연속 주조 공정 중 아포정강의 상변화 거동 및 크랙 발생에 관한 수치해석 연구

학위논문 (박사) -- 서울대학교 대학원 : 공과대학 재료공학부, 2021. 2. 이경우.In the continuous casting process, hypo peritectic steel has a complex phase change and a high cracking ratio. So, first, we develop a model of phase transformation that can simulate the phase change behaviors of the hypo peritectic steel. This new model is suggested to predict the behaviors of phase transformation during continuous cooling by considering the thermodynamics, empirical formulas, and carbon diffusion. Particularly, massive transformation from δ phase to γ phase and undercooling from the peritectic temperature to the formation of γ phase (dTp) are included in this model. As a result, it is showed that the phase change behaviors of the hypo peritectic steel have two paths. When the solidification is completed without the peritectic transformation to all δ phases before the temperature reaches Tps (=Tp (peritectic temperature)-dTp), the solidified δ phase is transformed to the γ phase by the massive transformation. On the other hand, when the peritectic transformation at the L/δ interface starts at Tps, the growth of the γ phase by the peritectic transformation is generated by the carbon diffusion. Using the results of the phase change model of hypo peritectic steel, the mechanisms of crack generation in the continuous casting process were investigated. So, new models are developed, such as strain rates in solid, volume contraction rates with liquid, and pore formation susceptibilities. In addition, stress model is developed for calculating the stress distribution in the solidified shell. As a result, it can be suggested that the massive transformation in solid and peritectic transformation during solidification are the main mechanisms of crack generation. In addition, it is showed that these two crack mechanisms are divided based on the linear relation between carbon contents and dTp, and that the probability of crack generation is high near the transition boundary between the two mechanisms. The crack generation ratios are analyzed by using the results of models for predicting crack generation. In order to apply the results of the models to alloying steel, an equation of effective carbon composition is suggested. As a result, it is possible to analyze the behaviors of the crack generation ratio according to the effective carbon contents at various experiments by using the temperature at which massive transformation starts and the pore formation susceptibilities at a specific dTp. Furthermore, the effects of silicon, manganese and casting speed on the behaviors of crack generation are analyzed. Casting speed, silicon concentration, and manganese concentration shifted the effective carbon composition with the maximum crack ratio. These behaviors of crack ratios according to casting speed, silicon, and manganese can be understood by the difference of δ/γ interfacial energy as the energy to overcome to generate γ phase. As a results, because the casting speed, silicon contents, and manganese contents can change the dTp by affecting the nucleation of the γ phase, it can be suggested that they can change the carbon contents with the maximum crack ratio.연속 주조 공정에서 아포정강은 복잡한 상변화와 높은 크랙 발생 비율을 갖는다. 이를 이해하기 위해, 우선 아포정강의 상변화 거동을 모사할 수 있는 상변화 모델을 개발하였다. 이 새로운 아포정강의 상변화 모델은 열역학, 실험식, 탄소의 확산을 고려하였으며, 연속 냉각 중의 상변화 거동을 예측하고자 하였다. 특히 δ상에서 γ상으로의 매시브 변태와 포정 온도에서부터 γ 상 생성까지의 과 냉(dTp)이 상변화 모델에 포함되었다. 그 결과, 아포정강의 상변화 거동은 크게 두 가지 경로를 가짐을 확인하였다. 온도가 Tps(=Tp(포정 온도)-dTp)에 도달하기 전에 모두 δ상으로 포정 변태 없이 응고가 완료되는 경우, 응고된 δ상은 매시브 변태에 의해 γ상으로 상변화가 이루어진다. 이와는 달리, 온도가 Tps에 도달하기까지 응고가 완료되지 않았을 때, L/δ계면에서 포정 변태가 시작하는 경우, 포정 변태로 인한 γ상의 성장은 주로 탄소의 확산에 의해 이루어진다. 아포정강의 상변화 모델 결과를 이용하여, 연속 주조 공정에서의 크랙 발생 메커니즘을 규명하고자 하였다. 이를 위해 고상에서의 변형률 속도, 응고 도중 부피 수축 속도 및 공공 생성 가능성을 모델링 하였다. 추가적으로 응력 해석 모델을 개발함으로서, 응고된 쉘 내의 응력 분포를 계산하였다. 그 결과 고상에서의 매시브 변태와, 응고 도중 발생하는 포정 변태가 주된 크랙 발생 메커니즘으로 판단되었다. 또한 이 두 크랙 발생 메커니즘은 탄소 조성과 dTp 사이의 선형적인 관계를 기준으로 천이됨을 파악하였으며, 두 메커니즘이 천이되는 경계 근처에서 크랙 발생 가능성이 가장 크다는 것을 보여 주었다. 크랙 발생 예측 모델 결과를 이용하여 연속 주조 공정에서의 면세로 크랙 발생 비율 거동을 분석하였다. 이때, 앞서 진행 한 모델링 연구들을 합금강에 적용하기 위해서 유효 탄소 조성 식을 도출하여 사용하였다. 