tensile and flexural properties of the composites were characterized as per ASTM standards. A comparison of the tensile and flexural properties of the high strength composites made using the three fibers is presented. The results suggest that these green composites have excellent mechanical properties and can be considered for use in primary structural applications. Although significant additional research is needed in this area, it is clear that advanced green composites will some day replace today's advanced composites made using petroleum based fibers and resins. At the end of their life, the fully sustainable 'advanced green composites' can be easily disposed of or composted without harming the environment, in fact, helping it.

• 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.

• 수산해양기술연구
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• 제54권2호
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• pp.97-106
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• 2018

The objective of this study was to estimate physical properties and fishing performances of net twine with improved PBS copolymer resin (Bio-new), the existing PBS/PBAT blending resin (Bio-old) and commercial Nylon (Nylon). The tensile strength of Bio-new monofilament was equal to Bio-old and the elongation of Bio-new was about 6 % higher than that of Bio-old in wet condition. The physical properties tests were carried out to estimate breaking load and stiffness in dry and wet conditions, respectively. In the results, the breaking load of Nylon netting was the highest whereas the elongation of Bio-new was 1.4 times higher than that of Nylon netting in wet condition. The breaking load of Bio-old netting was about 9.2 % higher than that of Bio-new netting. However, the elongation of the Bio-new netting was about 3% higher than that of Bio-old. The stiffness of the Bio-new compared to Bio-old was improved about 34 % in dry condition and about 32 % in wet condition. The filed experiments of the fishing performance were conducted with three kinds of drift nets with different netting materials in the coastal sea of Jeju. The each experimental drift net made of different materials showed the similar fishing performance. Bio-old drift net yielded less catches of small sized yellow croaker than other drift nets. The netting materials affected the fishing performance and length distribution of catches in the drift nets.

• 폴리머
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• 제26권6호
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• pp.767-777
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• 2002

본 실험에서는 4관능성 에폭시 수지 (4EP)와 생분해성 modified aliphatic polyester (MAP) 블렌드의 경화 거동, 열안전성, 유변학적 특성, 그리고 기계적 특성을 살펴보았다. DSC 측정 결과, 경화 활성화 에너지 ( $E_{a}$ )는 4EP에 대한 MAP의 비율이 10 wt%로 증가함에 따라 증가하였다. 이는 4EP와 MAP 사이의 분자상호작용이 증가하였기 때문으로 사료된다. 열안정성과 관련있는 분해 활성화 에너지 ( $E_{t}$ )는 Coats-Redfern 방법을 이용하여 구하였으며 MAP의 함량비가 10에서 30 wt% 내에서 증가하였다. 이는 블렌드 시스템에서의 가교 밀도의 증가 때문으로 사료된다. 유변학적 특성은 레오미터를 이용하여 등온 조건하에서 검토하였고, 겔화 시간과 경화 온도를 이용한 Arrhenius 방정식을 적용하여 가교 활성화 에너지 ( $E_{c}$ )를 검토한 결과, $E_{a}$ 와 유사한 경향을 나타내었다. 기계적 계면특성인 파괴인성 ( $K_{IC}$ )은 시편의 semi-IPN구조 거동으로 고찰하였다.

• 한국작물학회지
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• 제69권2호
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• pp.123-132
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• 2024

쌀 분말이 함유된 플라스틱 수지를 이용하여 생분해성 필름 시제품 2종을 생산하고, 고구마(Ipomoea batatas L. Lam) 재배에 적용하여 생육과 수량, 토양환경 등을 PE(Polyethylene) 필름과 비교한 결과는 다음과 같다. 1. 투광율은 350 mesh 쌀 분말 30% 함유된 생분해성 필름(BF30-350RP)이 0.8%로 500 mesh 쌀 분말 40% 함유된 생분해성 필름(BF40-500RP) 2.0%, PE 필름 2.7%보다 낮았다. 2. 맑은 날 필름의 표면온도는 PE 필름이 가장 낮았고, BF40-500RP와 BF30-350RP는 차이가 적었다. 3. 농작업 충격에 의한 손상율은 PE 필름 0.4%, BF500-400RP 3.3%, BF350-30RP 5.3% 순으로 낮았다. 4. 외부에 노출하였을 때 BF40-500RP와 BF30-350RP의 가시적인 분해 시점은 각각 노출 40일과 30일 차이었고, 노출 90일 차에 각각 62.3%와 70.4% 분해되었다. 5. 고구마 재배에 적용된 생분해성 필름의 분해는 BF40-500RP가 BF30-350RP보다 서서히 진행되었다. 두둑 표면부의 BF40-500RP는 고구마 삽식 30일 후에 5%, 60일 후에 30%, 90일 후에 55%, 120일 후에 90% 분해되었다. 두둑과 고랑 경계부의 생분해성 필름은 고구마 삽식 75일 후에 완전히 분해되었다. 6. 멀칭 후 고구마를 재배하지 않아 지표면이 밀폐된 조건에서는 토양습도와 그 편차는 PE 필름, BF40-500RP, BF30-350RP 순으로 낮았으나 큰 차이를 보이지 않았고, 토양온도는 PE 필름이 생분해성 필름보다 높았으나 그 차이는 낮았다. 7. 고구마 삽식 2개월 후에 7일 동안 일평균 토양습도는 BF30-350RP 멀칭 2.5%point, BF40-500RP 멀칭 1.5%point, PE 필름 멀칭 1.1%point 씩 감소하였고, 토양온도는 두 생분해성 필름 멀칭 모두 비슷하였으나 PE 필름 멀칭은 지속적으로 증가되어 생분해성 필름보다 일평균 0.1℃ 높았다. 8. 고구마 줄기 생육과 괴근 수량은 멀칭 필름간 차이가 관찰되지 않았다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권3호
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• pp.382-387
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• 2013

