연구내용
레올러지 연구실에서는 주로 의약품, 화장품, 식품, 생체고분자 등과 같은 점탄성 소재의 선형 및 비선형 레올러지 특성에 관한 연구를 수행하고 있다. 이를 바탕으로 물질의 제조 공정과정에서의 물성을 제어하고 제품의 실제 사용 기능을 정량적으로 해석하여 원료소재의 기본적 특성뿐만 아니라 최종제품의 점탄성 거동을 체계적으로 분석하고 예측하기 위한 연구를 진행하고 있다.
연구분야 : 대상물질계
- Polymeric Liquids
- Pharmaceuticals
- Biopolymers
- Cosmetics
- Biomaterials
- Foodstuffs
- Gels
- Medical Products
- Suspensions
- Personal Care Products
- Emulsions
- Health Care Products
소재별 연구 테마 : 연구과제 수행 개요
Biopolymer Rheology
생체고분자는 생체 내에서 합성되는 거대 고분자로 박테리아에 의해 무해물질로 쉽게 분해되어 환경에 해가 되지 않으며 독소를 배출하지 않는 특성을 갖고 있다. 이러한 이점을 갖는 생체고분자는 봉합사, 인공 피부, 인공 신장 등 다양한 분야에서 사용되고 있으며 높은 생체 적합성을 보유하고 있어야 한다. 또한, 인체 내에서 적절한 탄성과 점성을 유지해야하며 시간, pH, 온도 등 여러 조건에서 물성이 변하지 않거나 인체에 흡수되어야 하는 등 사용 용도에 따라 적절한 특성의 발현이 요구된다. 생체고분자의 레올러지 연구는 이러한 생체고분자의 물성을 제어하는데 필수적이다.
현재, 본 연구실에서는 화장품, 식품, 의약품 등 다양한 분야에서 널리 사용되는 대표적인 polysaccharide polymer인 xanthan gum에 대한 연구가 활발히 수행되었으며 그 외에도 poloxamer, carbopol 등에 대한 연구가 진행되고 있다. 생체고분자의 레올러지 연구는 선형 영역에서의 점탄성과 다양한 온도와 변형, 변형률 하에서 생체고분자가 나타내는 비선형 점탄성 특성을 비교 분석하여 실제 적용 상황 및 적용 분야에서 필요한 물성을 제어하기 위한 가장 기본적 정보를 제공할 수 있다.
현재, 본 연구실에서는 화장품, 식품, 의약품 등 다양한 분야에서 널리 사용되는 대표적인 polysaccharide polymer인 xanthan gum에 대한 연구가 활발히 수행되었으며 그 외에도 poloxamer, carbopol 등에 대한 연구가 진행되고 있다. 생체고분자의 레올러지 연구는 선형 영역에서의 점탄성과 다양한 온도와 변형, 변형률 하에서 생체고분자가 나타내는 비선형 점탄성 특성을 비교 분석하여 실제 적용 상황 및 적용 분야에서 필요한 물성을 제어하기 위한 가장 기본적 정보를 제공할 수 있다.
Food Rheology
최근 들어 경제성장 및 소득수준의 향상에 따라, 식품 소비에서도 맛뿐만 아니라 건강·영양 중시, 간편화, 다양화, 고급화된 제품을 추구하는 경향이 나타나고 있다. 이러한 소비자의 선호 변화에 적극적으로 대응하기 위해서는 식품류의 특성을 감안한 최적화된 생산(제조·가공) 및 유통·보관 과정의 도입이 필요하다.
본 연구실에서는 다양한 물질계(suspension, emulsion, gel등)를 포함한 각종 식품소재의 레올러지 특성을 파악하고 또한 점탄성 구성방정식을 이용한 식품류의 유동거동을 예측하여, 이를 바탕으로 최종 제품들이 최적화 될 수 있는 조건을 연구하고 있다. 나아가서 원료나 식품의 관능적 품질[식감 및 조직감(texture):입 안에서의 촉감]을 객관적으로 평가하기 위한 선도적 연구도 진행되고 있다.
본 연구실에서는 다양한 물질계(suspension, emulsion, gel등)를 포함한 각종 식품소재의 레올러지 특성을 파악하고 또한 점탄성 구성방정식을 이용한 식품류의 유동거동을 예측하여, 이를 바탕으로 최종 제품들이 최적화 될 수 있는 조건을 연구하고 있다. 나아가서 원료나 식품의 관능적 품질[식감 및 조직감(texture):입 안에서의 촉감]을 객관적으로 평가하기 위한 선도적 연구도 진행되고 있다.
Suspension | Mustard, Tomato Ketchup, Kochujang, Starch, Chocolate, Jam | |
---|---|---|
Emulsion | O/W(oil in water)type | (Full Fat/Non-Cholesterol/Half) Mayonnaise, Cream |
W/O(water in oil)type | Butter, Margarine |
Pharmaceutical and Cosmetic Rheology
연고를 비롯한 반고형 제제 및 크림, 로션 등과 같은 화장품(기제 또는 제품)에 대한 레올러지 특성 평가는 의약품, 화장품 및 personal care 제품을 취급하는 다양한 산업 분야에서 그 중요성이 크게 인식되고 있다.
의약품 및 화장품 소재의 레올러지 특성을 이해하는 것은 제품의 용기 선택에서부터 소비자가 원하는 사용감(spreadability, pourability, skin-feel)을 갖는 제품 생산뿐만 아니라 그 제품을 용기로부터 덜어 내고, 피부에 바르는 모든 과정에서 필요한 정보를 객관적으로 제공해 줄 수 있는 매우 중요한 요소이다.
본 연구실은 그 중요성과 필요성에 비해 연구 수준이 매우 미흡한 의약품 및 화장품 분야의 레올러지를 심도 있게 연구하는 유일한 연구실로, 이러한 연구 역량을 바탕으로 의약품 및 화장품소재의 레올러지 거동에 관련한 과제를 수행 중에 있다.
의약품 및 화장품 소재의 레올러지 특성을 이해하는 것은 제품의 용기 선택에서부터 소비자가 원하는 사용감(spreadability, pourability, skin-feel)을 갖는 제품 생산뿐만 아니라 그 제품을 용기로부터 덜어 내고, 피부에 바르는 모든 과정에서 필요한 정보를 객관적으로 제공해 줄 수 있는 매우 중요한 요소이다.
본 연구실은 그 중요성과 필요성에 비해 연구 수준이 매우 미흡한 의약품 및 화장품 분야의 레올러지를 심도 있게 연구하는 유일한 연구실로, 이러한 연구 역량을 바탕으로 의약품 및 화장품소재의 레올러지 거동에 관련한 과제를 수행 중에 있다.
레올러지연구실의 지속적 연구 주제
- 유체 중에서의 섬유의 배향에 관한 연구
- 고분자 농후계 및 분산계의 비선형 레올러지 거동에 관한 연구
- 유체 계측기술 향상을 위한 점탄성 유체 및 점소성 유체의 레올러지 특성 평가
- 천연 다당류 물질의 레올러지 특성 연구
- 반고형 약품 및 화장품의 레올러지 특성 연구
- 에멀젼/서스펜젼 식품의 레올러지 특성 연구
- 식품, 약품, 화장품, 메티칼 제품의 저장안정성 및 사용기능 평가
- 복잡한 구조를 갖는 점탄성 물질계의 레올러지 특성 평가