초록 ▼

○ 방사선 기술을 이용하여 성능 향상 및 생분해성 효율을 극대화하기 위한 바이오매스 기반 생분해성 고분자 복합재료를 개발함.

○ 1차년도는 방사선 기술을 이용한 생분해성 고분자의 생분해성 조절을 위한 다양한 변수(방사선 선량, 고분자 조성, 바인더)를 조정하여 바이오매스 기반 고분자 복합재료을 제조하여 도입률, 열적 평가, 인장강도, 친수성를 평가하였으며, 화학적 구조 변화를 확인하는 연구를 수행함.
■ 방사선 이용 생분해성 고분자의 물성 특성평가
· 방사선에 의한 생분해성 고분자의 특성 및 성능 평가

○ 방사선 기술을 이용하여 성능 향상 및 생분해성 효율을 극대화하기 위한 바이오매스 기반 생분해성 고분자 복합재료를 개발함.

○ 1차년도는 방사선 기술을 이용한 생분해성 고분자의 생분해성 조절을 위한 다양한 변수(방사선 선량, 고분자 조성, 바인더)를 조정하여 바이오매스 기반 고분자 복합재료을 제조하여 도입률, 열적 평가, 인장강도, 친수성를 평가하였으며, 화학적 구조 변화를 확인하는 연구를 수행함.
■ 방사선 이용 생분해성 고분자의 물성 특성평가
· 방사선에 의한 생분해성 고분자의 특성 및 성능 평가
■ 방사선 이용 바이오매스 기반 목분의 소수성 표면개질 기술 개발
· 바이오매스인 목분의 방사선 조사에 따른 표면개질 특성평가
■ 방사선 이용 바이오매스 기반 생분해성 복합재료의 물성 특성 평가
· 복합재료 제형 및 방사선 조사 조건에 따른 영향성 평가

○ 2차년도는 방사선 기술을 이용한 바이오매스 기반 생분해성 복합재료의 물성 및 생분해성 제어를 확인하는 연구를 수행함.
■ 방사선 이용 분해/비분해성 고분자 복합재료의 물성 제어 기술 개발
· 방사선에 의한 생분해성 고분자의 분자구조 및 성능 평가
■ 방사선 이용 바이오매스 기반 고분자 복합재료의 제조 및 특성 평가
· 바이오매스 기반 생분해성 고분자 복합재료의 물성 및 생분해성 평가

○ 3차년도는 방사선 기술을 이용한 생분해성 고흡수성 고분자의 합성 및 생분해성 제어를 확인하는 연구를 수행함.
■ 방사선 이용 고흡수성 고분자의 합성 기술 개발
· 방사선에 의한 생분해성 고분자의 분자구조 및 성능 평가
■ 방사선 이용 생분해성 고흡수성 복합소재의 제조 및 특성 평가
· 바이오매스 기반 생분해성 고흡수성 복합소재의 물성 및 생분해성 평가

(출처 : 보고서 요약서 4p)

Abstract ▼

Ⅳ. The result of the research and development
1. 1st year (2017)
■ The research on the radiation effect on the biomass based polymers.
· Radiation effect on the physiochemical properties of biodegradable polymer.
: One kind of biodegradable polymer (PLA)
: Conditions of Radiation dose

Ⅳ. The result of the research and development
1. 1st year (2017)
■ The research on the radiation effect on the biomass based polymers.
· Radiation effect on the physiochemical properties of biodegradable polymer.
: One kind of biodegradable polymer (PLA)
: Conditions of Radiation dose (25~500 kGy, 10 kGy/hr)
· The research on the radiation effect on the thermal properties, molecular weight, and crystal properties of biodegradable polymer
→ Decrease in molecular weight as radiation dose increases
→ Increase in crystal properties as radiation dose increases
· Confirmation of chemical structure change according to active ingredient content and irradiation dose (FT-IR analysis)
→ PLA shows C-O peak at 1,074 cm^-1
■ Establishment of conditions for radiation ionization energy irradiation of active ingredient and polymer matrix
· One kind of active ingredient (TMPMA)
: Fabrication of urushiol/ TMAPMA grafted wood particles by radiation
· Confirmation of chemical structure change according to active ingredient content and irradiation dose (FT-IR analysis)
→ TMPMA grafted wood particles shows Si-O-Si peak
■ Evaluation of Physical Properties of biomass based biodegradable polymer composite materials Using Radiation
· Measurement of mechanical properties (tensile strength, elongation) of biomass based biodegradable polymer composite materials prepared by radiation technology
: Conditions of Radiation dose (25~75 kGy, 10 kGy/hr)
: Condition of active ingredient (1 wt% ~30 wt%)
: Evaluation of active ingredient (TMPMA)
→ Increase in hydrophobic properties as radiation dose increases
→ Increase in mechanical properties as radiation dose increases

