KR102087237B1 - Nanocomposite Hydrogel Adhered to Concrete Material for Culturing of Marine Organism - Google Patents

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Abstract

본원 발명은 해양생물 증식을 위한 콘크리트에 부착된 나노컴포지트 하이드로겔 및 이를 이용한 해양생물의 증식 방법에 관한 것으로서, 구체적으로 미세조류 등의 해양식물의 증식을 위한 콘크리트에 부착된 라포나이트 XLG(Laponite XLG)를 사용한 N,N'-디메틸 아크릴아미드(N,N'-Dimethyl acrylamide, 이하 'DMAAm')기반의 유기/무기 나노복합체형 하이드로겔 및 이를 이용한 미세조류 등의 해양식물의 증식 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a nanocomposite hydrogel attached to concrete for propagating marine organisms and a method for propagating marine organisms using the same, and specifically, laponite XLG (Laponite XLG) attached to concrete for propagation of marine plants such as microalgae. N / N'-dimethyl acrylamide (hereinafter referred to as 'DMAAm') based organic / inorganic nanocomposite type hydrogels and the growth method of marine plants such as microalgae using the same) .

Description

해양생물 증식을 위한 콘크리트에 부착된 나노컴포지트 하이드로겔 {Nanocomposite Hydrogel Adhered to Concrete Material for Culturing of Marine Organism}Nanocomposite Hydrogel Adhered to Concrete Material for Culturing of Marine Organism

본원 발명은 해양생물 증식을 위한 콘크리트에 부착된 나노컴포지트 하이드로겔 및 이를 이용한 해양생물의 증식 방법에 관한 것으로서, 구체적으로 미세조류 등의 해양식물의 증식을 위한 콘크리트에 부착된 라포나이트 XLG(Laponite XLG)를 사용한 N,N'-디메틸 아크릴아미드(N,N'-Dimethyl acrylamide, 이하 'DMAAm')기반의 유기/무기 나노복합체형 하이드로겔 및 이를 이용한 미세조류 등의 해양식물의 증식 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a nanocomposite hydrogel attached to concrete for propagating marine organisms and a method for propagating marine organisms using the same, and specifically, laponite XLG (Laponite XLG) attached to concrete for propagation of marine plants such as microalgae. N / N'-dimethyl acrylamide (hereinafter referred to as 'DMAAm') based organic / inorganic nanocomposite type hydrogels and the growth method of marine plants such as microalgae using the same) .

하이드로겔은 물을 용매로 함유하고 있는 3차원 네트워크구조의 고분자이다. 하이드로겔은 생체적합성, 고흡습성, 저마찰성, 자극응답성의 장점도 있지만 불균일한 가교점으로 인해 기계적 물성이 약하다는 단점이 있다. 이러한 점을 개선하기 위하여 나노복합형 하이드로겔, 상호침입형 하이드로겔, 이중네트워크 하이드로겔, 슬라이드링 하이드로겔, 테트라-PEG 하이드로겔, 이온가교형 공중합고분자 등 다양한 컨셉의 하이드로겔이 제조되었다(비특허문헌 1 참조).Hydrogel is a polymer of three-dimensional network structure containing water as a solvent. Hydrogels also have the advantages of biocompatibility, high hygroscopicity, low friction, and stimulation response, but have the disadvantage of weak mechanical properties due to uneven crosslinking points. In order to improve this point, hydrogels of various concepts such as nanocomposite hydrogel, interpenetrating hydrogel, double network hydrogel, sliding hydrogel, tetra-PEG hydrogel, and ion crosslinked copolymer polymer were prepared. See Patent Document 1).

무기물과 혼합하여 제조된 나노복합형 하이드로겔은 유기 가교제 대신 음전하를 띠는 나노 크기 디스크 형태의 무기물 클레이(clay)를 사용하여 제조한 하이드로겔이다(비특허문헌 2 참조). 나노복합형 하이드로겔에서 무기물인 클레이는 용액 상태에서는 박리되고 균일하게 분산되어 있기 때문에 내부 가교 길이와 주변의 클레이-클레이 사이에 분자간 거리가 동등한 길이로 유지된다. 유기가교제를 사용하여 제조한 하이드로겔은 가교점이 화학적 공유결합으로 고정되어 있기 때문에 오히려 쉽게 깨지지만, 나노복합형 하이드로겔은 판 형태의 클레이가 유동적으로 움직일 수 있기 때문에 뛰어난 신장률과 탄성률 등의 물리적 성질을 가지고 있다(비특허문헌 2 참조). The nanocomposite hydrogel prepared by mixing with an inorganic substance is a hydrogel prepared using an inorganic clay in the form of a nano-sized disc having a negative charge instead of an organic crosslinking agent (see Non-Patent Document 2). In the nanocomposite hydrogel, the inorganic clay is stripped and uniformly dispersed in the solution state, so that the intermolecular distance between the internal crosslinking length and the surrounding clay-clay is maintained at an equal length. Hydrogels prepared using organic crosslinking agents are easily broken because the crosslinking points are fixed by chemical covalent bonds.However, nanocomposite hydrogels have excellent physical properties such as excellent elongation and elasticity because plate-like clay can move in a fluid manner. (See Non-Patent Document 2).

나노복합형 하이드로겔은 생체활성 글라스(bioactive glass)와 유사한 화학적 구조를 지니며, 중성의 무독성 물질인 Na+, Si4 +, Mg2 +, Li+ 등의 이온으로 생분해 되기 때문에 생체재료 소재로도 사용될 수 있다(비특허문헌 3, 4 참조). 또한 중합개시제를 산화금속으로 대신하여 제조한 나노복합형 하이드로겔은 물리적 특성이 증가하며 광분해성 등의 특별한 장점도 있다(비특허문헌 5 참조).Nanocomposite hydrogel has a chemical structure similar to bioactive glass and is biodegradable due to neutral non-toxic substances such as Na + , Si 4 + , Mg 2 + , Li + . It may also be used (see Non-Patent Documents 3, 4). In addition, nanocomposite hydrogels prepared by substituting a polymerization initiator with metal oxides increase physical properties and have special advantages such as photodegradability (see Non-Patent Document 5).

나노복합형 하이드로겔에 대한 연구는 물리적 특성, 자극응답성 등에 많이 집중되어 점착성에 대한 문헌은 많지 않았다. 그러나 기본적으로 나노복합형 하이드로겔은 생체적합적인 점착재료로도 사용될 수 있으며 의치 점착제(denture adhesive)(비특허문헌 6참조), 상처 커버(비특허문헌 7 참조)와 같은 생체적 응용 연구도 진행 중이다.Research on nanocomposite hydrogels has been focused on physical properties, stimulus response, etc., so there is not much literature on stickiness. Basically, however, nanocomposite hydrogels can be used as biocompatible adhesive materials, and biomedical applications such as denture adhesives (see Non-Patent Document 6) and wound covers (see Non-Patent Document 7) are also in progress. In the process.

최근들어 나노복합형 하이드로겔의 재료의 점착력 관련 논문들이 일부 보고되고 있지만(비특허문헌 8, 9 참조), 해양생물의 부착에 관한 연구는 많지 않다. 따개비, 사이프리드(cyprid) 등 일정 크기의 이상의 해양생물에 대한 안티파울링(anti-fouling) 성질에 대한 연구는 진행되어 왔으나(비특허문헌 10, 11 참조), 미세조류 등 미세 크기의 해양생물의 부착성에 관한 연구는 미흡하다. 특히 해양생물의 부착성에 대한 연구는 부착방지를 위한 부분에 집중되어 있다.Recently, some papers on the adhesion of nanocomposite hydrogels have been reported (see Non-Patent Documents 8 and 9), but there are not many studies on the attachment of marine organisms. Research on anti-fouling properties of marine organisms of a certain size, such as barnacles and cyprids, has been conducted (see Non-Patent Documents 10 and 11). There is insufficient research on the adhesion of. In particular, research on the adhesion of marine organisms is focused on the prevention of adhesion.