그 결과, 다양한 실험들의 유효 탄소 조성에 따른 크랙 발생 비율 거동을 특정 dTp에서의 매시브 변태 시작 시 온도와 공공 발생 가능성을 이용하여 분석이 가능하였다. 나아가 크랙 발생 거동에 대한 실리콘, 망간, 주조 속도의 영향을 분석하였다. 실리콘 농도와 주조 속도의 증가는 최대 크랙 발생 비율을 갖는 유효 탄소 조성을 높이며, 망간 농도의 증가는 최대 크랙 발생 비율을 갖는 유효 탄소 조성을 낮추었다. 우리는 이를 L/δ계면에서 γ상이 생성되기 위해 극복해야 하는 δ/γ 계면 에너지를 계산하여 분석해 보았다. 그 결과 주조 속도, 실리콘 농도, 망간 농도는 γ상의 핵생성에 영향을 주어 dTp를 변화시킬 수 있다고 판단할 수 있었다. 그리고 이러한 dTp의 변화는 최대 크랙 발생 비율을 갖는 탄소 조성을 변화 시킬 수 있다고 판단되었다.Abstract i Table of Contents iv List of Figures viii List of Tables xiii Chapter. 1 Introduction １ 1.1 Continuous casting １ 1.2 Problems of continuous casting ２ 1.3 Hypo peritectic steel ５ Chapter. 2 Literature review of phase transformation and crack generation of hypo peritectic steel ８ 2.1 Modeling of phase transformation for hypo peritectic steel ８ 2.2 Modeling of predicting crack generation during continuous casting １２ 2.2.1 Internal stress and strain induce crack １３ 2.2.2 Incomplete liquid filling with deformation １５ 2.3 Complex behaviors of phase transformation of hypo peritectic steel １７ 2.4 Goals of the research １９ Chapter. 3 Modeling of phase transformation of hypo peritectic steel during cooling ２１ 3.1 Modeling procedure ２１ 3.1.1 Outline of the new model for peritectic transformation. ２１ 3.1.2 Thermodynamic analysis for the delay of formation of γ phase, dTp, and massive transformation, dTm ２６ 3.1.3 Modeling procedure of phase transformation model ３０ 3.2 Results and discussion ４１ 3.2.1 Phase change of hypo peritectic steel during cooling ４１ 3.2.2 Speeds of interfaces during cooling ４７ 3.2.3 Paths of phase transformation of hypo peritectic steel ５４ Chapter. 4 Predict crack generation of hypo peritectic steel during continuous casting ５６ 4.1 Modeling procedure for predicting crack generation considering phase transformation by new developed model ５６ 4.2 Modeling for stress in solidified shell ６４ 4.2.1 The governing equations for thermal-mechanical model ６５ 4.2.2 Modeling procedure of thermal-mechanical model ６８ 4.3 Results ７６ 4.3.1 Volume contraction rates and pore formation susceptibilities during cooling ７６ 4.3.2 Strain rates in solid phase during cooling ８４ 4.3.3 Stress distribution in solidified shell ８９ 4.4 Discussion ９５ 4.4.1 Crack mechanisms with relationship between delay of peritectic transformation, dTp, and carbon contents ９５ 4.4.2 Mapping of crack generation mechanisms １０４ Chapter. 5 Analyze crack ratio of field data using the results of models for crack mechanisms １１０ 5.1 Longitudinal crack ratios according to effective carbon contents １１０ 5.2 Analyze distribution of crack ratio using results of crack generation model １１８ 5.3 Effects of casting speeds and alloy elements for the behaviors of crack generation on continuous casting １２３ 5.3.1 Effects of Silicon and manganese １２４ 5.3.2 Effects of casting speed １２８ Chapter. 6 Summary and Conclusion １３０ Bibliography １３４ 국문 초록 １３９Docto

기체확산층의 구조 및 내구저하에 따른 고분자 전해질형 연료전지의 과도응답 특성에 관한 연구

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 기계항공공학부, 2012. 8. 민경덕.The transient response characteristics and durability problems of proton-exchange membrane fuel cells are important issues for the application of PEM fuel cells to automotive systems due to a frequent load change and a requirement for a long term operation. Gas diffusion layer (GDL) is the key component of the fuel cell because it directly influences the mass transport mechanism. Thus, the optimal design of the gas diffusion layer is a crucial process to enhance the water management ability for better performance of the PEM fuel cell. However, few papers have attempted to study dynamic behaviors and durability issues related with the gas diffusion layer. In addition, it is difficult to directly analyze two-phase mass transport mechanism inside the GDL by both experimental and numerical methods. In this study, the transient response of a PEM fuel cell related with characteristics of the GDL and GDL degradation effects is studied by analyzing various experimental results and proven theories. At first, a systematic transient response and cathode flooding phenomena during the load change are investigated in order to determine effects of operating conditions. The cell voltage was acquired according to the current density