습식방사를 통한 밀 글리아딘 섬유 제조에 머캅토에탄올이 미치는 영향

곽효원,윤나경,이다정,이기훈,Kwak, Hyo Won,Yun, Na Kyong,Lee, Da Jeong,Lee, Ki Hoon 한국섬유공학회 2012 한국섬유공학회지 Vol.49 No.3

Wheat gliadin is an ethanol-soluble fraction of wheat protein. It has several intramolecular disulfide bonds, which are cleavable by reductants such as 2-mercaptoethanol. We added 2-mercaptoethanol into the dope solution prepared by dissolving wheat gliadin in DMSO. The dope solution was spun into an acetone/methanol coagulation bath. The viscosity of the dope solution was increased and the spinnability was also improved by the addition of 2-mercaptoethanol. A maximum draw ratio of 3.5 was achieved with the addition of 2-mercaptoethanol whereas, that of non-added fiber was only 2. Furthermore, the mechanical properties of the fiber were slightly improved by the addition of 2-mercaptoethanol. These positive effects are due to the increase of chain entanglement by the cleavage of intramolecular disulfide bonds.

유기용매를 이용한 PVA/밀 글리아딘 블렌드 섬유의 제조 및 특성분석

곽효원,김무곤,오한진,이정윤,윤해성,이종환,이기훈,신봉섭,Kwak, Hyo-Won,Kim, Moo-Kon,Oh, Han-Jin,Lee, Jeong-Yun,Yun, Hae-Sung,Lee, Jong-Hwan,Lee, Ki-Hoon,Shin, Bong-Seob 한국섬유공학회 2011 한국섬유공학회지 Vol.48 No.4

In this study PVA/wheat gliadin blend fiber was prepared by wet spinning using DMSO as a solvent and acetone/methanol as a coagulant. The PVA content should be greater than 40% to demonstrate successful drawing. The maximum draw ratios of the blend fiber were 6, 7.5 and 8, when the PVA content was 40, 60 and 80%, respectively. The surface of the blend fiber became rougher and macrovoids were found when the content of gliadin was increased, this was due to the skin-core effect. The ultimate stress, breaking strain and modulus of the blend fiber were increased with an increase of the PVA content. The crystallinity of the blend fiber decreased when the gliadin content increased, the secondary structure of the gliadin however did not change in the presence of PVA. In order to increase the water stability of the blend fiber, further cross-linking was performed which also improved the mechanical properties of the blend fiber.

미니 유화 중합을 통한 프탈로시아닌 안료의 캡슐화에 분산제가 미치는 영향

곽효원(Hyo Won Kwak),한재훈(Jae-Hun Han),홍연경(Yeonkyung Hong),엄정주(Jungju Eom),이진균(Jin-Kyun Lee),진형준(Hyoung-Joon Jin) 한국고분자학회 2019 폴리머 Vol.43 No.5

