초록 ▼

Ⅳ. 연구개발결과
1. 흑액에서 리그닌을 추출하여 정제 및 조성분석을 진행하였다. 추출 시 리그닌의 평균 수득률은 약 42%였고, 추출된 리그닌을 ATR-FTIR로 분석을 하여 리그닌의 단량체인 Phenylpropane unit 구조에서 β위치에 존재하는 C=O피크를 1715 cm^-1에서, α, γ위치에 존재하는 C=O 피크를 1603 cm^-1에서 각각 확인할 수 있었다. 뿐만 아니라 활엽수에서 주로 발견되는 syringyl ring, guaiacyl ring 등의 피크를 확인함으로써 활

Ⅳ. 연구개발결과
1. 흑액에서 리그닌을 추출하여 정제 및 조성분석을 진행하였다. 추출 시 리그닌의 평균 수득률은 약 42%였고, 추출된 리그닌을 ATR-FTIR로 분석을 하여 리그닌의 단량체인 Phenylpropane unit 구조에서 β위치에 존재하는 C=O피크를 1715 cm^-1에서, α, γ위치에 존재하는 C=O 피크를 1603 cm^-1에서 각각 확인할 수 있었다. 뿐만 아니라 활엽수에서 주로 발견되는 syringyl ring, guaiacyl ring 등의 피크를 확인함으로써 활엽수를 이용한 펄프 공정의 부산물인 흑액으로부터 추출한 리그닌임을 증명하였다.
흑액으로부터 추출한 리그닌을 안정화공정과 탄화공정 활성화 공정을 진행하여 활성탄을 제조할 수 있었다. 안정화 공정이후 전자빔을 조사하여 전자빔 조사 조건에 따른 차이를 관찰하였다. 열안정성은 전자빔 세기와 상관없이 유사한 값을 보였으나 SEM을 통해 입자 형상을 관찰한 결과 활성탄 표면에 더 많은 기공이 생겼음을 확인할 수 있었고, 다양한 전자빔 조사 조건중에서 500 kGy일 때 가장 많은 기공이 관찰되었다. 비표면적 역시 BET는 1969 m²/g, total pore volume은 1.3 ml/g으로 500 kGy일 때 가장 높은 것을 통해 전자빔 조사는 성공적으로 활성탄의 성능을 향상시킬 수 있으며 비교 분석을 통해 최적의 조건을 확립하였다.
2. 수화젤 형성 거동을 알아보기 위하여 CMC 수용액을 용기에 넣고 감마선과 전자선 두 가지의 방사선을 조사하였다. 그 결과 두 가지 방사선 모두 5 wt% CMC 수용액을 제외한 모든 실험군에서 수화젤 형성이 진행되었고 높은 수준의 젤화율을 가지는 것을 확인하였다. 전자선 조사는 감마선 조사와 비교하여 상대적으로 낮은 젤화율을 나타내었는데, 이는 전자선의 에너지 밀도와 투과깊이의 영향으로 생각되며, 수화젤의 안정성에는 큰 영향을 미치지 않아서 이후 실험은 전자선을 이용하여 진행하였다.
전자선 조건에 따른 수화젤의 형태를 분석하였을 때 30-90 kGy조건에서 기공 크기가 기공 벽 두께 차이는 크게 나타나지 않았고, 다양한 CMC 수용액 농도에 따른 형태를 분석한 결과 농도가 증가할수록 기공 벽 두께가 점점 두꺼워지는 것을 확인하였다. 이후 압축, 팽윤거동 등을 분석하여 농도, 조사량 조건의 최적화를 진행하였고, 여기에 항균성 탄소복합체를 첨가하여 항균성을 향상시킨 수화젤형 드레싱재를 제조하였다. 이렇게 제조된 항균성 수화젤형 드레싱재로 in vitro실험을 진행한 결과 피부자극성이 나타나지 않았고, in vivo 실험을 진행하여 시판중인 수화젤형 드레싱재와 상처치유능을 비교했을 때 우수한 성능을 보여 실제 창상치료용 드레싱재로 활용될 수 있음을 입증하였다.
3. 항균성 탄소복합체 제조시 열처리를 통하여 은 나노입자를 활성탄에 흡착 시킬 수 있었고, 피부세포 친화성 시험을 진행한 결과 열처리를 진행하지 않은 복합체보다 열처리를 진행한 복합체가 더 우수하며, 세포생존율 91%로 1등급 임을 확인하였다. 또한 항균성 탄소복합체를 첨가하여 폴리우레탄 폼 드레싱재를 제조하고, SEM을 통해 형태를 관찰한 결과 표면과 내부 모두 충분히 기공이 형성되었음을 관찰할 수 있었고, 밀도가 0.19 g/cm³, 흡수도 1091%, 보유도 37%로 시중에 판매되고 있는 폴리우레탄 폼 드레싱재와 유사한 결과를 나타내었다.
항균성 폴리우레탄 폼 드레싱재의 생체적합성 및 치유성능을 확인하기 위하여 세포독성 시험, 항균성, 소취능, 동물실험을 통한 상처치유능 평가 등을 진행하였고, 그 결과 세포독성 1등급, 항균성 99.9%, 소취능 93.9%로 본 연구에서 제조한 드레싱재가 피부에 적용되었을 때 자극을 나타내지 않고 감염을 충분히 방지할 수 있다는 것을 입증하였다. 상처치유능 역시 기존의 시판중인 제품보다 뛰어났으며 감염창상치유능 또한 우수하여 항균성을 통한 제품의 성능향상을 달성하였음을 확인하였다.