이산화티타늄(TiO2)이 안티파울링 성질에 영향을 미친다는 연구도 다양하게 진행되고 있다(비특허문헌 12, 13 참조). TiO2는 나노복합형 하이드로겔을 제조하는데 사용하며 물리적 특성이 증가시키는 장점이 있기 때문에 TiO2를 사용하여 나노복합형 하이드로겔을 제조하고 재료에 대한 점착력과 미세조류 등의 부착성을 확인하여 미세조류의 부착 메커니즘을 확인하는데 기반이 되기 위한 기초연구가 진행될 수 있다.Various studies have also been made on the effect of titanium dioxide (TiO 2 ) on antifouling properties (see Non-Patent Documents 12 and 13). TiO 2 is used to prepare nanocomposite hydrogel, and since it has the advantage of increasing physical properties, TiO 2 is used to prepare nanocomposite hydrogel and checks adhesion to materials and adhesion of microalgae. Basic research may be underway to identify the mechanism of attachment of algae.

전세계의 어획량은 1980년대 이후로 정체를 나타내고 있으나, 전세계의 수산물 소비는 꾸준히 증가하고 있다. 이와 같은 수산물의 소비증가는 연안증식에 의한 부분이 가장 크다. 연안증식에서 가장 많은 부분을 차지하고 있는 것은 어류와 해조류이며, 지난 20년간 해조류 증식이 가장 큰 폭으로 증가하였다(비특허 문헌 14 참조).Global catches have been stagnant since the 1980s, but global consumption of fish is steadily increasing. The consumption increase of such aquatic products is the largest by coastal growth. Fish and seaweeds account for the largest portion of coastal growth, and seaweed growth has increased the most over the last two decades (see Non-Patent Document 14).

최근 전세계적으로 연안생태계에서는 해조류의 감소에 의한 연안 해중림의 소실(deforestation)이 급격히 진행되고 있으며, 이는 매우 큰 문제로 대두되고 있다. 해중림의 감소는 연안생태계 기반의 붕괴로 이어져, 곧 연안수산업의 급격한 생산성 감소를 초래한다. 이에 따라 연안생태계의 복원과 생산성 증대가 세계적인 현안이 되고 있다.Recently, in the coastal ecosystem, the deforestation of coastal marine forests due to the decrease of algae is rapidly progressing, which is a very big problem. Decreased marine forests lead to a disruption of coastal ecosystems, resulting in a sharp decline in coastal fisheries productivity. Accordingly, restoration of coastal ecosystems and increased productivity have become global issues.

우리나라를 포함한 많은 나라들에서 근해의 해양생태계 복원 및 생산성 증대를 위해 인공 어초를 투입하여 해중림 조성과 생태계 복원을 위해 노력하고 있다. 그러나, 인공 어초의 재료로 사용되는 콘크리트에 해양 식물이 부착되는 속도 및 정도가 여전히 미흡한 상황이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 콘크리트에 철, 칼슘 등의 무기물 성분을 추가하는 등의 시도가 이루어지고 있으나, 해양생물이 부착 및 지속성 등의 해양생물 증식환경 조성에 있어서 여전히 개선되어야 할 사항이 많다.Many countries, including Korea, are putting in artificial reefs to restore marine ecosystems and increase productivity in the near sea. However, the speed and extent to which marine plants adhere to concrete used as the material of artificial reefs is still insufficient. In order to solve these problems, attempts have been made to add inorganic components such as iron and calcium to concrete, but there are still many issues that need to be improved in marine marine propagation environment composition such as attachment and persistence.

Charles W. Peak et al., A review on tough and sticky hydrogels, Colloid Polymer Science, 291, 2031-2047, (2013).Charles W. Peak et al., A review on tough and sticky hydrogels, Colloid Polymer Science, 291, 2031-2047, (2013). K. Haraguchi et al., Nanocomposite Hydrogels: A Unique Organic-Inorganic Network Structure with Extraordinary Mechanical, Optical, and Swelling/De-swelling Properties, Advanced Materials, 14, 1120-1123, (2002).K. Haraguchi et al., Nanocomposite Hydrogels: A Unique Organic-Inorganic Network Structure with Extraordinary Mechanical, Optical, and Swelling / De-swelling Properties, Advanced Materials, 14, 1120-1123, (2002). Y. Liu et al., Injectable Dopamine-Modified Poly(ethylene glycol) Nanocomposite Hydrogel with Enhanced Adhesive Property and Bioactivity, ACS APPLIED Materials & Interfaces, 6, 16982-16992, (2014).Y. Liu et al., Injectable Dopamine-Modified Poly (ethylene glycol) Nanocomposite Hydrogel with Enhanced Adhesive Property and Bioactivity, ACS APPLIED Materials & Interfaces, 6, 16982-16992, (2014). J. I. Dawson et al., Clay: New Opportunities for Tissue Regeneration and Biomaterial Design, Advanced Materials, 25, 4069-4086, (2013).J. I. Dawson et al., Clay: New Opportunities for Tissue Regeneration and Biomaterial Design, Advanced Materials, 25, 4069-4086, (2013). D. Zhang et al., Semiconductor nanoparticle-based hydrogels prepared via self- initiated polymerization under sunlight even visible light, Scientific Reports, 3, srep01399, (2013).D. Zhang et al., Semiconductor nanoparticle-based hydrogels prepared via self-initiated polymerization under sunlight even visible light, Scientific Reports, 3, srep01399, (2013). X. Guo et al., Synthesis of Biocompatible Polymeric Hydrogels with Tunable Adhesion to both Hydrophobic and Hydrophilic Surfaces, Biomacromolecules, 9, 1637-1642, (2008).X. Guo et al., Synthesis of Biocompatible Polymeric Hydrogels with Tunable Adhesion to both Hydrophobic and Hydrophilic Surfaces, Biomacromolecules, 9, 1637-1642, (2008). J. M. Rosiak et al., Medical Applications of Radiation formed Hydrogels, Radial. Phys. Chem., 42, 903-906, (1993).J. M. Rosiak et al., Medical Applications of Radiation formed Hydrogels, Radial. Phys. Chem., 42, 903-906, (1993). M. Wang et al., Polymer Nanocomposite Hydrogels Exhibiting Both Dynamic Restructuring and Unusual Adhesive Properties, Langmuir, 29, 7087-7095, (2013).M. Wang et al., Polymer Nanocomposite Hydrogels Exhibiting Both Dynamic Restructuring and Unusual Adhesive Properties, Langmuir, 29, 7087-7095, (2013). S. Skelton et al., Biomimetic adhesive containing nanocomposite hydrogels with enhanced materials properties, Soft Matter, 9, 3825, (2013).S. Skelton et al., Biomimetic adhesive containing nanocomposite hydrogels with enhanced materials properties, Soft Matter, 9, 3825, (2013). T. Murosaki et al., Antifouling activity of synthetic polymer gels against cyprids of the barnacle(Balanus amphitrite) in vitro, Biofouling, 25, 313-320, (2009).T. Murosaki et al., Antifouling activity of synthetic polymer gels against cyprids of the barnacle (Balanus amphitrite) in vitro, Biofouling, 25, 313-320, (2009). T. Murosaki et al., Antifouling properties of tough gels against barnacles in a long-term marine environment experiment, Biofouling, 25, 919-1123, (2009).T. Murosaki et al., Antifouling properties of tough gels against barnacles in a long-term marine environment experiment, Biofouling, 25, 919-1123, (2009). B. Xia et al., Interaction of TiO2 nanoparticles with the marine microalga Nitzschia closterium: Growth inhibition, oxidative stress and internalization, Science of the Total Environment, 508, 525-533, (2015).B. Xia et al., Interaction of TiO2 nanoparticles with the marine microalga Nitzschia closterium: Growth inhibition, oxidative stress and internalization, Science of the Total Environment, 508, 525-533, (2015). S. B. Teli et al., Fouling Resistant Polysulfone-PANI/TiO2 Ultrafiltration Nanocomposite Membranes, Industrial & Engineering Chemistry Research, 52, 9470-9479, (2013).S. B. Teli et al., Fouling Resistant Polysulfone-PANI / TiO2 Ultrafiltration Nanocomposite Membranes, Industrial & Engineering Chemistry Research, 52, 9470-9479, (2013). FAO, The State of World Fisheries and Aquaculture 2016, Contributing to food security and nutrition for all. Rome. 200 pp. (2016)FAO, The State of World Fisheries and Aquaculture 2016, Contributing to food security and nutrition for all. Rome. 200 pp. (2016)

