열화학적 전환을 통한 바이오연료 생산의 바이오 기반 부산물인 바이오차(biochar)는 비용을 낮추고 열-기계적 특성을 향상시키며 환경 정화에 기여하기 위한 중합체 복합재의 충전재로서의 잠재력을 지닌다. 3D 프린팅된 바이오차 복합재는 최근 몇 년간 점차 관심을 받아 왔으나, 층간 접착 불량과 노즐 막힘과 같은 어려움을 겪어 왔다. 현재까지는 3D 프린팅된 바이오차 복합재와 관련 바이오차 특성을 심층적으로 고찰한 문헌 고찰이 없다. 본 연구는 3D 프린팅 폴리머 및 바이오차 복합재에 관한 최근 연구들을 요약하고 논의하며, 각 연구에서 도출된 기계적, 열적 및 추가 특성을 검토한다. 또한 입자 크기와 바이오차 응집으로 인한 노즐 막힘 등 인쇄성(printability)의 기술적 과제도 함께 논의한다. 더 나아가, 본 연구는 잠재적인 3D 프린팅 결과와 관련하여 열분해 조건 및 원료 선택으로 인해 나타나는 바이오차 특성의 변동성을 논의한다. 특히 여러 연구에서는 고(高) 리그닌(lignin) 원료가 3D 프린팅의 후보가 될 수 있다고 보고하였다. 물리적 및 화학적 방법을 통한 바이오차의 후처리 접근법도 소개한다. 볼 밀링(ball milling)은 입자 크기, 표면적, 기능기(functional groups)를 조절할 수 있어 물리적 처리에 가장 큰 가능성을 지니는 것으로 보이며, 산 또는 알칼리를 이용한 화학적 처리는 바이오차의 기공도와 친화성(wettability)을 맞추기 위해 사용된다. 전반적으로, 연구 수가 제한되어 있으므로 향후 연구에서는 바이오차의 생산 및 후처리 방법을 그 결과로 나타나는 3D 프린팅 매개변수와 연계해 수행할 필요가 있는 것으로 확인되었다.
*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.