STEAM R&E 연구결과보고서
(생분해 가능한 플라스틱 제작)
2015. 11. 18.
조선대학교여자고등학교
< 연구결과 요약 >
과 제 명 생분해 가능한 플라스틱 제작
연구목표
땅에서 분해 가능한 플라스틱이 있듯이 바다에서도 분해가 가능한 플라스틱을 조사 및 연구를 하여 해양 동식물 의 피해 와 해수오염을 감소를 기대할 수 있다.
연구방법
○ 최근에 심각해지고 있는 토양 오염과 해양오염의 심각성 과 문제에 대해 구체적으로 조사.
○ 친환경 소재와 생분해 가능한 플라스틱을 구체적으로 조사.
○ 생분해 가능한 플라스틱 제작하는 방법 조사.
○ 땅에서 뿐만 아니라 바다에서도 분해되는 플라스틱 조사 및 연구.
연구성과
○ 환경오염에 대해 더 많은 자료 입수.
○ 생분해성 플라스틱의 제작 방법 및 원리 등을 알게 됨.
○ 바다에서 분해되는 플라스틱의 원리와 개발 정도 등의 정보를 알게 됨으로써 더 많은 관심을 가지게 됨.
주요어 (Key words)
생분해성 플라스틱, 해양오염, 토양오염
1. 개요
□ 연구 동기 및 목적
○ SNS동영상인 ‘플라스틱 섬’ 사례를 보고 해양동식물피해, 해수오염의 심각성을 파악.
또한 수학여행을 하던 중 바다 위에 떠다니는 페트병을 보면서 땅에 서 분해되는 플라스틱이 있듯이 ‘바닷물에 의해 분해 될 수 있는 플라스틱이 있으면 해양에 피해가 덜 가질 않을까?’라는 생각으로 연구를 시작.
□ 연구범위
○ 최근에 심각해지고 있는 토양 오염과 해양 오염의 심각성과 자원의 낭비와 문제점에 대해 구체적으로 조사.
○ 친환경 소재를 사용하여 자연분해가 가능한 생분해성 플라스틱 조사.
○ 바다에서도 분해 가능한 플라스틱 조사.
2. 연구 수행 내용
□ 이론적 배경 및 선행 연구
○ 크게 바이오 플라스틱에 포함. (바이오 플라스틱에는 산화 생분해 플라스틱, 바이오베이스 플라스틱, 생분해 플라스틱 등이 포함.) _ (사)한국바이오소재패키징협회
○ 이는 땅속에서 최대 45일 동안 75% 분해. (땅속의 조건에 따라 분해 기간의 차이가 생김.) _ 바이오플라스틱산업의 이해
○ 생분해성 플라스틱 제작 방법은 크게 3가지로 나눠짐. (천연계 고분자, 화학 합성 고분자, 미생물 생산 고분자 등의 종류로 나눠짐.)
이 중 천연계 고분자를 선택하여 전분(Cellulose, Hemi-Cellulose, Protein)과 PCL/AP(PBS)/PLA를 배합하여 제작 시도. _ 플라스틱 재료돈복
□ 연구주제의 선정
○ 자료 수집 중 땅에서는 분해되는 플라스틱은 출시되었지만 바다에서 분해되는 플라스틱은 아직 개발이 미미하고 보완할 문제점들이 많은 상태이다. 문제점을 보완한 플라스틱을 만들고 싶어 이러한 주제를 선정.
□ 연구 방법
○ 전문가를 통해 알게 된 방법을 통하여 생분해성 플라스틱 제작.
○ 교수님과의 메일로 자문을 통하여 이전에 제작하였던 플라스틱에 대하여 재 연구.
○ 팀원 각자 생분해성 플라스틱에 대해 조사 및 연구.
□ 연구 활동 및 과정
○ 선택한 천연계 고분자로 전분을 이용하여 생분해성 플라스틱을 제작.
이에 조건에 차이점을 두어 실험을 진행. (물의 양, 전분의 양, 기름의 양, 온도 등)
이에 플라스틱의 특성 중 하나인 점탄성이 나타나고 성형이 잘 되어 자유자재로 변형 가능.
생분해 플라스틱인지 대체품인지 확실하게 목적을 잡으라는 피드백 과 실험을 좀 더 수치화(데이터화)하여 진행하라는 피드백을 받음.
○ 이에 교수님께 메일로 자문을 하여 받은 자료를 바탕으로 전분을 이용 하여 생분해가 가능한 플라스틱을 제작한 후 추가적인 성분을 집어넣 어 연구 목적에 더 가까운 해양에서 생분해 플라스틱을 제작 시도.
시도를 해 보았지만 전문가의 연락두절로 인한 실험 실패.
이에 대신하여 조사 및 연구를 더욱 깊게 진행. 또한 STEAM R&E 활동이 끝나더라도 실험을 진행할 생각.
3. 연구 결과 및 시사점
□ 연구 결과
○ 생분해 플라스틱이 땅에서만이 아니라 바다에서도 적용이 된다면 해양동식물피해와 해수오염이 감소 될 것이라 예상되어 먼저 생분해 플라스틱에 대해 조사 및 연구를 진행.
○ 그들의 특성과 제작하는 과정을 알아보고 바닷물을 구성하는 물질 또는 바닷물의 특성을 알아보고 그 사례들을 찾아 해결해야 하는 문제점 파악.
□ 시사점
○ 효율적인 시간 분배를 통하여 마지막까지 직접 실험을 해 보았다면 좋은 결과가 나왔을 것이라 생각.
○ 세계적 공통 문제인 환경오염에 대해 더 깊고 넓게 바라보고 해결하고 싶은 생각을 하게 되었고 또한 이에 대해 더 연구하고 싶은 생각이 듦.
4. 홍보 및 사후 활용
□ SNS를 통하여 홍보 동영상을 제작하여 홈페이지 게시.
□ 전문가(교수님)와 연락을 통해 바다에서 분해되는 플라스틱 제작.
5. 참고문헌
□ 플라스틱 재료돈복 _ 플라스틱재료연구회
○ 바이오프라스틱 _ (사)한국바이오소재패키징협회
○ 바이오플라스틱산업의 이해 _ (사)한국바이오플라스틱산업
○ 생분해성 수지를 이용한 친환경 어망제조기술 개발 (친환경 수산업을 선도하는 생분해성 어구) _ 박성욱 외 6명