본원 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 나노컴포지트 하이드로겔의 특성을 개선하여 해양생물 증식을 위한 콘크리트(인공 어초 구조물)의 부착성을 높인 나노컴포지트 하이드로겔 및 이를 이용한 해양생물의 증식 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, by improving the properties of the nanocomposite hydrogel nanocomposite hydrogel to increase the adhesion of concrete (artificial reef structure) for marine life growth and growth method of marine life using the same The purpose is to provide.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본원 발명은 나노컴포지트 하이드로겔 및 이를 이용한 해양생물의 증식 방법에 관한 것으로서, 구체적으로 미세조류 등의 해양식물의 증식을 위한 콘크리트에 부착된 라포나이트 XLG(Laponite XLG)를 사용한 N,N'-디메틸 아크릴아미드(N',N'-Dimethyl acrylamide, 이하 'DMAAm')기반의 유기/무기 나노복합체형 하이드로겔 및 이를 이용한 미세조류 등의 해양식물의 증식 방법에 관한 것이다.The present invention for solving the above problems relates to a nanocomposite hydrogel and a growth method of marine life using the same, specifically, laponite XLG (Laponite XLG) attached to concrete for the growth of marine plants such as microalgae The present invention relates to an organic / inorganic nanocomposite type hydrogel based on N, N'-dimethyl acrylamide (hereinafter referred to as 'DMAAm') and a method of propagating marine plants such as microalgae using the same. .

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본원 발명의 제1양태는 해양생물의 증식을 위한 인공 어초 구조물의 부착성을 높인 나노컴포지트 하이드로겔로서, 상기 나노컴포지트 하이드로겔의 단량체는 N,N'-디메틸아크릴아마이드(N,N'-diemthylacrylamide; DMAAm), N-이소프로필아크릴아마이드, 아크릴아마이드, 비닐피리딘, 비닐피롤리돈, 글리세롤메타크릴레이트, 메톡시 폴리에틸렌글리콜메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸아크릴레이트, 비닐알코올, 메타크릴릭엑시드 및 아크릴릭엑시드로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본원 발명에 따른 단량체는 친수성 단량체인 것이 바람직하다.The first aspect of the present invention for solving the above problems is a nanocomposite hydrogel to increase the adhesion of the artificial reef structure for the growth of marine life, the monomer of the nanocomposite hydrogel is N, N'-dimethylacryl Amide (N, N'-diemthylacrylamide; DMAAm), N-isopropylacrylamide, acrylamide, vinylpyridine, vinylpyrrolidone, glycerol methacrylate, methoxy polyethylene glycol methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate , But may be selected from the group consisting of vinyl alcohol, methacrylic acid and acrylic acid, but is not limited thereto. It is preferred that the monomer according to the invention is a hydrophilic monomer.

본원 발명의 특정 구현예에 따르면 상기 단량체는 N,N'-디메틸아크릴아마이드(N,N-diemthylacrylamide; DMAAm)이다.According to a particular embodiment of the invention the monomer is N, N'-dimethylacrylamide (N, N-diemthylacrylamide; DMAAm).

상기 나노컴포지트 하이드로겔의 가교제는 N,N'-메틸렌비스아크릴아마이드(N,N'-methylenebisacrylamide; MBAA), 폴리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 에틸렌글라이콜 디메타크릴레이트, 에틸렌글라이콜 디아크릴레이트, 디에틸렌글라이콜 디메타크릴레이트, 디에틸렌글라이콜 디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트 및 트리에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 라포나이트로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으나, 단량체의 종류에 따라 중합반응에 적합한 가교제라면 제한없이 사용될 수 있고, 상기 가교제들로 한정되는 것은 아니다.The crosslinking agent of the nanocomposite hydrogel is N, N'-methylenebisacrylamide (MBAA), polyethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, Be selected from the group consisting of ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol dimethacrylate and triethylene glycol diacrylate, laponite However, depending on the type of monomer, any crosslinking agent suitable for polymerization may be used without limitation, and is not limited to the crosslinking agents.

본원 발명의 특정 구현예에 따르면, 상기 가교제는 N,N'-메틸렌비스아크릴아마이드(N,N'-methylenebisacrylamide; MBAA)이다.According to a particular embodiment of the invention, the crosslinker is N, N'-methylenebisacrylamide (N, N'-methylenebisacrylamide; MBAA).

상기 나노컴포지트 하이드로겔의 중합개시제는 라디칼 중합개시제가 가능하다. 상기 라디칼 중합개시제는 외부 자극에 의해 라디칼을 형성하여 단량체의 고분자 중합반응을 개시할 수 있는 물질을 의미하고, 광(자외선)중합개시제, 열중합개시제, 레독스 개시제 등으로 분류할 수 있다. 본원 발명의 목적을 달성하기 위하여 상기 라디칼 중합개시제는 물에 용해 가능한 라디칼 중합개시제이며, 당업계에서 사용되는 어떠한 라디칼 중합개시제로도 제작이 가능하다.The polymerization initiator of the nanocomposite hydrogel may be a radical polymerization initiator. The radical polymerization initiator means a substance capable of forming a radical by an external stimulus to initiate a polymer polymerization reaction of a monomer, and may be classified into a photo (ultraviolet) polymerization initiator, a thermal polymerization initiator, a redox initiator, and the like. In order to achieve the object of the present invention, the radical polymerization initiator is a radical polymerization initiator soluble in water, and can be produced with any radical polymerization initiator used in the art.

상기 중합개시제는 예를 들면, 퍼옥소디설페이트 칼슘, 이산화티타늄, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인-n-부틸에테르, 벤조인이소부틸에테르, 아세토페논, 히드록시디메틸아세토페논, 디메틸아미노아세토페논, 디메톡시-2-페닐아세토페논, 3-메틸아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시-2-페닐아세토페논, 4-크로놀로세토페논, 4,4-디메톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 4-히드록시시클로페닐케톤, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노-프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)페닐-2-(히드록시-2-프로필)케톤, 벤조페논, p-페닐벤조페논, 4,4-디아미노벤조페논, 4,4'-디에틸아미노벤조페논, 디클로로벤조페논, 안트라퀴논, 2-메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-t-부틸안트라퀴논, 2-아미노안트라퀴논, 2-메틸티옥산톤, 2-에틸티옥산톤, 2-클로로티옥산톤, 2,4-디메틸티옥산톤, 2,4-디에틸티옥산톤, 벤질디메틸케탈, 디페닐케톤벤질디메틸케탈, 아세토페논디메틸케탈, p-디메틸아미노벤조산에스테르, 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥사이드, 플루오렌, 트리페닐아민, 카바졸 등이 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.The polymerization initiator is, for example, peroxodisulfate calcium, titanium dioxide, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin-n-butyl ether, benzoin isobutyl ether, Acetophenone, hydroxydimethylacetophenone, dimethylaminoacetophenone, dimethoxy-2-phenylacetophenone, 3-methylacetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2,2-diethoxy-2 -Phenylacetophenone, 4-chronolocetophenone, 4,4-dimethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 4-hydroxycyclophenylketone, 1-hydride Hydroxycyclohexylphenyl ketone, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-propane-1-one, 4- (2-hydroxyethoxy) phenyl-2- (hydroxy Oxy-2-propyl) ketone, benzophenone, p-phenylbenzophenone, 4,4-diaminobenzophenone, 4,4'-diethylaminobenzophenone, dichlorobenzophenone, anthraquinone, 2-methylanthraquinone, 2-ethyl Anthraquinone, 2-t-butylanthraquinone, 2-aminoanthraquinone, 2-methylthioxanthone, 2-ethylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4 Diethyl thioxanthone, benzyl dimethyl ketal, diphenyl ketone benzyl dimethyl ketal, acetophenone dimethyl ketal, p-dimethylaminobenzoic acid ester, 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide, fluorene, tri Phenylamine, carbazole and the like. These can be used individually or in mixture of 2 or more types.