(출처 : 요약문 6p)

Abstract ▼

Ⅳ. Result of project
1. Lignin was extracted from the black liquor and purified and analyzed for its composition. The average lignin yield was about 42%. The extracted lignin was analyzed by ATR-FTIR to determine the C=O peak at β-site at 1715 cm^-1 in the phenylpropane unit structure o

Ⅳ. Result of project
1. Lignin was extracted from the black liquor and purified and analyzed for its composition. The average lignin yield was about 42%. The extracted lignin was analyzed by ATR-FTIR to determine the C=O peak at β-site at 1715 cm^-1 in the phenylpropane unit structure of lignin, And the C=O peak present at the position was confirmed at 1603 cm^-1, respectively. In addition, it was confirmed that the lignin extracted from the black liquor, which is a byproduct of the pulp process using the hardwood, was confirmed by the peaks of the syringyl ring and the guaiacyl ring which are mainly found in the hardwood.
Lignin extracted from the black liquor was subjected to a stabilization step and a carbonization step activating step to produce activated carbon. After the stabilization process, the electron beam was irradiated to observe the difference according to the electron beam irradiation condition. The thermal stability was similar regardless of the electron beam intensity, but it was confirmed that more pores were formed on the activated carbon surface by SEM observation, and the most pores were observed at 500 kGy in various electron beam irradiation conditions. The specific surface area was also 1969 m²/g for the BET and 1.3 ml/g for the total pore volume. The electron beam irradiation could improve the performance of the activated carbon through 500 kGy.
2. To investigate the hydration gel formation behavior, CMC aqueous solution was placed in a container and irradiated with gamma rays and electron beams. As a result, it was confirmed that hydrogel formation was progressed in both experimental groups except for 5 wt% CMC aqueous solution, and the gelation rate was high. Electron beam irradiation showed a relatively low gelation rate as compared to gamma irradiation, which is considered to be due to the energy density and penetration depth of the electron beam and does not significantly affect the stability of the hydrogel.
Analysis of the morphology of the hydrogel according to the electron beam conditions revealed that the pore size and pore wall thickness difference did not appear at 30-90 kGy and the morphology of various CMC solutions showed that the pore wall thickness It was confirmed that it becomes thick. After that, the concentration and irradiation conditions were optimized by analyzing the compression and swelling behavior, and a hydrogel-type dressing material with antibacterial properties was prepared by adding an antimicrobial carbon composite. As a result of the in vitro test with the antimicrobial hydrogel-type dressing material thus produced, no skin irritation was observed, and in vivo experiments were performed to compare the wound healing ability with the commercially available hydrogel-type dressing material. It can be used as a dressing.
3. In the fabrication of antimicrobial carbon composite, silver nanoparticles could be adsorbed on activated carbon through heat treatment. As a result of skin cell affinity test, it was found that the heat-treated composite was better than the untreated composite and the cytotoxicity was grade 1(cell viability 91%). The polyurethane foam dressing was fabricated by adding an antimicrobial carbon composite and observed through SEM. As a result, it was observed that sufficient pores were formed both on the surface and inside, and the density was 0.19 g/cm³, the absorbency was 1091% The holding ratio was 37%, which was similar to that of polyurethane foam dressing sold on the market.
To evaluate the biocompatibility and healing performance of antimicrobial polyurethane foam dressing materials, cytotoxicity test, antimicrobial activity, deodorization ability and evaluation of wound healing ability by animal experiment were conducted. As a result, the result was cytotoxicity grade 1, antimicrobial activity 99.9% And 93.9%, respectively, and it was proved that the dressing material prepared in this study can sufficiently prevent the infection without stimulation when applied to the skin. It was confirmed that the wound healing ability was superior to that of the existing commercial products, and that the wound healing ability of the infected wound was also excellent, and it was confirmed that the performance of the product was improved through the antibacterial evaluation.

(source: SUMMARY 11p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요 약 문 ... 5
• SUMMARY ... 9
• CONTENTS ... 14
• 목차 ... 29
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 44
• 제 1 절 연구개발의 목적 ... 44
• 제 2 절 연구개발의 필요성 및 범위 ... 44
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 49
• 제 1 절 국내 기술개발 현황 ... 49
• 1. 방사선기술 이용 현황 ... 49
• 2. 드레싱재 기술개발 현황 ... 50
• 제 2 절 국외 기술개발 현황 ... 52
• 제 3 절 국내외 연구 현황 ... 52
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 56
• 제 1 절 1차년도 연구개발수행 내용 및 결과 ... 56
• 연구개발 PART I ... 56
• 연구개발 PART II ... 121
• 연구개발 Part III ... 176
• 제 2 절 2차년도 연구개발수행 내용 및 결과 ... 225
• 연구개발 PART I ... 225
• 연구개발 PART II ... 303
• 연구개발 Part III ... 354
• 제 3 절 3차년도 연구개발수행 내용 및 결과 ... 400
• 연구개발 PART I ... 400
• 연구개발 PART II ... 476
• 연구개발 Part III ... 530
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 567
• 제 1 절 연구개발의 최종목표 ... 567
• 제 2 절 연도별 연구개발의 목표 및 내용 ... 567
• 제 3 절 평가착안점에 입각한 연구개발목표의 달성도 ... 571
• 제 4 절 관련분야의 기술발전에의 기여도 ... 572
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 573
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 574
• 제 7 장 참고문헌 ... 576
• 끝페이지 ... 592