압출 컴파운딩 공정 및 케스팅 필름 공정을 이용하여 생분해성 폴리우레탄(PU)/클레이 나노복합 필름을 제조하였다. PU 수지와의 강한 결합 형성을 위해 유기적으로 개질되어 그 표면에 많은 양의 히드록시기를 갖는 MMT 나노클레이(C30B)를 사용하였다. 압출 공정 중 발생된 높은 전단 응력에 의해 발현된 복합체 내 나노판상체의 삽입/박리 구조 및 분산 상태를 XRD 분석 및 TEM 관찰을 통해 확인하였다. 또한 제조된 나노복합체의 유변물성, 인장물성, 투명성, 산소투과도의 변화를 첨가된 나노클레이 함량에 따라 조사하였으며, 이로부터 나노복합체 내 나노판상체의 박리 및 분산 구조와 물성과의 상관 관계를 제시할 수 있었다. 일정수준의 함량으로 첨가된 나노클레이는 복합 필름의 인장 탄성율, 연신율, 투명성, 산소차단성 등의 성능 향상에 뚜렷하게 기여하였으나, 그 이상의 함량으로 첨가되면 불완전한 박리 및 불균질한 분산성으로 인하여 오히려 성능이 감소하거나 또는 그 증가 폭이 매우 작은 것으로 나타났다. PU/clay 나노복합 필름의 생분해성은 퇴비화 실험을 통한 분해시간에 따른 필름의 산소투과도 및 인장물성의 변화를 관찰함으로써 확인하였다.

• 한국재료학회지
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• 제33권8호
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• pp.323-329
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• 2023

There are many types of foam molding methods. The most commonly used methods are the pressure foaming method, in which foam resin is mixed with a foaming agent at high temperature and high pressure, and the normal pressure foaming method, which foams at high temperature without pressure. The polymer resins used for foaming have different viscosities. For foaming under normal pressure, they need to be designed and analyzed for optimal foaming conditions, to obtain resins with low melt-viscosity or a narrow optimal viscosity range. This study investigated how changes in viscosity, molding temperature, and cross-link foaming conditions affected the characteristics of the molded foam, prepared by blending rubber polymer with biodegradable resin. The morphologies of cross sections and the cell structures of the normal pressure foam were investigated by SEM analysis. Properties were also studied according to cross-link/foaming conditions and torque. Also, the correlation between foaming characteristics was studied by analyzing tensile strength and elongation, which are mechanical properties of foaming composites.

• 한국환경과학회지
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• 제13권9호
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• pp.827-833
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• 2004

The biodegradability of vinyl acetate acrylate resin and com starch blend was studied by determination of the reduced sugars produced after enzymatic hydrolysis. The starch hydrolysis reaction by $\alpha-amylase$ was achieved within 5 minutes. Optimal ranges of temperature and pH for the starch hydrolysis by $\alpha-amylase$ were around $80^{\circ}C$ and 6.5-7.2, respectively. The biodegradability of the starch-filled acrylate films increased as the content of starch increased. The biodegradation of starch in the starch-filled acrylate film by $\alpha-amylase$ was about 48.6% of that of pure starch. This value of biodegradable starch-filled acrylate film gave a good result with enzymatic shortcut test. The surface morphologies of the starch-filled acrylate film after enzymatic hydrolysis were investigated by scanning electron microscopy (SEM).

• 한국토양비료학회지
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• 제44권4호
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• pp.600-614
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• 2011

Classical methods which used for removal of heavy metals from contaminated water are adsorption, precipitation, coagulation, ion exchange resin, evaporation, and membrane processes. Microbial biosorption can be used for the removal of contaminated waters with pollutants such as heavy metals and dyes which are not easily biodegradable. Microbial biosorbents are inexpensive, eco friendly and more effective for the removal of toxic metals from aqueous solution. In this review, the bacterial and fungal abilities for heavy metals ions removal are emphasized. Environmental factors which affect biosorption process are also discussed. A detailed description for the most common isotherm and kinetic models are presented. This article reviews the achievements and the current status of bacterial and fungal biosorption technology for heavy metals removal and provides insights for further researches.

• Composites Research
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• 제15권6호
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• pp.8-15
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• 2002

본 실험에서는 2관능성 에폭시 수지(2EP)와 생분해성 poly(butylene succinate)(PBS) 블렌드의 유변학적 특성, 경화거동, 열안정성 그리고 기계적 특성을 살펴보았다. 유변학적 특성은 레오미터를 이용하여 등온 조건 하에서 검토하였고, 겔화시간과 경화 온도를 이용한 Arrhenius 방정식을 적용하여 가교 활성화 에너지($\textrm{E}_c$)를 구하였다. $\textrm{E}_c$는 2EP에 대한 PBS의 비율이 10 wt%로 증가함에 따라 증가하였다. DSC 측정 결과, 경화 활성화 에너지($\textrm{E}_a$)는 $\textrm{E}_c$와 유사만 경향을 나타내었는데 이는 2EP와 PBS 사이의 분자상호작용이 증가하였기 때문으로 사료된다. 그리고 열안정성과 관련하이 분해 활성화에너지($\textrm{E}_t$)는 Horowitz-Metzger식을 이용한 적분법을 사용하여 구하였는데 PBS 10 wt%에서 증가하였다. 그리고 20 wt% PBS일 때 가장 높은 임계응력세기 인자를 보이는데, 이는 2EP/PBS 블렌드 시스템의 파괴인성이 증가하였기 때문으로 사료된다.