본 연구에서는 미니 유화 중합법을 통하여 프탈로시아닌 그린 안료를 캡슐화한 고분자 입자를 제조하였으며, 안료 및 분산제의 비율에 따른 입자 크기 및 색상 변화를 알아보았다. 프탈로시아닌 그린 안료를 안정하게 분산시키기위해 Triton X-100 분산제를 사용하였고, 안료분산액에서 분산제의 농도를 0, 0.2, 0.4, 0.8%(w/v)으로 조절하면서 입자의 특성을 평가하였다. Triton X-100의 농도와 안료의 분산성은 비례관계를 보였지만, 일정 수준이상의 분산제의 증가는 분산 안정성의 큰 변화가 없었다. 분산제가 첨가되지 않고 캡슐화를 진행할 경우 3-4 μm 이상 및 200-300 nm 크기의 구형 입자가 동시에 중합되었다. 한편, 분산제가 첨가됨으로써 안료의 분산성이 증가하고 이와 관련한 미니 유화 상태가 안정적으로 유지되어 200-300 nm 직경의 구형 입자가 균일하게 중합되었다. 분산제 농도의 영향은 입자 중합에 직결되었을 뿐만 아니라 안료 캡슐화의 효율에 큰 영향을 미쳤다. 중합한 입자의 모폴로지와 입경분포도에 대한 특성 평가를 위해 주사전자현미경(field emission scanning electron microscopy), 투과전자현미경(transmission electron microscopy) 및 동적 광산란법(dynamic light scattering) 분석을 실시하였고, 안료 캡슐화 효율을 푸리에 변환 적외선 분광법(Fourier-transform infrared spectroscopy), 열중량분석법(thermo-gravimetric analysis), 자외선 및 가시광선 분광법(ultraviolet-visible spectroscopy)을 이용하여 분석한 결과, 0.4%(w/v)의 Triton X-100을 첨가하였을 경우 가장 높은 캡슐화 효율을 보이는 것으로 확인하였다. In this study, phthalocyanine green pigment encapsulated polymer particles were prepared by mini-emulsion polymerization method and the particle size and color change according to the ratio of pigment and dispersant were examined. Triton X-100 dispersant was used to disperse the phthalocyanine green pigment, and the characteristics of the dispersibility and stability were evaluated while adjusting the concentration of the dispersant to 0, 0.2, 0.4, and 0.8% (w/ v) in the pigment dispersion. As the concentration of Triton X-100 increased, the dispersibility of the pigment was clearly improved. Without Triton X-100 dispersant, the spherical particles with diameters of 3-4 μm and 200-300 nm were polymerized at the same time due to the mini-emulsion instability. However, when dispersant was added, pigments were successfully dispersed and the mini-emulsion was well stabilized. As a result, phthalocyanine green encapsulated polymer particles which had the spherical shape with diameter of 200-300 nm were uniformly polymerized. The effect of the dispersant concentration was directly related to the mini emulsion stability and the pigment encapsulation efficiency. Field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), transmission electron microscopy (TEM) and dynamic light scattering (DLS) were used to characterize the morphology and particle size distribution of the polymerized particles, and Fouriertransform infrared spectroscopy (FTIR), thermo-gravimetric analysis (TGA) and ultraviolet-visible spectroscopy (UVVis) were used to evaluate the characteristics of encapsulation efficiency. As a result, it was confirmed that the highest encapsulation efficiency was obtained when 0.4% (w/v) of Triton X-100 was used.

Development of Multifunctional Gelatin Materials Based on Green Chemistry

Hyo Won Kwak(곽효원) 한국고분자학회 2021 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 Vol.46 No.1

Gelatin has been widely used in food, medicine, and cosmetics fields due to its excellent biocompatibility and biodegradability. However, in recent years, due to infectious disease problems and religious restrictions due to the use of mammalian gelatin, research on high value-added through the discovery of eco-friendly gelatin raw materials and the development of functional materials using the same has been actively conducted. This study introduces the processing of various formulations of functional gelatin materials such as nano-microfibers, films, and adhesive solutions using fish-derived gelatin as a next-generation gelatin raw material. In addition, an eco-friendly crosslinking strategy to improve the physicochemical properties of gelatin materials will be introduced. In addition, multidimensional gelatin materials with various functionality such as biocompatibility, antibacterial and antioxidant properties, UV blocking ability will be introduced.

Strategies for Manufacturing Eco-friendly Lignocellulosic Biosorbent and Improving Their Heavy Metal Removal Capacity

Hyo Won Kwak(곽효원) 한국고분자학회 2020 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 Vol.45 No.2

황산을 이용한 미세섬유화 공정이 셀룰로오스 나노섬유의 코팅 및 배리어 특성에 미치는 영향

곽효원(Hyo Won Kwak),허재은(Jae Eun Heo),허경아(Kyeonga Her),이호현(Hohyun Lee),진형준(Hyoung-Joon Jin),심봉섭(Bong Sup Shim) 한국고분자학회 2019 폴리머 Vol.43 No.1