본원 발명의 특정 구현예에 따르면, 상기 라디칼 중합개시제는 1-하이드록시 사이클로헥실 페닐 케톤(1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone; HCPK)이다.According to certain embodiments of the invention, the radical polymerization initiator is 1-hydroxy cyclohexyl phenyl ketone (HCPK).

본원 발명의 일 실시예에 따른 중합개시제는 퍼옥소디설페이트 칼슘 또는 이산화티타늄이며, 중합개시제로 퍼옥소디설페이트 칼슘이 사용될 때, 촉매로 4차암모늄 이온 또는 N,N,N,N-테트라메틸에틸렌 디아민이 사용될 수 있다.The polymerization initiator according to an embodiment of the present invention is peroxodisulfate calcium or titanium dioxide, and when peroxodisulfate calcium is used as the polymerization initiator, quaternary ammonium ions or N, N, N, N-tetramethyl as a catalyst Ethylene diamine can be used.

본원 발명에 따른 상기 단량체, 가교제 및 라디칼 중합개시제는 하이드로겔 형성을 위한 것이므로, 가교성이 있는 친수성 고분자 재료를 형성할 수 있는 것이면, 단량체, 가교제 및 중합개시제의 종류는 제한되지 않으나, 수성 용매에 단일상(monophasic)으로 용해되는 것이 바람직하다.Since the monomer, the crosslinking agent and the radical polymerization initiator according to the present invention are for forming a hydrogel, so long as it is possible to form a crosslinkable hydrophilic polymer material, the kind of the monomer, the crosslinking agent and the polymerization initiator is not limited. It is preferred to dissolve in a monophasic.

상기 라포나이트는 구체적으로 라포나이트(Laponite) XLG이다.The laponite is specifically Laponite XLG.

본원 발명의 제2양태는 나노컴포지트 하이드로겔을 이용한 해양생물의 증식 방법에 관한 것으로서,The second aspect of the present invention relates to a method of propagating marine life using a nanocomposite hydrogel,

단량체를 준비하는 단계;Preparing a monomer;

상기 단량체를 사용하여 단량체 수용액을 제조하는 단계;Preparing an aqueous monomer solution using the monomer;

상기 단량체 수용액에 가교제로서 중합개시제를 부가하여 반응을 진행시키는 단계;Advancing the reaction by adding a polymerization initiator as a crosslinking agent to the aqueous monomer solution;

반응 종료 후 제조된 하이드로겔에 해양생물을 부착하는 단계;Attaching marine organisms to the prepared hydrogel after completion of the reaction;

상기 해양생물이 부착된 하이드로겔을 인공 어초 구조물에 부착하는 단계;를Attaching the hydrogel to which the marine organism is attached to an artificial reef structure;

포함하는 해양생물의 증식 방법을 제공한다.It provides a method of propagating marine life, including.

상기 해양생물은 구체적으로 해양식물, 더욱 구체적으로 규조류이다.The marine organisms are specifically marine plants, more specifically diatoms.

본원 발명은 나노복합형 하이드로겔을 제조하였다. 본원 발명에 따른 하이드로겔의 기본 단량체의 대표적인 예시는 N,N'-디메틸 아크릴아미드이며, 이를 가교하기 위한 가교제의 일 예는 N,N'-메틸렌비스아크릴아마이드 또는 라포나이트이다.The present invention prepared a nanocomposite hydrogel. Representative examples of the basic monomers of the hydrogel according to the present invention are N, N'-dimethyl acrylamide, and an example of a crosslinking agent for crosslinking thereof is N, N'-methylenebisacrylamide or laponite.

본원 발명에 따른 하이드로겔은 종래의 하이드로겔의 팽윤도와 유사한 팽윤도를 보였으나, 콘크리트 구조물과의 접착력에 있어서, 접착력은 약 20배, 접착에너지가 약 300배 이상 증가함을 알 수 있었다. 또한 조류의 부착성 측정 결과 본원 발명에 따른 하이드로겔은 규조류의 부착성이 크게 증가하는 효과를 나타내었다.Hydrogel according to the present invention showed a swelling degree similar to the swelling degree of the conventional hydrogel, it can be seen that in the adhesive strength with the concrete structure, the adhesive strength is about 20 times, the adhesive energy is increased by about 300 times or more. In addition, as a result of measuring the adhesion of algae, the hydrogel according to the present invention showed an effect of greatly increasing the adhesion of diatoms.

도 1은 본원 발명에 따른 해양생물의 부착특성을 알아보기 위해서 사용한 규조류(Diatom)인 Nitzchia spp.의 확대 사진이다.
도 2는 본원 발명에 따른 하이드로겔의 콘크리트 구조물 위에서의 접착력을 측정한 결과의 예시이다.
도 3은 가교제 양에 따른 팽윤도의 정도를 나타내는 일실시예 결과이다.
도 4는 본원 발명에 따른 하이드로겔의 종류에 따라 변형에 따른 박리력를 나타낸 결과이다.
도 5는 본원 발명에 따른 하이드로겔의 라포나이트의 농도에 따라 변형에 따른 박리력를 나타낸 결과이다.
도 6, 7은 본원 발명에 따른 조류의 부착에 따른 실험 결과이다.
1 is an enlarged photograph of Nitzchia spp., Which is a diatom (Diatom) used to determine the adhesion characteristics of marine life according to the present invention.
Figure 2 is an illustration of the results of measuring the adhesive force on the concrete structure of the hydrogel according to the present invention.
Figure 3 is an example result showing the degree of swelling degree according to the amount of crosslinking agent.
4 is a result showing the peel force according to the deformation according to the type of hydrogel according to the present invention.
5 is a result showing the peel force according to the deformation according to the concentration of laponite of the hydrogel according to the present invention.
6 and 7 are experimental results of the attachment of algae according to the present invention.

<사용되는 물질><Substances used>

본원 발명에 따른 하이드로겔을 제조하기 위한 단량체는 N,N'-디메틸 아크릴아미드(N,N'-Dimethyl acrylamide, TCI 제품), 가교제로 N,N'-메틸렌비스아크릴아미드(methylenebisacrylamide (이하 'MBAA', TCI 제품) 또는 라포나이트(Laponite) XLG를, 중합개시제는 퍼옥소디설페이트 칼슘(potassium peroxodisulfate (이하 'KPS', Sigma-Aldrich 제품)을 사용하였다.Monomers for preparing the hydrogel according to the present invention is N, N'-dimethyl acrylamide (N, N'-dimethyl acrylamide, manufactured by TCI), N, N'-methylenebisacrylamide (hereinafter 'MBAA') as a crosslinking agent. ', TCI) or Laponite XLG, the polymerization initiator was used peroxodisulfate calcium (potassium peroxodisulfate (hereinafter' KPS ', Sigma-Aldrich)).

발명의 명세서 전반에 가교제로서 라포나이트, 라포나이트 XLG, laponite 등으로 언급되는 것은 모두 동일한 라포나이트 XLG를 말하는 것이다.All references to laponite, laponite XLG, laponite and the like as crosslinking agents throughout the specification of the invention all refer to the same laponite XLG.

