지난 10월 17~18일 강원도 평창에서 개최된 2024년 한국목재공학회 추계학술발표대회에서 우리 대학 임산생명공학과 그린복합재 및 바이오신소재 연구실의 박종인(석사과정 23), 이준혁(21), 강민지, 김윤서(22) 학생이 지도교수인 김범준 교수의 지도아래 ‘Study on the Mechanical and Morphological Properties of MCC-reinforced PLA/PHA/PBAT Ternary Blend Biocomposites Fabricated by FDM 3D Printing‘이란 주제로 연구한 논문을 발표하여 한국목재공학회 우수논문상을 수상하였다.

PLA(poly lactic acid)는 옥수수 전분에서 유래되었고, PHA(polyhydroxyalkanoate)는 미생물 유래 물질로 만들어진 대표적인 생분해성 바이오플라스틱이며, PBAT(Polybuthylene co-adipate co-terephthalate)의 경우 석유기반 플라스틱이지만 생분해가 가능한 바이오플라스틱이다. 이번 연구에서는 이들 3가지 바이오플라스틱에 재생가능한 물질인 MCC(microcrystalline cellulose)와 사슬 연장제를 첨가하여 필라멘트를 제조한 뒤, FDM 3D 프린팅에 적용하였다. 해당 실험에서는 PLA(60 wt.%)에 PHA와 PBAT의 함량(0 ~ 40 wt.%)을 달리하여 컴파운딩하고 필라멘트를 제조하여 3D 프린팅 출력에 성공했고, 재료의 물성 평가를 위해 3D 프린터로 시편을 출력하여 기계적 특성과 형태학적 특성을 평가하여 분석했다. 박종인 학생은 추후 재생가능한 임산 유래 물질과 다양한 바이오플라스틱을 적용하여 고부가가치 바이오신소재 개발에 관한 연구를 진행할 예정이다.

박종인, 이준혁, 강민지, 김윤서 학생이 소속된 국민대학교 임산생명공학과 그린복합재 및 바이오신소재 연구실(https://cms.kookmin.ac.kr/green/index.do)에서는 목질계/비목질계 천연섬유소와 목재 조성분을 다양한 물리, 기계, 화학적 기술을 적용하여 처리한 후, 이를 바이오플라스틱 및 기능성 나노소재와의 융합을 통한 건축 및 자동차용 친환경 복합재료와 고부가가치 바이오신소재로의 적용에 대한 연구를 진행 중에 있다.