2. 2nd year (2018)
■ The research on the radiation effect on the biodegradable/non-degradable blended polymers
· Radiation effect on the physiochemical properties of biodegradable/non-degradable blended polymers
: One kind of biodegradable polymer (PLA)
: One kind of non-degradable polymer (PP)
: Conditions of Radiation dose (0~600 kGy, 10 kGy/hr)
· The research on the radiation effect on the thermal properties, molecular weight, and crystal properties of biodegradable polymer
· Confirmation of chemical structure change according to active ingredient content and irradiation dose (FT-IR analysis)
→ PLA shows C-O peak at 1,074 cm^-1
■ Establishment of conditions for radiation ionization energy irradiation of active ingredient and polymer matrix
· Two kind of active ingredient (TMPMA, Urushiol)
: Fabrication of urushiol/ TMAPMA grafted wood particles by radiation
· Confirmation of chemical structure change according to active ingredient content and irradiation dose (FT-IR analysis)
→ TMPMA grafted wood particles shows Si-O-Si peak and OH peak at 3100cm^-1 for urushiol.
■ Evaluation of Physical Properties of biomass based biodegradable polymer composite materials Using Radiation
· Measurement of mechanical properties (tensile strength, elongation) and degradation rate of biomass based biodegradable polymer composite materials prepared by radiation technology
: Conditions of Radiation dose (0~300 kGy, 10 kGy/hr)
: Condition of active ingredient (1 wt% ~ 30 wt%)
: Evaluation of active ingredient (TMPMA, Urushiol)
→ Increase in hydrophobic properties as radiation dose increases
→ Increase in mechanical properties as radiation dose increases

3. 3nd year (2019)
■ The fabrication of biomass based biodegradable super-absorbent polymer composite materials by using radiation technology.
· Development of process technology for mass production of biomass based super-absorbent polymer composite materials using radiation technology
: Two kind of polymers (PAA, alginate conditions)
→ Decrease in cross-linking rate as alginate % increases
: Conditions of Radiation dose (0~600 kGy, 10 kGy/hr)
→ Increase in cross-linking rate as radiation dose increases
· Confirmation of chemical structure change according to active ingredient content and irradiation dose (FT-IR analysis)
■ Optimize the physico-chemical properties of biomass based biodegradable super-absorbent polymer composite materials
· Measurement of mechanical properties of biomass based biodegradable super-absorbent polymer composite materials prepared by radiation technology
: Two kind of polymers (PAA, alginate conditions)
→ PAA hydrogel: crosslinking rate of 97% or more, swelling degree of 300 to 800%
→ Alginate hydrogel: crosslinking rate 92% or more, swelling degree 700 ~ 1,000%

(출처 : SUMMARY 12p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 5
• SUMMARY ... 10
• CONTENTS ... 16
• 목차 ... 18
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 20
• 제1절 연구개발의 개요 ... 20
• 제2절 연구개발의 중요성 ... 20
• 1. 연구 배경 ... 20
• 2. 연구 추진의 필요성 ... 20
• 3. 기존 기술과의 차별성 및 우수성 ... 22
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 23
• 제1절 국내 기술 수준 및 시장 현황 ... 23
• 1. 국내 기술 수준 ... 23
• 2. 국외 기술 수준 ... 23
• 3. 바이오매스 기반 생분해성 가치사슬 단계별 업체현황 ... 24
• 4. 특허현황 분석 ... 24
• 5. 기술/연구 현황 분석 ... 25
• 6. 시장분석 및 전망 ... 25
• 제3장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 26
• 제1절 방사선 이용 바이오매스 기반 생분해성 복합재료 제조기술 개발 ... 26
• 1. 방사선 선량에 따른 생분해성 고분자의 특성 평가 ... 26
• 2. 방사선 이용 목분의 표면처리 기술 ... 30
• 제2절 방사선 이용 바이오매스 기반 분해/비분해성 고분자 복합재료 제조기술 개발 ... 37
• 1. 방사선 이용 분해/비분해성 고분자 복합재료의 물성 제어 기술 개발 ... 37
• 2. 방사선 이용 목분의 소수성 표면 개질 기술 개발 ... 41
• 3. 방사선 이용 목분/분해/비분해성 고분자 복합재료의 물성 제어 기술 개발 ... 47
• 4. 방사선 이용 목분/분해/비분해성 고분자 복합재료의 실내 분해도 평가 ... 50
• 5. 방사선 이용 목분/분해/비분해성 고분자 복합재료의 실외 분해도 평가 ... 54
• 제3절 방사선 이용 바이오매스 기반 생분해성 고흡수성 고분자 복합재료 제조기술 개발 ... 57
• 1. 방사선 이용 바이오매스 함유 생분해성 고흡수성 복합재료 개발 ... 57
• 제4장 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 63
• 제1절 목표달성도 ... 63
• 1. 1차년도 연구목표 달성도 ... 63
• 2. 2차년도 연구목표 달성도 ... 64
• 3. 3차년도 연구목표 달성도 ... 65
• 4. 평가의 착안점 및 척도에 따른 목표 달성도 ... 67
• 제2절 관련분야에의 기여도 ... 69
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 70
• 제1절 활용계획 ... 70
• 제2절 기대효과 ... 70
• 제3절 비지니스 모델(BM) 설계 ... 71
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 72
• 제7장 참고문헌 ... 73
• 끝페이지 ... 75