KPS 중합개시제 사용 시 촉매로 N,N,N,N-테트라메틸에틸렌 디아민(N,N,N,N-tetramethylethylene diamine, 이하 'TEMED', Sigma-Aldrich 제품)을 사용하였다. 또한, 유기개시제인 KPS 대신 무기물의 중합개시제를 이용하여 개시반응을 시켰을 때 나타나는 접착 및 부착 특성을 비교하기 위해 금홍석(rutile)과 아나타제(anatase) 혼합물인 이산화티타늄(IV)(TiO2, Sigma-Aldrich 제품)를 사용하여 하이드로겔(DMAAm/Laponite/TiO2 하이드로겔, 이하 'DLTi 하이드로겔')을 제조하였다.N, N, N, N-tetramethylethylene diamine (N, N, N, N-tetramethylethylene diamine, hereinafter, 'TEMED', manufactured by Sigma-Aldrich) was used as a catalyst when using the KPS polymerization initiator. In addition, in order to compare the adhesion and adhesion characteristics of the initial reaction using the polymerization initiator of inorganic material instead of the organic initiator KPS, titanium (IV) (TiO 2 , Sigma-) which is a mixture of rutile and anatase Aldrich) was used to prepare a hydrogel (DMAAm / Laponite / TiO 2 hydrogel, hereinafter 'DLTi hydrogel').

하이드로겔의 표면에 대한 해양미세조류의 부착성(bio-fouling)을 확인하기 위해 부착 규조류(Diatom)는 Nitzchia spp.를 사용하였다(도 1참조). Nitzschia 종은 연안이나 해역에서 자주 출현하는 규조류로 엽록체가 몸체의 상하로 나뉘어져 있는 형태로 30 내지 50㎛ 크기를 가지며 물질의 표면에 부착 시 이분법으로 증식하는 조류 중 하나 이기 때문에 이를 통해 재료에 대한 Nitzchia의 부착성을 확인하였다. 조류는 해수배양액인 F/2 medium(CCAP)을 이용하여 배양하였다.To confirm the bio-fouling of marine microalgae on the surface of the hydrogel, diatom (Diatom) was used as Nitzchia spp. (See FIG. 1). Nitzschia species are diatoms that frequently appear in coastal or sea areas. The chloroplasts are divided into the upper and lower parts of the body and have a size of 30 to 50 μm, which is one of the algae that grow by dichotomy when attached to the surface of the material. The adhesion of was confirmed. Algae were cultured using F / 2 medium (CCAP), a seawater culture.

<하이드로겔의 제조><Production of Hydrogel>

실시예 1 DMAAm-MBAA 하이드로겔의 제조Example 1 Preparation of DMAAm-MBAA Hydrogel

DMAAm-MBAA 하이드로겔(이하 'DM 하이드로겔')의 제조는 아래와 같은 방법에 의해서 진행하였다.Preparation of DMAAm-MBAA hydrogel (hereinafter 'DM hydrogel') was carried out by the following method.

단량체인 DMAAm 10wt%(w/v)와 유기가교제인 MBAA 1mol%, 산화-환원 중합개시제인 KPS 0.5wt%(w/v)를 2차 증류수에 넣고 약 5분간 교반한다. 이 후 진공펌프를 이용하여 탈기시킨 다음 촉매인 TEMED를 0.01wt%(w/v) 넣고 완전히 분산시킨 후에 100㎜ x 100㎜ 유리판 사이에 2㎜ 두께의 실리콘 틀을 이용하여 제조한 틀에 붓고 상온에서 5시간 중합시켰다.The monomer DMAAm 10wt% (w / v), the organic crosslinking agent MBAA 1mol%, the oxidation-reduction polymerization initiator KPS 0.5wt% (w / v) was added to the distilled water and stirred for about 5 minutes. After degassing using a vacuum pump, 0.01 wt% (w / v) of TEMED, which is a catalyst, is completely dispersed, and then poured into a mold prepared by using a 2 mm thick silicone mold between 100 mm x 100 mm glass plates and room temperature. Polymerization was carried out for 5 hours.

본원 발명의 명세서 전반에서 wt%(w/v)은 100㎖용액 해당 g의 용질이 들어가 있는 것이며, mol%는 1000㎖용액 해당 몰의 용질이 들어가 있는 것이다.Throughout the specification of the present invention, wt% (w / v) is the solute of 100 g of the corresponding solution, and mol% is the solute of the molar of 1000 ml of the solution.

실시예 2 DMAAm-라포나이트 하이드로겔의 제조Example 2 Preparation of DMAAm-Laponite Hydrogel

DMAAm-라포나이트 하이드로겔(이하 'DL 하이드로겔')은 단량체와 중합개시제는 실시예 1과 동일한 양을 사용하고, 유기가교제 대신 라포나이트 XLG 5 wt%(w/v)를 넣고 실시예 1과 같은 방법으로 제조하였다.DMAAm-laponite hydrogel (hereinafter referred to as 'DL hydrogel') uses the same amount of monomer and polymerization initiator as in Example 1, and adds 5 wt% (w / v) of laponite XLG (w / v) instead of the organic crosslinking agent. Prepared in the same manner.

실시예 3 DMAAm-라포나이트-TiOExample 3 DMAAm-Laponite-TiO 22 하이드로겔의 제조 Preparation of Hydrogel

DMAAm-라포나이트-TiO2 hydrogel(DLTi 하이드로겔)은 KPS 대신 광에너지에 의해 라디칼을 형성하여 광개시반응을 일으키는 TiO2를 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법을 사용하였다.DMAAm-laponite-TiO 2 hydrogel (DLTi hydrogel) was used in the same manner as in Example 2 except that TiO 2 was used to form a radical by light energy instead of KPS to cause photoinitiation reaction.

<하이드로겔의 후처리>Post-treatment of hydrogels

각각 제조한 하이드로겔은 2차 증류수에 담가 6일간 팽윤시켰으며 매일 증류수를 교체하여 미 반응 잔여물질을 제거하였다. 조류부착 시험을 위한 하이드로겔은 이후 해수에서 3일 더 팽윤시키고 6 웰플레이트(well plate)의 웰(well)에 맞게 잘라, 각 샘플(sample)당 6개씩 나누어 진행하였다.Each prepared hydrogel was swelled in secondary distilled water for 6 days and distilled water was replaced every day to remove unreacted residue. Hydrogels for the algae attachment test was then swelled for three more days in seawater, cut into wells of six well plates, and divided into six for each sample.

<팽윤도 측정><Swelling degree measurement>

팽윤도 측정은 하이드로겔이 물을 얼마나 함유하고 있는지 측정하기 위한 방법 중 하나이다. 하이드로겔의 팽윤도 측정 방법에는 팽윤 전과 팽윤 후 부피를 비교하는 방법과 무게를 비교하는 방법이 있으며 본 연구에서는 무게를 비교 방법을 이용하여 팽윤도를 측정하였다.Swelling is one of the methods for measuring how much water the hydrogel contains. The swelling degree of the hydrogel is measured by comparing the volume before and after the swelling and the method of comparing the weight. In this study, the swelling degree was measured using the weight comparison method.

<물리적 성질 측정><Physical property measurement>

DM 하이드로겔과 DL 하이드로겔, DLTi 하이드로겔의 특성을 비교하기 위해서 물리적 성질을 측정, 비교하였다. 물성을 측정하기 위하여 압축시험, 인장시험, 박리시험을 실시하였으며 각 하이드로겔에 대해서 5회씩 진행하였다(n=5). 압축시험은 Universal Testing Machine(AGX-plus, Simadzu, Japan)을 이용하였으며 로드셀은 500N을 사용하였고 압축 속도는 5㎜/min으로 실시하여 하이드로겔의 초기탄성계수(Young's modulus, ㎪)를 측정하였다. 인장시험도 같은 기기를 이용하여 하이드로겔의 파괴변형율(fracture strain)(㎜/㎜)과 파괴강도(fracture stress)(㎪)를 측정하였으며 인장 속도는 100㎜/min으로 실시하였다.Physical properties were measured and compared to compare the properties of DM hydrogel, DL hydrogel, and DLTi hydrogel. In order to measure the physical properties, a compression test, a tensile test, and a peel test were performed, and each hydrogel was performed five times (n = 5). The compression test was performed using Universal Testing Machine (AGX-plus, Simadzu, Japan), the load cell was 500N and the compression rate was 5mm / min to measure the Young's modulus of the hydrogel. In the tensile test, the fracture strain (mm / mm) and fracture stress (㎪) of the hydrogel were measured using the same apparatus, and the tensile velocity was 100 mm / min.