셀룰로오스 나노섬유는 수십 나노미터 크기의 직경을 갖는 나노 소재로서 뛰어난 기계적 물성과 배리어 성능을 가지고 있기 때문에 패키징 산업에서 각광받고 있는 물질이다. 이러한 셀룰로오스 나노섬유는 원재료 및 나노섬유화 공정 방식에 따라 모폴로지 및 결정화도를 비롯한 이화학적 성질이 영향을 받는다. 본 연구에서는 황산으로 후처리를 함으로써 그 농도에 따라 이화학적 성질이 다른 셀룰로오스 나노섬유 코팅용액을 제조하였고, 이화학적 성질에 따른 셀룰로오스 나노 섬유의 코팅성, 투명성, 그리고 산소 및 수분 차단성을 조사하였다. 그 결과, 황산용액의 농도가 높아질수록 셀룰로오스 나노섬유의 직경 및 길이가 줄어들고 결정성이 높아지며 나노섬유 표면에 음전하가 도입되는 경향을 보였다. 또한 이와 같이 셀룰로오스의 직경 감소 및 음전하 도입으로 인하여 코팅성 및 투명도가 증가하였으며 조밀한 코팅이 가능케 되어 산소 차단성이 증진되는 것을 확인할 수 있었다. Cellulose nanofibrils are nano-scale materials with a diameter of several tens of nanometers. Cellulose nanofibrils" excellent mechanical and barrier properties make them attractive materials in the packaging industry. The morphology and crystallinity of obtained nano-cellulose greatly depend on the raw materials and the nano-fibrilization process. In this study, we investigated the effect of morphology and crystal structure of cellulose nanofibrils on coating performance, transparency, and barrier properties. Cellulose nanofibrils with a narrow diameter, high crystallinity and negative ion were fabricated as the concentration of the sulfuric acid was increased. As a result, post-treated cellulose nanofibrils could be easily coated due to narrow diameter and introduction of negative ion, and enhance oxygen barrier properties via the densely interconnected nanofiber surface.

제인 나노섬유 멤브레인을 이용한 6가 크롬 이온 흡착 평가

윤나경,곽효원,이민규,이서경,이기훈,Yun, Na Kyong,Kwak, Hyo Won,Lee, Min Gyu,Lee, Seo Kyung,Lee, Ki Hoon 한국섬유공학회 2014 한국섬유공학회지 Vol.51 No.2

Heavy metal pollution is a serious problem that harms the environment and human health. As a means of removing heavy metal ions, especially Cr(VI), from a solution, we prepared a nanofibrous membrane from zein protein which is derived from maize. The zein nanofibrous membrane (ZNM) was prepared by using an 80% ethanol solution as a solvent. The resulting fiber had a ribbon-like structure. The size of the nanofiber could be controlled by varying the concentration of the zein in the ethanol solution. The ZNM was mounted in a membrane holder and a Cr(VI) feed solution was then continuously passed through the ZNM. The adsorption of Cr(VI) reached equilibrium within 3 min, indicating the rapid adsorption of the Cr(VI). To regenerate the ZNM adsorbent, the adsorbed Cr(VI) was removed by adding 0.1 M NaOH. We believe that ZNM would be an effective means of removing Cr(VI) from industrial waste.

표면 개질된 구형 리그닌 입자의 제조 및 고성능 6가 크롬 흡착제의 응용

박진석(Jinseok Park),곽효원(Hyo Won Kwak) 한국펄프·종이공학회 2019 한국펄프·종이공학회 학술발표논문집 Vol.2019 No.10

파이로프로테인의 특성 및 응용

조세연(Se Youn Cho),곽효원(Hyo Won Kwak),윤영수(Young Soo Yun),진형준(Hyoung-Joon Jin) 한국고분자학회 2018 고분자 과학과 기술 Vol.29 No.4

