Research Interests
지속가능자원 활용기술을 연구하는 Team SPC에서는 기존의 석유화학제품 및 화석연료의 사용을 지양하고, 지속가능자원을 활용하여 지구온난화 등 지구 환경 문제의 근원적 해결을 할 수 있는 기술개발에 매진하고 있습니다. Team SPC에서 진행되고 있는 다양한 프로젝트에 대해서는 아래 파트에서 상세한 내용을 알아보시기 바랍니다.
Projects
Sustainable Elastomers
지속 가능한 엘라스토머는 재생 가능한 천연 자원으로 제조된 바이오 기반 재료의 활용으로 인해 최근 많은 연구가 진행되고 있습니다. 그러나 아직까지도 고분자의 구조제어 및 확장이 관련된 이슈 그리고 비용 및 성능 측면에서의 석유화학 기반 제품과의 경쟁 등 극복해야 할 여러가지 문제점이 있습니다. Polymyrcene, Polymenthide 및 Poly (ε-decalactone)과 같은 바이오매스 기반 고분자는 열가소성 엘라스토머 (Thermoplastic Elastomers)를 만드는데 많이 사용되고 있습니다. 또한 식물 기반 오일은 열경화성 엘라스토머(Thermoset Elastomers)를 제조하는데 널리 사용됩니다. Team SPC에서는 식물 기반 오일, 셀룰로오스, 로진 산 및 리그닌과 같은 다양한 자원을 활용하여 향상된 성능의 엘라스토머를 개발하기 위한 연구를 진행하고 있습니다.
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Polylactic Acid (PLA) Toughening
재생 가능한 Polylactic acid (PLA)는 높은 강도와 강성을 가지고 있는 대표적인 바이오 기반의 고분자 입니다. PLA는 자연적인 생분해성을 가지고 있어 큰 관심을 받았지만, PLA의 잘 부러지는 특성으로 인하여 광범위하게 적용하는데 어려움이 있었습니다. Team SPC에서는 이러한 PLA의 단점을 극복하기 위해서 가소화 (Plasticization), 공중합 (Copolymerization), 플렉서블 고분자와의 용융 블렌딩 (Melt Blending)을 포함한 다양한 방법을 연구 개발하여 PLA를 강화시키고 이를 응용하는 연구를 진행하고 있습니다.
Renewable and Carbon Dioxide based Monomeric Materials
이산화탄소는 지구온난화의 주범으로 인식되기도 하지만, 이를 잘 이용하면 인체 독성이 없으면서도 값이 싼 원료로써 활용 할 수 있는 중요한 자원이 될 수 있습니다. 이에 온실가스 배출을 줄이기 위한 기술로 이산화탄소를 주요한 자원으로 전환하는 CCU (Carbon Capture and Utilization) 기술이 큰 기대를 받고 있습니다. Team SPC 에서는 이산화탄소를 고부가가치 화합물로 전환시킴으로써, 대기 중의 이산화탄소를 줄이고, 기존 석유화학 제품을 이산화탄소기반 제품으로 대체할 수 있는 기술개발에 노력을 기울이고 있습니다. 또한, 저희 연구팀에서는 단순히 이산화탄소를 고분자에 직접적으로 응용하는 기술 뿐만이 아니라, 이산화탄소와 재생 가능한 천연 단분자를 반응시키는 기술을 통하여 다양한 제품에 기반이 되는 고부가가치 화합물을 합성하는 연구도 수행하고 있습니다.
Polysaccharides & Nano Materials
최근 나노 크기의 재료의 우수한 물리적 성질 때문에 강화복합소재(나노 복합소재)를 만들려는 관심이 전 세계적으로 크게 증가하고 있습니다. 나노 복합재료를 만들기 위해서는 강화재료로써 나노 점토(Nano clay), 탄소 나노 튜브(Carbon nanotube)와 같은 무기물질과 나노셀룰로오스와 같은 유기물질을 이용하는 연구들로 크게 나누어서 주로 진행되고 있는데, 그 중에서도 자연에서 얻을 수 있는 가장 풍부한 유기 고분자 물질인 셀룰로오스를 활용하는 연구는 우수한 기계적 강도와 생분해성 등의 많은 장점을 가지고 있기 때문에 많은 사람들의 주목을 받고 있습니다. 투명한 광학적 성질을 가지는 나노셀룰로오스의 고분자 복합재 응용은 기존보다 효율적으로 고분자의 물성을 크게 개선할 수 있는 방법이기 때문에 식용 및 의약용 포장재료 등에 널리 이용될 수 있습니다. 또한 낮은 열팽창계수와 높은 강도로 인해 리튬이온 전지용 분리막, 디스플레이, 태양전지, 전자종이, 센서 등 다양한 분야에도 이용 가능성이 높다고 할 수 있습니다. Team SPC 에서는 이러한 나노셀룰로오스의 장점에 주목하여 나노셀룰로오스를 직접 제조하고 응용하는 연구를 진행하고 있습니다.