다른 재료 표면에 대한 하이드로겔의 부착성을 확인하기 위한 박리시험은 ASTM D3330에 준하여 90ㅀ 박리시험을 실시하여 접착강도를 측정하였다. 콘크리트 구조물 위에서 하이드로겔을 40㎜ x 70㎜ 크기로 제조한 후 60㎜/min 박리속도로 시험을 실시하였으며 이를 통하여 지그가 움직인 길이(㎜)와 이때 측정된 힘(N)으로 그래프화 하고 박리강도(peeling force)(N), 박리에너지(peeling energy)(J)를 측정하여 재료에 대한 접착력을 확인하였다(도 2 참조). 또한, 라포나이트 XLG의 농도와 하이드로겔의 기계적 물성관계를 확인하기 위해 DLTi 하이드로겔에서 라포나이트 XLG 농도를 변화시키며 물성을 측정하였다.Peel test for confirming the adhesion of the hydrogel to the surface of the other material was carried out 90 ° peel test in accordance with ASTM D3330 to measure the adhesive strength. Hydrogel was prepared on the concrete structure in size of 40mm x 70mm and then tested at 60mm / min peeling rate. Through this, the jig moved to the length (mm) and the force (N) measured at this time. Peeling force (N) and peeling energy (peeling energy) (J) were measured to confirm adhesion to the material (see FIG. 2). In addition, to determine the mechanical properties of the hydrogel concentration of laponite XLG and the physical properties were measured by changing the laponite XLG concentration in the DLTi hydrogel.

<파울링 테스트><Fouling Test>

규조류는 해양성 독립영양 원생생물로 재료에 부착되면 무성생식으로서 이분법으로 번식하는 특징을 가지고 있다. 때문에 해당 규조류의 재료에 대한 부착성과 번식성을 확인할 수 있을 것이라 판단하여 규조류의 일종인 Nitzschia(도 1 참조)를 이용하여 파울링 테스트를 실행하였다. Nitzschia는 해수(98wt%)와 F/2 medium(2 wt%)을 혼합한 배양액에서 배양하였다.Diatoms are marine autotrophic protists, and when attached to a material, they are asexually reproduced by dichotomy. Therefore, the fouling test was performed using Nitzschia (see FIG. 1), which is a kind of diatoms, because it was determined that adhesion and propagation of the diatoms could be confirmed. Nitzschia was cultured in a mixed culture of seawater (98 wt%) and F / 2 medium (2 wt%).

파울링 테스트는 해당 조류의 재료에 대한 부착성을 비교하기 위해서 DM 하이드로겔과 DL 하이드로겔, DLTi 하이드로겔을 6 웰플레이트(well plate)의 각 웰(well) 크기에 맞게 넣고 대조군은 웰 플레이트(polystyrene)에서 진행하였다. 실험 조건은 20℃, pH 8, 태양광(4000~6000lux, 12:12hr), 비혼합으로 조절하였으며, 초기 개체 수는 조류의 농도를 조절하여 각 웰 당 약 5 개체씩 씨딩(seeding)하고 16일간 조류의 개체 수 변화를 측정하였다(n=6). 3일 이후 조류의 개체 수 변화 측정은 각 웰 당 샘플 위 임의의 점 네 군데를 지정하여 단위 부피(㎟)당 부착되어 있는 Nitzschia 수를 평균치로 측정하였다. 현미경은 Model CKX41SF(OLYMPUS CORPORATION, JAPAN)를 사용하였다.The fouling test was conducted by comparing DM hydrogel, DL hydrogel and DLTi hydrogel to each well size of 6 well plates in order to compare the adhesion of the algae to the material. polystyrene). Experimental conditions were adjusted to 20 ℃, pH 8, sunlight (4000 ~ 6000lux, 12: 12hr), unmixed, the initial population was seeded by about 5 individuals per well by adjusting the concentration of algae 16 The daily change in the population of algae was measured (n = 6). After 3 days, the change in the population of algae was determined by averaging the number of Nitzschia attached per unit volume (mm 2) by specifying four random points on the sample per well. The microscope used Model CKX41SF (OLYMPUS CORPORATION, JAPAN).

<결과><Result>

<1. 팽윤도 측정><1. Swelling Measurement>

도 3은 유기가교제 대신 라포나이트 XLG를 사용하여 제조한 하이드로겔의 팽윤도를 측정한 일 실시예를 나타낸 것이다. 가교제의 양이 증가할수록 팽윤도는 줄어들었다. 가교제의 양이 많아지면 하이드로겔의 네트워크 구조가 더 조밀하게 형성되어 내부에 함유하고 있는 물의 양이 적어졌기 때문이라고 분석된다.Figure 3 shows one embodiment measuring the swelling degree of the hydrogel prepared using laponite XLG instead of the organic crosslinking agent. As the amount of crosslinking agent increased, the degree of swelling decreased. If the amount of cross-linking agent is increased, the network structure of the hydrogel is formed more densely, and the amount of water contained therein is analyzed to be smaller.

이후의 비교 실험은 유사한 물의 함유량에서 각 하이드로겔의 물리적 성질, 재료에 대한 부착성, 조류의 부착성 등을 비교하기 위하여 DM 하이드로겔, DL 하이드로겔, DLTi 하이드로겔 모두 유사한 팽윤도 값(각각 18, 21, 23)을 갖게 제조하여 비교하였다.Subsequent comparative experiments showed similar swelling values for DM hydrogels, DL hydrogels, and DLTi hydrogels to compare physical properties, adhesion to materials, and algae adhesion of each hydrogel at similar water content (18, 21, 23) was prepared and compared.

<2. 초기탄성계수의 비교><2. Comparison of Initial Elastic Modulus>

비슷한 수분 함유량을 가지는 조건에서 DM, DL, DLTi 하이드로겔의 압축시험을 통하여 재료의 초기탄성계수(Young's modulus)를 측정하였다. 탄성계수는 재료의 딱딱한 정도를 나타내는 값으로 재료가 변형되는데 필요한 단위면적당의 힘을 나타낸다. 탄성계수는 DM 하이드로겔이 149±15.3㎪, DL 하이드로겔은 11.9±1.3㎪, DLTi 하이드로겔이 1.68±0.2㎪로 측정되었다.The Young's modulus of the materials was measured by compression tests of DM, DL, and DLTi hydrogels under similar water contents. The modulus of elasticity is a measure of the hardness of a material and represents the force per unit area required to deform the material. The modulus of elasticity of DM hydrogel was 149 ± 15.3㎪, DL hydrogel was 11.9 ± 1.3㎪, and DLTi hydrogel was 1.68 ± 0.2㎪.

유기 가교제 대신 무기물인 라포나이트를 사용하여 하이드로겔을 제조하였을 때에 초기탄성계수가 감소하였다(실시예 2). 이는 재료가 같은 힘을 받았을 때 재료의 형태가 더 쉽게 변형됨을 말한다. 또한 중합개시제를 유기 중합개시제인 KPS 대신 무기화합물인 TiO2를 사용했을 때에 초기탄성계수가 더 감소함을 확인하였다(실시예 3). 같은 농도의 단량체와 중합개시제 비율에서 라포나이트의 농도를 증가시켰을 때에는 초기탄성계수도 같이 증가한다는 것으 관측되었다. 본원 발명에 따른 실시예 1 및 실시예 2가 실시예 3에 대비하여 더 높은 초기탄성계수 값을 가지고 있음을 알 수 있다.The initial modulus of elasticity was decreased when the hydrogel was prepared using laponite as an inorganic material instead of the organic crosslinking agent (Example 2). This means that the shape of the material is more easily deformed when the material is subjected to the same force. In addition, it was confirmed that the initial modulus of elasticity was further reduced when the polymerization initiator used TiO 2 as an inorganic compound instead of KPS as the organic polymerization initiator (Example 3). It was observed that the initial modulus increased with increasing the concentration of laponite at the same monomer and polymerization initiator ratios. It can be seen that Example 1 and Example 2 according to the present invention has a higher initial modulus value compared to Example 3.

