피마자유/피마자왁스-주입 대나무재의 김 양식용 부죽대로서 적용

가능성 평가

문영주1*, 이성재1, 조상만2, 문명철3, 김다연3, 최준원1,4, 양인1

(1서울대학교 그린바이오과학기술연구원, 2국립군산대학교 해양생명과학과,

3㈜행복홈우드테크, 4서울대학교 국제농업기술대학원)

Applicability evaluation of castor oil/hydrogenated castor oil-impregnated bamboo as a supporting pole for seaweed aquaculture

Youngjoo Moon1*, Seong-jea Lee1, Sang-Man Cho2, Myoung cheol Moon3, Dayeon Kim3,

Joon weon Choi1,4, In Yang1

(1Institutes of Green Bio Science & Technology, Seoul National University,

2Department of Aquaculture and Aquatic, Kunsan National University,

3Happyhomewoodtech Co. Ltd.,

4Graduate School of International Agricultural Technology, Seoul National University)

요약: 김의 해상양식용 지지대로 대나무 표면에 polyethylene(이하 PE)을 코팅한 부죽대가 현재 대량 사용되고 있다. 그러나 이 부죽대는 햇빛, 바람, 파도 등과 같은 가혹한 해상 환경의 노출에 의하여 미세플라스틱을 발생시킬 수 있다. 이렇게 발생된 미세플라스틱은 해양 생태계 및 인체에 잠재적으로 부정적인 영향을 미칠 수 있어 우려가 커지고 있다. 특히 해양 생태계에 존재하는 미세플라스틱은 플랑크톤 및 무척추 해양생물에 축적되어 먹이사슬에 전이됨에 따라 인간에게 잠재적 독성물질로 작용할 수 있다. 따라서 본 연구는 기존 PE-코팅 부죽대의 대체용으로 식물성 지방산인 castor oil(이하 CAO) 또는/그리고 이의 수소화 반응을 통하여 왁스 형태로 제조한 hydrogenated castor oil(이하  HCO)을 주입한 대나무의 적용 가능성을 확인하기 위하여 수행 중이다. 이를 위하여 대나무에 대한 전처리(기건/전건 함수율, 알칼리 수용액 침지), 처리 조건(감압/감가압 처리, 처리 시간, 지방산의 종류 등)이 CAO 또는/그리고 HCO의 주입량 및 용탈성에 미치는 영향을 조사하고 있다. 이를 통하여 도출된 최적 조건으로 대나무에 CAO 또는/그리고 HCO를 주입하여 지지대를 제조한 후, 이의 강도 및 해상 적용연구를 통한 해양 천공충에 대한 저항성 등에 대한 조사 결과를 토대로 식물성 지방산-주입 대나무의 김양식용 부죽대로서 적용 가능성을 제시할 예정이다.

Abstract: Bamboo coated with polyethylene has extensively been used as a supporting pole for seaweed aquaculture. However, micro-plastic (MP) can be generated by the exposure of the PE-coated supporting pole to harsh marine environments such as the recurrent impact of shingles, sand, ice, and other solid fragments transported by the waves, wind and tide. There is a growing concern on MPs due to its potential negative impacts on ecosystems and human health. In particular, MPs in the marine ecosystem can accumulate in planktonic and invertebrate aquatic creatures, which then gets transmitted into the food chain, and could be potentially hazardous to humans. Therefore, in this study, the applicability of bamboo impregnated with CAO, vegetable fatty acid, and wax-type HCO produced by the hydrogenation of CAO is evaluated to identify a potential as an alternative to a conventional PE-coated supporting pole. The effects of the pretreatment of bamboo (air- and oven-dried moisture content, immersion in alkali solution) and treating conditions (vacuum/vacuum-pressure treatment, treating duration, type of fatty acid etc.) on the uptake and leaching resistance are investigated as a experimental factor. Based on the optimal conditions obtained from the results of this study, CAO- or/and HCO-impregnated bamboo will be fabricated, and then the strength and the marine borer-resistance of the bamboo through the application study to an marine environment will be evaluated. From the results, the feasibility of vegetable fatty acid-impregnated bamboo as a supporting pole for seaweed aquaculture will propose.

Keywords: Seaweed aquaculture, polyethylene-coated supporting pole, micro-plastic, vegetable fatty acid, bamboo

사사: 본 연구는 산림청의목재자원의 고부가가치 소재개발 사업(RS-2023-KF002437)의 지원에 의하여 이루어진 것임.