패스트 패션의 패브릭 패턴디자인에 관한 연구

양진숙(Jin Sook Yang),곽효원(Hyo Won Kwak) 한국디자인문화학회 2010 한국디자인문화학회지 Vol.16 No.2

FOREVER21, ZARA에 이어 H&M 같은 패스트 패션의 국내 입점으로 1980~90년대 이후 국내에서는 보기 드물게 고객이 가게 앞에 줄지어 구매를 기다리는 진풍경이 연출되고 있다. 패스트 패션은 다양한 스타일과 대형 점포를 통한 직영 유통 전략, 합리적인 가격대, 여기에다 발 빠른 대응이 강점이다. 패스트 패션 브랜드는 최신트렌드에 대한 반응이 빠르고, 다품종 소량생산을 하며, 제품주기가 짧고, 내부과정을 통합한 SPA형 유통형식을 갖고 있다. 본 연구의 목적은 이러한 해외 패스트 패션의 국내 열풍으로, 패스트 패션 디자인에 중요한 영향을 미치는 패브릭 패턴디자인을 연구함으로써 패스트 패션의 패브릭 패턴디자인의 경향을 고찰하고 앞으로의 패스트 패션 패턴디자인을 조망해보자 하였다. 연구 방법은 먼저, 패스트 패션에 대한 이론적 배경을 고찰한 후, FOREVER21 브랜드의 패브릭 패턴디자인을 조사하고 분석하였다. 국내 입점해있는 FOREVER21 브랜드 매장에서 직접 제품을 통해 조사하였으며, 봄 상품을 중심으로 하였는바, 3월과 4월에 걸쳐 조사하여 분석하였다. 연구 범위는 패브릭에 나타난 패턴조사로 한정하였다. 브랜드는 국내 패스트 패션 입점 브랜드 중 하나인 FOREVER21을 선정하였는데 선정 이유는 국내 최대 패스트 패션 브랜드 수요 중 하나이며, 패스트 패션 브랜드들 중 패브릭에서 가장 다양한 종류의 패턴디자인이 보여 지고 있으며, 패브릭 패턴디자인의 수 또한 가장 많이 보유하고 있는 브랜드이기 때문이다. 이에 따른 연구 결과는 다음과 같다. 먼저, FOREVER21에 나타난 패브릭 패턴디자인을 분석한 결과 자연물 패턴과 기하학 패턴 사용이 가장 많았으며, 그 다음으로는 전통적 패턴과 오브젝트 패턴이 많았다. 테마 패턴과 추상적 패턴은 비교적 적은 수치를 나타냈다. 그리고 패브릭 패턴디자인의 소재를 다양하게 활용하고 있었으며, 스포티브하고 센슈얼하고 로맨틱, 고저스, 펀(FUN)한 패턴디자인이 많았다. 화려하고 발랄하며 영(young)한 이미지를 가졌고 명도, 채도, 톤에서 화려한 색감 대비가 많이 나타났다. 레트로하고 글래머러스한 감성, 그리고 화려하고 발랄한 색감의 스트라이프 패턴과 꽃 패턴, 페이즐리 패턴 유행을 나타내었다. 이러한 분석에 근거해 FOREVER21에 나타난 패브릭 패턴 트렌드는 1980년대 스트릿 문화에서 영감을 받는 젊고 화려하고 발랄, 강렬한 레트로 모티브가 대세인 것을 알 수 있었다. 레트로 모티브인 꽃과 페이즐리, 스트라이프가 패턴디자인에 주로 사용되고 있으며, 색감은 주로 비비드 톤의 강렬함과 그에 대비되는 색상 매치가 눈에 띄었다. 특히 로맨틱한 감성을 나타내는 라이트 톤의 파스텔 색감이 패브릭 디자인에 많이 사용되고 있음을 알 수 있었다. 이러한 연구 결과, 패스트 패션의 패브릭 패턴디자인에서는 앞으로도 당분간 이러한 레트로 스트릿 문화의 트렌드가 대세를 이어갈 것으로 보여 지며, 본 연구의 패턴 종류에 따른 빈도분석 결과는 앞으로 패스트 패션의 패브릭 패턴디자인 연구에 기초가 될 것으로 기대된다. The scene of customers filing in the fast fashion stores such as FOREVER21, ZARA, followed by H&M stretched in Korea, which was very rare after 1980s and 90s. Fast fashion is armed with various styles, direct distribution strategy through their large store, reasonable price and swift adaptation. Besides, those brands of fast fashion has quick response to latest trend and short cycle of products, does mass-customization, and adopts SPA type distribution system which integrates inside processes. The object of this study is to improve domestic fabric design for future fast fashion, researching fabric pattern design which plays crucial part for fast fashion as the overseas craze sweeps Korea. For the purpose, this paper researched the background theory between fast fashion and fabric design, before studying cases with actual products displayed in brand stores in Korea. The range of this study is limited up to the pattern of fabric from FOREVER21, appealing brand among teenagers. Followings are the result. First, the fabric pattern trend of 2010 examined through background theory has shown the majority of natural object and geometric patterns followed by traditional, object, sporty, sensual, romantic, gorgeous, and fun pattern, in order. 2010 S/S fabric pattern trend of FOREVER21 not only adopts general trend exposed in the background theory but also young, colorful, lively, and strong retro motif inspired by 1980s` street culture. Hence, flower, paisley and stripe are widely used in their pattern design. And they primarily use intensive vivid tones with contrast color matches. Particularly, light pastel tone is broadly used for fabric design which reveals romantic sentiment. As a result, such retro street culture trend in pattern design for fast fashion is strongly expected to continue. And the result of pattern type frequency analysis is thought to be the basis of fast fashion`s fabric pattern design research.