<3. 최대 신장률과 파단강도의 비교><3. Comparison of Maximum Elongation and Breaking Strength>

인장시험을 통하여 재료의 최대 신장률과 파단강도를 측정하였다. 최대 신장률은 DM 하이드로겔(실시예 1)이 0.71±0.1㎜/㎜, DL 하이드로겔(실시예 2)이 3.7±0.5㎜/㎜, DLTi 하이드로겔(실시예 3)은 10.6±1.1㎜/㎜로 나타났다.Tensile strength and tensile strength of the material were measured by the tensile test. The maximum elongation was 0.71 ± 0.1 mm / mm for DM hydrogel (Example 1), 3.7 ± 0.5 mm / mm for DL hydrogel (Example 2), and 10.6 ± 1.1 mm / mm for DLTi hydrogel (Example 3). Appeared.

본원 발명에 따른 나노컴포지트 하이드로겔은 초기 길이의 약 10배까지 변형되었음을 확인하였다. 파단강도 값은 DM 하이드로겔 20.9±1.4㎪, DL 하이드로겔 18.8±3.9㎪, DLTi 하이드로겔 86.8±21㎪로 중합개시제를 TiO2로 사용하였을 때 약 4배 증가하였다. 마찬가지로 라포나이트의 농도(3-10 wt%)에 따른 최대 신장률 측정결과 라포나이트 농도가 5wt%까지 증가할 때에는 신장률도 증가 하였지만 이후의 농도에서는 오히려 감소하였으며 파단강도 값은 농도와 비례하여 증가함을 확인하였다.It was confirmed that the nanocomposite hydrogel according to the present invention was modified up to about 10 times the initial length. The breaking strength of DM hydrogel was 20.9 ± 1.4㎪, DL hydrogel 18.8 ± 3.9㎪, DLTi hydrogel 86.8 ± 21㎪, and the polymerization initiator was increased 4 times when TiO 2 was used. Similarly, when the maximum elongation was measured according to the concentration of laponite (3-10 wt%), the elongation increased with increasing laponite concentration up to 5wt%, but decreased with subsequent concentration, and the breaking strength value increased in proportion to the concentration. Confirmed.

<4. 접착력 비교><4. Adhesion Comparison>

콘크리트 구조물에 대한 하이드로겔의 접착력(박리력) 및 접착에너지 측정 결과 도 4와 같이 DM, DL, DLTi 하이드로겔에서 각각 0.2±0.1, 3.3±0.3, 3.0±0.2 N의 접착력 및 각각 0.85, 309.5, 541.9mJ 접착에너지가 측정되었다. 이를 비교해 보면 DM하이드로겔에 비해 DL하이드로겔의 접착력이 약 20배, 접착에너지가 약 300배 이상 증가함을 알 수 있었다. 또한 도 5처럼 라포나이트 3-10 wt% 범위에서 농도변화에 따른 접착력 및 접착에너지 측정 결과 5 wt%에서 최대 접착력 및 접착에너지를 가졌으며 일정 양 이상에서 접착력은 오히려 감소한다는 사실을 확인하였다.Adhesion (peeling force) and adhesion energy of the hydrogel to concrete structures As shown in FIG. 4, the adhesion strengths of 0.2 ± 0.1, 3.3 ± 0.3, 3.0 ± 0.2 N and 0.85, 309.5, respectively in DM, DL, and DLTi hydrogels, respectively. 541.9 mJ adhesion energy was measured. Comparing with this, it can be seen that the adhesive strength of DL hydrogel is increased by about 20 times and the adhesion energy is increased by about 300 times compared to DM hydrogel. In addition, as a result of measuring the adhesion strength and the adhesion energy according to the concentration change in the range of laponite 3-10 wt% as shown in FIG. 5, it was confirmed that the adhesion strength was reduced at a predetermined amount or more at 5 wt%.

<5. 파울링 특성><5. Fouling Properties>

본원 발명의 가장 중요한 특성인 부착규조류인 파울링 특성을 조사해보았다. Nitzschia는 접종 이후 성장기와 지체기, 사멸기가 존재한다. 여기서 성장기는 조류가 이분법을 통해 개체수가 급증하는 시기를 말하며 지체기는 조류의 성장과 사멸이 이루어져 개체수가 유지되는 시기, 사멸기는 조류의 사멸속도가 더 빨라지는 시기를 말한다.The fouling properties of attached diatoms, which are the most important characteristics of the present invention, were investigated. Nitzschia has a growth phase, retardation phase, and death phase after inoculation. Here, the growth phase refers to the time when algae are rapidly increasing through the dichotomy, the retardation refers to the time when the population is maintained by the growth and killing of the algae, and the killing time refers to the speed at which the algae dies faster.

도 6 및 도 7은 본원 발명에 따른 하이드로겔 및 PS 표면에서의 조류의 부착성을 관측한 결과이다. 각각의 부호에서 (a-d)Polystyrene (e-h)DM 하이드로겔 (i-l)DL 하이드로겔 (m-p)DLTi 하이드로겔이다. 세로축을 기준으로 각각 1일, 3일, 7일, 16일차의 표면이다.6 and 7 are the results of observing the adhesion of algae on the hydrogel and PS surface according to the present invention. (A-d) Polystyrene (e-h) DM hydrogel (i-l) DL hydrogel (m-p) DLTi hydrogel in each designation. Surfaces on Day 1, Day 3, Day 7, Day 16, respectively, on the longitudinal axis.

부착규조류는 재료의 표면에 부착되지 못하면 개체수가 증가될 수 없기 때문에 지체기와 사멸기가 더 빨리 나타난다. 시간 경과에 따라 재료의 표면에 부착된 조류의 부착기간 측정 결과 DM 하이드로겔을 제외한 재료에서 약 3일차에 성장기가 나타나 부착된 개체수가 급증하였다. DM 하이드로겔은 약 5일차에서 성장기가 나타났다. 또한 성장기 기간은 DM 하이드로겔에서 가장 짧았으며(약 1일) DL 하이드로겔에서 가장 길게(약 12일) 나타났다. 각 하이드로겔에 부착된 조류의 개체 수 측정 결과 라포나이트가 존재하는 DL 하이드로겔과 DLTi 하이드로겔의 표면에서의 개체 수는 PS 표면의 약 3배 이상 부착되어 생장하였다. 반면에 MBAA가 존재하는 DM 하이드로겔 표면에 부착된 조류 개체 수는 PS 표면에 비해 절반 이하로 감소하였다(도 7 참조). 실험 결과 라포나이트가 존재한 hydrogel의 표면에서 대체적으로 조류의 개체 수가 더욱 증가하는 것을 확인하였다.Sedimentation diatoms do not attach to the surface of the material, so the population cannot increase, resulting in faster retardation and killing. As a result of the measurement of the adhesion period of algae attached to the surface of the material over time, the growth period appeared in about 3 days in the material except the DM hydrogel, the number of the attached population rapidly increased. DM hydrogels showed a growth phase at about 5 days. The growth period was also shortest in DM hydrogels (about 1 day) and longest in DL hydrogels (about 12 days). As a result of measuring the population of algae attached to each hydrogel, the number of populations on the surface of DL hydrogel and DLTi hydrogel in which laponite is present was attached to and grown at least three times the surface of PS. On the other hand, algal populations attached to the DM hydrogel surface with MBAA were reduced by less than half compared to the PS surface (see FIG. 7). As a result, it was confirmed that the algae population was further increased on the surface of the hydrogel in which laponite was present.

