화학 재료공학 생기부 세특 예시, 리그닌 활용 바이오플라스틱 제작

화학 재료공학 생기부 세특 예시, 리그닌 활용 바이오플라스틱 제작 내용으로 작성된 생기부 세특 예시 포스팅입니다. 화학 재료공학 환경 등의 전공을 희망하는 학생들의 경우 생기부 세특 내용으로 활용하기에 용이한 주제입니다. 

 

화학 재료공학 생기부 세특 예시, 리그닌 활용 바이오플라스틱 제작

 

 

고등학교 생기부 세특은 교과목 세특과 창의적 체험활동에 해당하는 자율활동, 진로활동, 동아리활동 내용을 바탕으로 교과 내용과 전공 내용을 적절히 융합하여 본인이 지향하는 목표 지점을 향해 방향성을 가지고 생기부 전체 내용을 만들어가는 것이 좋습니다. 방향성을 가진 생기부는 교과 성적이 약간 부족하다 하더라도 전공에 대한 관심과 노력을 보여줄 수 있는 또 다른 강력한 무기가 될 수 있기 때문입니다. 

 

 

화학 재료공학 생기부 세특 예시, 리그닌 활용 바이오플라스틱 제작 

 

화학 재료공학 환경 등 환경 보호를 위한 화학의 활용이나 새로운 재료의 제작, 이를 통한 신소재 개발과 환경 보호 등 다양한 전공 활동으로 연결이 가능한 바이오매스 활용의 한 사례로서 리그닌 활용을 통한 바이오플라스틱 제작에 관한 연구 논문을 활용하여 생기부 예시 내용을 작성해 보려합니다. 

 

지속적으로 발생하는 식물의 고사량 낙엽량이 곧 바이오매스라 불리우는 물질들이 될 수 있음을 언급하여 생명과학 교과목에서 시작할 수 있고, 작용기의 전환을 통해 기본 단위체를 형성하면 이들을 중합하여 폴리머 생산이 가능해지므로 작용기 전환의 중요성에 대해 언급하며 화학 교과목에서도 본 내용을 시작할 수 있습니다. 

 

바이오매스의 재활용은 주로 바이오연료로의 전환이 가장 손쉬운 전환 방법 중 하나이며 이는 여러 학생들의 생기부에서도 과일을 이용하거나 학교에서 얻을 수 있는 바이오매스를 통한 바이오에탄올을 생산하는 실험 내용이 많이 들어가 있을만큼 많이 알려져 있는 바이오매스 활용법입니다.

 

하지만 최근 바이오매스의 바이오연료로의 사용이 오히려 일반 화학연료를 연소시켜 활용할때보다 이산화탄소 발생이 많을 수 있고 이는 탄소 부채 해결 차원에서의 해결책으로 생각되어져 왔던 바이오매스를 활용한 바이오연료 제작 자체에 대한 근본적인 고민을 하게 만들고 있습니다. 

 

 

따라서 바이오매스의 바이오연료로의 전환을 위한 새로운 방법 모색보다는 바이오연료 이외의 바이오매스 활용 방안에 대한 추가적인 연구 방향이 관심을 받고 있으며, 바이오매스를 활용하여 제작된 물질의 재사용 및 환경 노출 시 야기할 수 있는 문제에 대해서도 충분한 연구와 고민을 통해 실용화해야 한다는 주장이 강해지고 있습니다. 

 

이에 바이오매스를 활용하여 바이오매스 자체로 인한 환경 오염 물질을 줄이는 효과는 가지고 있으되 바이오연료로의 사용이 아닌 다른 사용처여야 하고, 만들어진 물질이 환경을 재오염 시키는 문제가 없어야 한다는 여러 조건들을 가지고 활용 방법에 대해 찾아보던 중 바이오매스를 활용하여 바이오플라스틱을 제작하는 연구 논문을 확인하였습니다. 

 

바이오플라스틱에 대한 연구 역시 오랜 기간 지속되어져 온 연구이지만 대부분의 연구 목표는 분해 속도에 초점이 맞추어져 있던 것이 사실입니다. 따라서 여러 학생들의 생기부에도 바이오플라스틱을 제작하고 이를 토양에 묻고 일정 기간 동안 분해되는 양상이나 속도 등을 사진으로 남겨 분해 효율 측면에서 바이오플라스틱을 바라보는 내용들이 많이 기재되었습니다. 

 

 

하지만 이번 연구는 조금 다른 방향으로 바이오매스를 활용한 바이오플라스틱 제작을 바라보고 있습니다. 즉, 바이오매스를 활용하여 바이오플라스틱을 제작하되 바이오플라스틱의 최종 분해 산물이 식물 당 자체가 되게 하여 환경적으로 문제가 되는 바이오매스를 중간에 사람들이 이용하고, 이를 다시 최종 분해산물로 자연에 돌려줌으로서 식물의 환경 순환 과정중간에 사람이 잠깐 그 산물을 활용하는 것이 된다는 것입니다. 

 

연구는 여러 바이오매스 중 리그닌에 초점을 맞추었습니다. 분해가 어렵고 기존 연구 주제들 중에서는 촉매를 활용하여 수소 추출을 통한 활용 정도로만 활용 방법에 제한이 있던 리그닌을 기존 포름알데히드가 아닌 글리옥실산을 처리하면 단위체 형성이 가능하였고, 이를 통하여 중합체를 만들어 활용 가능한 바이오플라스틱을 제작하는데 초점을 맞추었습니다. 

 

참고자료 : https://www.nature.com/articles/s41557-022-00974-5

 

이는 인장 강도, 인장 탄성률, 가스 차단성, 수증기 투과율 등에서 모두 기존 플라스틱과 비교하여 안정적인 결과를 보여주는 것으로 이 바이오플라스틱을 이용한 열 성형, 3차원 인쇄 등 다양한 활용이 가능하다는 점을 시사합니다. 간단한 비식용 바이오매스 중 리그닌 등의 셀룰로스를 활용하되 메탄올을 활용한 분해를 시작으로 글리옥실산을 활용하여 단위체 양 끝을 sticky한 형태로 제작할 수 있게 되고 이는 단위체가 중합체 형성이 가능한 블록으로의 활용 가능성을 가지게 하여 중합체 형성이 가능하게 하였습니다. 

 

이상은 화학 재료공학 환경 등 환경 보호를 위한 화학의 활용이나 새로운 재료의 제작, 이를 통한 신소재 개발과 환경 보호 등 다양한 전공 활동으로 연결이 가능한 바이오매스 활용의 한 사례로서 리그닌 활용을 통한 바이오플라스틱 제작에 관한 연구 논문을 활용하여 생기부 예시 내용을 안내해드린 포스팅이었습니다. 다른 과목별 전공별 세특 주제는 아래 카테고리에서도 확인해보실 수 있습니다. 

 

 

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