초록 ▼

□ 연구개요
☑ 본 연구에서는 석유화학기반의 폴리에틸렌 소재에 제지공정에서 필수적으로 발생되는 부산물인 리그닌 소재와 복합화하여, 친환경 폴리에틸렌 바이오 복합소재를 구현하고 이를 기반으로 고 발포배율을 가진 친환경 발포시트를 개발하였음.
☑ 리그닌을 포함한 폴리에틸렌 복합재에서 비극성 폴리에틸렌 매트릭스내에 리그닌의 분산도와 상호계면 접착력을 향상시기키 위하여, 리그닌 표면에 화학적 방법으로 에틸렌 세그먼트를 도입하는 개질방법 2가지를 개발하였음.
☑ 개질된 리그닌과 폴리에틸렌 수지의 복합재를 기반으로 화학발포을

□ 연구개요
☑ 본 연구에서는 석유화학기반의 폴리에틸렌 소재에 제지공정에서 필수적으로 발생되는 부산물인 리그닌 소재와 복합화하여, 친환경 폴리에틸렌 바이오 복합소재를 구현하고 이를 기반으로 고 발포배율을 가진 친환경 발포시트를 개발하였음.
☑ 리그닌을 포함한 폴리에틸렌 복합재에서 비극성 폴리에틸렌 매트릭스내에 리그닌의 분산도와 상호계면 접착력을 향상시기키 위하여, 리그닌 표면에 화학적 방법으로 에틸렌 세그먼트를 도입하는 개질방법 2가지를 개발하였음.
☑ 개질된 리그닌과 폴리에틸렌 수지의 복합재를 기반으로 화학발포을 위한 최적의 발포공정을 개발하였음.

□ 연구 목표대비 연구결과
☑ 저밀도 폴리에틸렌 수지에 분산성과 계면접착력이 우수한 리그닌으로 개질하기 위한 화학적 개질기술과 이를 이용한 복합재 제조기술 및 발포기술을 개발하였음.
☑ 리그닌 표면 에틸렌 세그먼트를 도입하기 위해 poly(ehtylene-co-glycidyl methacrylate)의 에폭시 관능기와 리그닌의 하이드록시 관능기간 에폭시화 반응을 통해 리그닌 표면을 성공적으로 개질하였음.
☑ PEGMA-Lignin과 LDPE와 복합재를 제조하였으며, 개질전 리그닌 첨가에 비해 개질된 리그닌을 첨가하였을 때, 향상된 기계적 성질을 나타내었으며, 복합재의 열적특성은 거의 변화가 없었음.
☑ 개질전 및 개질후 리그닌을 포함하는 LDPE 복합재를 화학발포공정을 이용하여 발포시트를 제조하여 비교한 결과, 순수 LDPE 발포체는 약 14의 높은 팽창비를 가지고 있으며 개질전 리그닌을 포함한 복합재의 팽창비는 리그닌 함량이 증가할수록 감소하였고, 개질된 리그닌을 포함한 복합재의 팽창비는 순수 LDPE 발포 팽창비와 유사한 결과를 보여줌.
☑ 리그닌 표면 에틸렌 세그먼트를 도입하기 위해 polyehtylene oligomer를 라디칼 반응을 통해 리그닌 표면을 성공적으로 개질하였음.
☑ PE-Lignin과 LDPE와 복합재를 제조하였으며, 개질전 리그닌 첨가에 비해 개질된 리그닌을 첨가하였을 때, 향상된 기계적 성질을 나타내었으며, 복합재의 열적특성은 거의 변화가 없었음.
☑ 개질전 및 개질후 리그닌을 포함하는 LDPE 복합재를 화학발포공정을 이용하여 발포시트를 제조하여 비교한 결과, 순수 LDPE 발포체는 약 17의 높은 팽창비를 가지고 있으며 개질전 리그닌을 포함한 복합재의 팽창비는 리그닌 함량이 30 wt-%까지 감소하다가 일정하게 유지되었고, 개질된 리그닌을 포함한 복합재의 팽창비는 리그닌 함량이 20 wt-%까지 순수 LDPE 발포 팽창비와 유사한 결과를 보여줌.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
☑ 본 연구결과를 통하여 현재 백색가전제품 포장에 적용되고 있는 EPS(Expanded polystyrene)과 EPE(Expanded polyethylene)의 대체재로 활용할 수 있는 대면적 발포시트 개발에 적용할 계획임.
☑ 본 연구에서 개발한 리그닌 개질방법을 이용한 복합재 발포기술을 완전 생분해성을 가지는 바이오 고분자와 리그닌을 함께 복합화하여, 100% 생분해성을 가지는 발포시트를 개발할 계획임.
☑ 궁극적으로 본 연구결과는 석유화학-기반 고분자를 일부 대체 가능하여 천연자원의 재활용, 석유자원 의존성 감소, 지구온난화 대응과 지구촌 청정화뿐만 아니라 부품소재의 경량화를 통한 에너지 효율성 향에 등에 직접 또는 간접적으로 기여할 것으로 기대함.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1.1 연구의 목적 ... 4
• 1.2 연구의 필요성 ... 4
• 1.3 연구 범위 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• <1차년도> ... 5
• <2차년도> ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 6
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 6
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 13
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 자체점검표 ... 14
• 7. 참고문헌 ... 14
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 15
• 붙임2 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 16
• 끝페이지 ... 26