Claims (10)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 1) 나노컴포지트 하이드로겔의 단량체를 준비하는 단계;
2) 상기 나노컴포지트 하이드로겔의 단량체를 사용하여 나노컴포지트 하이드로겔의 단량체 수용액을 제조하는 단계;
3) 상기 나노컴포지트 하이드로겔의 단량체 수용액에 가교제와 중합개시제를 부가하여 반응을 진행시키는 단계;
4) 반응 종료 후 제조된 나노컴포지트 하이드로겔에 해양생물을 부착하는 단계;
5) 상기 해양생물이 부착된 나노컴포지트 하이드로겔을 인공 어초 구조물에 부착하는 단계;를
포함하는 해양생물의 증식을 위한 인공 어초 구조물의 부착성을 높인 나노컴포지트 하이드로겔을 이용한 해양생물의 증식 방법에 관한 것으로서,
상기 나노컴포지트 하이드로겔의 단량체는 N,N'-디메틸아크릴아마이드(N,N'-diemthylacrylamide; DMAAm), N-이소프로필아크릴아마이드, 아크릴아마이드, 비닐피리딘, 비닐피롤리돈, 글리세롤메타크릴레이트, 메톡시 폴리에틸렌글리콜메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸아크릴레이트, 비닐알코올, 메타크릴릭엑시드 및 아크릴릭엑시드 중 하나 이상이며,
상기 나노컴포지트 하이드로겔의 가교제는 N,N'-메틸렌비스아크릴아마이드(N,N'-methylenebisacrylamide; MBAA), 폴리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 에틸렌글라이콜 디메타크릴레이트, 에틸렌글라이콜 디아크릴레이트, 디에틸렌글라이콜 디메타크릴레이트, 디에틸렌글라이콜 디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트 및 트리에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 라포나이트 중 하나 이상인 해양생물의 증식을 위한 인공 어초 구조물의 부착성을 높인 나노컴포지트 하이드로겔을 이용한 해양생물의 증식 방법.
1) preparing a monomer of the nanocomposite hydrogel;
2) preparing an aqueous monomer solution of the nanocomposite hydrogel using the monomer of the nanocomposite hydrogel;
3) advancing the reaction by adding a crosslinking agent and a polymerization initiator to the aqueous monomer solution of the nanocomposite hydrogel;
4) attaching marine organisms to the nanocomposite hydrogel prepared after completion of the reaction;
5) attaching the nanocomposite hydrogel to which the marine organism is attached to an artificial reef structure;
As the present invention relates to a method for proliferating marine life using a nanocomposite hydrogel that has improved the adhesion of the artificial reef structure for the growth of marine life, including,
Monomers of the nanocomposite hydrogel are N, N'-dimethylacrylamide (N, N'-diemthylacrylamide; DMAAm), N-isopropylacrylamide, acrylamide, vinylpyridine, vinylpyrrolidone, glycerol methacrylate, At least one of methoxy polyethylene glycol methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, vinyl alcohol, methacrylic acid and acrylic acid,
The crosslinking agent of the nanocomposite hydrogel is N, N'-methylenebisacrylamide (MBAA), polyethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, Marine life of at least one of ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol dimethacrylate and triethylene glycol diacrylate, laponite A method for propagation of marine organisms using nanocomposite hydrogels with improved adhesion of artificial reef structures for propagation.
제5항에 있어서,
상기 중합개시제는 퍼옥소디설페이트 칼슘, 이산화티타늄, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인-n-부틸에테르, 벤조인이소부틸에테르, 아세토페논, 히드록시디메틸아세토페논, 디메틸아미노아세토페논, 디메톡시-2-페닐아세토페논, 3-메틸아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시-2-페닐아세토페논, 4-크로놀로세토페논, 4,4-디메톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 4-히드록시시클로페닐케톤, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노-프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)페닐-2-(히드록시-2-프로필)케톤, 벤조페논, p-페닐벤조페논, 4,4-디아미노벤조페논, 4,4'-디에틸아미노벤조페논, 디클로로벤조페논, 안트라퀴논, 2-메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-t-부틸안트라퀴논, 2-아미노안트라퀴논, 2-메틸티옥산톤, 2-에틸티옥산톤, 2-클로로티옥산톤, 2,4-디메틸티옥산톤, 2,4-디에틸티옥산톤, 벤질디메틸케탈, 디페닐케톤벤질디메틸케탈, 아세토페논디메틸케탈, p-디메틸아미노벤조산에스테르, 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥사이드, 플루오렌, 트리페닐아민, 카바졸 중 적어도 하나 이상인 해양생물의 증식을 위한 인공 어초 구조물의 부착성을 높인 나노컴포지트 하이드로겔을 이용한 해양생물의 증식 방법.
The method of claim 5,
The polymerization initiator is calcium peroxodisulfate, titanium dioxide, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin-n-butyl ether, benzoin isobutyl ether, acetophenone, hydroxide Roxydimethylacetophenone, dimethylaminoacetophenone, dimethoxy-2-phenylacetophenone, 3-methylacetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2,2-diethoxy-2-phenylacetophenone , 4-Chronolocetophenone, 4,4-dimethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 4-hydroxycyclophenyl ketone, 1-hydroxycyclohexylphenyl Ketone, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-propane-1-one, 4- (2-hydroxyethoxy) phenyl-2- (hydroxy-2- Propyl) ketone, benzophenone, p-phenylbenzophenone, 4,4-diaminobenzophenone, 4,4'-diethylaminobenzophenone, dichlorobenzophenone, anthraquinone, 2-methylanthraquinone, 2-ethylanthra Quinone , 2-t-butyl anthraquinone, 2-aminoanthraquinone, 2-methyl thioxanthone, 2-ethyl thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2,4-dimethyl thioxanthone, 2,4-di Ethyl thioxanthone, benzyl dimethyl ketal, diphenyl ketone benzyl dimethyl ketal, acetophenone dimethyl ketal, p-dimethylaminobenzoic acid ester, 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide, fluorene, triphenylamine And propagation of marine organisms using nanocomposite hydrogels with improved adhesion of artificial reef structures for propagation of marine organisms of at least one of carbazoles.
제5항에 있어서,
중합개시제로 퍼옥소디설페이트 칼슘이 사용될 때, 촉매로 4차암모늄이온 또는 N,N,N,N-테트라메틸에틸렌 디아민이 사용되는 해양생물의 증식을 위한 인공 어초 구조물의 부착성을 높인 나노컴포지트 하이드로겔을 이용한 해양생물의 증식 방법.
The method of claim 5,
Nanocomposites with improved adhesion of artificial reef structures for the proliferation of marine organisms when quaternary ammonium ions or N, N, N, N-tetramethylethylene diamine are used as catalysts when peroxodisulfate calcium is used as polymerization initiator Propagation method of marine life using hydrogel.
제5항에 있어서,
상기 라포나이트는 라포나이트(Laponite) XLG인 해양생물의 증식을 위한 인공 어초 구조물의 부착성을 높인 나노컴포지트 하이드로겔을 이용한 해양생물의 증식 방법.
The method of claim 5,
The laponite is a growth method of marine life using a nanocomposite hydrogel to increase the adhesion of the artificial reef structure for the growth of marine life that is laponite XLG.
제5항에 있어서,
상기 해양생물은 해양식물인 해양생물의 증식을 위한 인공 어초 구조물의 부착성을 높인 나노컴포지트 하이드로겔을 이용한 해양생물의 증식 방법.
The method of claim 5,
The marine life is a method of propagating marine life using a nanocomposite hydrogel to increase the adhesion of the artificial reef structure for the growth of marine life as a marine plant.
제9항에 있어서,
상기 해양식물은 규조류인 해양생물의 증식을 위한 인공 어초 구조물의 부착성을 높인 나노컴포지트 하이드로겔을 이용한 해양생물의 증식 방법.
The method of claim 9,
The marine plant is a growth method of marine life using a nanocomposite hydrogel to increase the adhesion of the artificial reef structure for the growth of marine life of diatoms.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140219973A1 (en) * 2011-08-23 2014-08-07 Victoria L. Boyes Composite Hydrogel-Clay Particles
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20140219973A1 (en) * 2011-08-23 2014-08-07 Victoria L. Boyes Composite Hydrogel-Clay Particles
JP5887401B2 (en) * 2012-03-22 2016-03-16 積水化成品工業株式会社 Adhesive hydrogel and method for cathodic protection of concrete structures

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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