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갈색거저리 유충 (밀웜)과 아메리카왕거저리 유충 (슈퍼밀웜)을 이용한 생분해성 플라스틱의 생분해
안병국(Byung Kook Ahn),명재욱(Jaewook Myung) 유기성자원학회 2022 유기성자원학회 학술발표대회논문집 Vol.2022 No.추계
플라스틱은 수요량이 지속적으로 증가함에 동시에 생활 폐기물의 큰 부분을 차지하기에, 생분해성 플라스틱이 그 대체재로서 주목받고 있다. ‘생분해성’이라는 이름과 어울리지 않게, poly(lactic acid) (PLA), poly(butylene-adipate-co-terephthalate) (PBAT) 등의 생분해성 플라스틱은 특정 퇴비화 조건에서만 생분해가 용이하고, 일반적인 자연환경에서는 쉽게 생분해되지 않는다. 한편, polyethylene (PE), polypropylene (PP) 등의 난분해성 플라스틱을 소화하고 분해하는 것으로 알려진 갈색 거저리유충 (밀웜)이 플라스틱 처리의 해결방안으로서 주목받고 있다. 이에 본 연구에서는 일반적인 자연환경에서 분해가 용이하지 않은 생분해성 플라스틱을 밀웜과 아메리카왕거저리 (슈퍼밀웜)을 통해 분해하고자 하였다. PBAT, poly(caprolactone) (PCL), thermoplastic starch (TPS), poly(3-hydroxybutyrate) (PHB)를 동결 분쇄하여 밀웜에게 35일간 급여하였고 밀웜과 슈퍼밀웜의 체중 변화와 생존율을 계산하였다. 생분해성 플라스틱을 급여한 밀웜의 배설물을 대한 화학적 분석을 실시하였다. 각 배설물을물과 에탄올, 그리고 테트라하이드로퓨란 (THF)을 이용하여 추출한 결과, 생분해성 플라스틱을 먹인밀웜의 THF에 대한 용해 분율이 상대적으로 더 높았다. 푸리에 변환 적외선 분광법과 핵자기공명법을 이용하여 배설물에 남은 잔여 플라스틱의 화학적 변화를 분석하였고, 밀웜의 소화작용이 생분해성 플라스틱의 구조 변화를 유발하였음을 확인하였다. 이러한 결과를 통하여 일반적인 자연환경에서잘 분해되지 않는 생분해성 플라스틱의 새로운 처리 방안을 제시할 수 있을 것으로 기대된다.
Aspen Plus를 이용한 축분으로부터의 암모니아 회수 에어 스트리핑 기술의 공정 시뮬레이션
박세린(Serin Park),안병국(Byung Kook Ahn),명재욱(Jaewook Myung) 유기성자원학회 2022 유기성자원학회 학술발표대회논문집 Vol.2022 No.추계
암모니아는 과거에 식물의 성장에 필요한 질소를 제공하는 비료로 주로 사용되어 왔다면, 최근천연가스와의 혼합 연소를 통해 온실가스 배출을 줄이거나, 연료전지에서 수소를 대신하여 투입되는등 친환경적인 방향으로 활용되고 있다. 그러나 현재 암모니아는 대부분 많은 에너지를 소모하고 온실가스를 배출하는 하버-보슈법을 통해 생산된다. 이에 축분이 친환경적인 암모니아의 원천으로서 주목받고 있다. 축분은 잠재에너지량이 높으나, 효율이 낮은 퇴⋅액비 생산으로 이용되는 데 그칠 뿐 에너지화가 제대로 진행되지 않는 실정이다. 공장식 축산은 방대한 양의 축분을 발생시키지만 적절한 관리가 이루어지지 않아 추가적인 환경 오염 유발이 우려되는 가운데, 축분 처리 및 자원화의 방안으로서 암모니아 회수 기술이 연구되고 있다. 특히 에어 스트리핑은 효과적으로 암모니아를 회수하고 판매가 가능한 황산암모늄을 얻을 수 있어 농가에서 좋은 대안이 될 수 있지만, 실증플랜트 데이터 부족으로 상용화에 있어 어려움을 겪고 있다. 본 연구에서는 공정 시뮬레이션 프로그램인 Aspen Plus를이용하여 에어 스트리핑 방식의 축분 암모니아 회수 기술의 공정 모델을 제작하였고, 이를 이용해플랜트 수준에서의 경제성 평가를 진행하였다. 이러한 연구 결과는 실증 규모의 에어 스트리핑 기술의 경제적 타당성을 보여줌으로써, 해당 기술의 상용화에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
SBR 에 대한 Silane Coupling Agent 처리한 Kaolinite 의 보강효과에 관한 연구
장영재,김기주,김종석,안병국,최형진 한국고무학회 1990 엘라스토머 및 콤포지트 Vol.25 No.4
The effect of surface treatment of kaolinite with silane coupling agent on the reinforcement of SBR was investigated. The possibility of the practical use of kaolinite as an organic filler was also scrutinized and it was found that the reinforcement of SBR was improved by modifying surface of the cheap inactive inorganic filler with organic silane coupling agents. 3-Chloropropyltrimethoxysilane(C-series), 3-mercaptopropyltrimethoxysilane(M-series) and 3-aminopropyltriethoxysilane(A-series) were used as coupling agents. To test the material properties of vulcanized and unvulcanized SBR, Mooney viscosity, modulus, elongation and fractured surface measurements by SEM were carried out by changing the amount of silane coupling agents. Torqe of the unvulcanized SBR following the measurement of the degree of vulcanization was to be increased as the amount of silane was increasing, and Mooney viscosity of M-series and A-series was also increased.
장영재,김기주,강경호,김종석,안병국,서수교 한국고무학회 1989 엘라스토머 및 콤포지트 Vol.24 No.4
This study deals with both effects of inorganic fillers to vulcanized rubbers such as NR, CR, EPDM, NBR & SBR and inorganic characteristics of domestic fillers in comparision with hard clay produced in the USA. The results were as follows. 1. Main ingredient of domestic clay $quot;Ha-dong clay$quot; was Halloysite, $quot;No-ha Island$quot; was Pyrophyllite with α-Quartz, and both of $quot;Hard clay$quot; & $quot;Hwa-soon clay$quot; were proved to be Kaolinite by XRD, DT-TGA and chemical analysis by XRF. 2. Tensile strength value of SBR compounded with these fillers, was Hard clay 146㎏f/㎠, Kaolinite 123㎏f/㎠, Pyrophyllite 82㎏f/㎠, Halloysite 80㎏f/㎠, precipitated CaCO₃ 27㎏f/㎠, and ground CaCO₃ was 21㎏f/㎠. These results showed the increase of seven times according to filler species. 3. The physical properties of non-crystalline rubbers, such as SBR, NBR & EPDM, compared with NR & CR, have been considerably changed according to crystalline phase, particle size, shape and surface structure of fillers. Especially, tensile strength value in case of SBR & EPDM, was differentiated about 1.5 times by the particle size of fillers. 4. In SBR, physical properties of rubber compounded with Kaolinite which was surface treated with fatty acid and silane, almost approach to the value of hard clay. 5. Delayed cure time of Kaolinite and decrease of rubber properties by CaCO₃can be improved by blending kaolinite & CaCO₃ in the ratio of 2 : 1.