change under a variety of stoichiometric ratio, temperature and humidity conditions, as well as different flooding intensities. Using the transparent fuel cell, the cathode gas channel images are obtained simultaneously with a CCD imaging system. It is shown that the undershoot behavior consists of two stages with different time delaysone is on the order of 1 second and the other is on the order of 10 seconds. It takes about 1 second for the product water to come up to the flow channel surface so that the oxygen supply is temporarily blocked, which causes voltage loss in that "undershoot". The correlation of the dynamic behavior with stoichiometric ratio and cathode flooding is analyzed from the results of these experiments. Secondly, structural effects of the GDL on the transient response were investigated. Design parameters were varied in each GDL structure which consists of substrate, micro porous layer (MPL) and MPL penetration part. The activated carbon fiber (ACF) which has a large surface area is added in the substrate to enhance attachment of components such as carbon fillers, resins and PTFE, thereby controlling a pore structure of the substrate. Thickness of the MPL penetration was varied to investigate effects of the MPL penetration part. The MPL slurry density was varied and functional structures which have less hydrophobic layer and pore path were added in the MPL. All these design parameters affect the water management ability of the GDL inducing different characteristics of the transient response of the PEM fuel cell. In special, GDLs, which have a better water holding ability, enhance the recovery of voltage performance after undershoot because the GDL increases water supply to the dehydrated membrane due to a higher concentration of water in the GDL. It was shown that capillary pressure gradient is main driving force through the GDL and this capillary pressure gradient is determined by structure of the GDL. The correlation of the transient response with water management characteristics of the GDL which affect the water content of the membrane was investigated. Finally, the effects of GDL degradation on the transient response of the PEM fuel cell were systematically studied. With GDLs aged by the accelerated stress test, the effects of hydrophobicity and structural changes due to carbon and hydrophobicity loss in the GDL on the transient response of PEM fuel cells were determined. The degraded GDLs that had changed capillary pressure gradient cause local water flooding inside the GDL inducing uneven membrane hydration and oxygen depletion, thereby causing lower and unstable voltage responses after the load changes. Dissolution aging and corrosion aging induces degradation at different location of the GDL respectively, thereby different performance decrease phenomena were obtained. Using a pore network modeling (PNM) of the aged GDL, this phenomenon is also verified. A water-lake is formed inside the GDL where water tends to stay in lower capillary energy spots. This systematic research on the transient response of the PEM fuel cell related with the characteristics and degradation effects of the GDL contributes to the evaluation of fuel cell modeling, development of optimal cell design, and the construction of control logic and driving strategy for a fuel cell vehicle.고분자 전해질형 연료전지(PEMFC)를 부하 변화가 자주 요구되고, 장시간 운전이 요구되는 차량용으로 사용하기 위해서는 과도 응답 특성과 내구성 문제에 관한 연구가 필수적이다. 기체확산층(GDL: Gas Diffusion Layer)은 연료전지 내부의 물질 전달 메커니즘에 직접적으로 영향을 미치는 구성 요소로써 연료전지 성능을 확보하기 위해서는 물 관리 능력을 향상시키기 위한 GDL의 적절한 설계가 중요하게 된다. 하지만 과도 응답 특성 및 내구성 문제는 물질 전달 특성과 관련 있음에도 불구하고 GDL 내부의 이상 유동 메커니즘에 대해 실험적, 수치적으로 해석하기 어려워 물질 전달의 통로가 되는 GDL과 연관시켜 체계적으로 분석한 연구는 거의 없다. 또한 이다. 따라서 본 연구에서는 다양한 실험 결과들과 지배방정식들을 연계 해석하여 GDL의 특성과 내구성능 저하가 PEM연료전지의 과도응답 특성에 어떠한 영향을 미치는지에 대해 분석하였다. 첫째로 다양한 작동조건에서 과도 응답 특성과 공기극 플러딩 현상에 대하여 분석하였다. 다양한 당량비, 온도, 습도, 플러딩 강도 조건에서 순간적인 전류 밀도 변화에 따른 연료전지 전압을 측정하였다. 또한 가시화셀을 이용하여 공기극의 채널 플러딩 이미지를 얻어 분석하였다. 저부하에서 고부하로 운전시 성능이 순간적으로 하락하는 언더슈트 현상이 나타나고 이는 두 개의 시간 지연 특성을 가지는 사실을 밝혔다. 내부에서 생성되는 물이 채널 표면까지 도달하는데 약 1초의 시간 오더를 가지고, 이 때 산소의 공급이 일시적으로 저하되어 전압 손실이 발생하게 되어 언더슈트 현상이 나타난다는 사실을 분석하였다. 두번째로 GDL의 구조적 특성이 과도 응답에 미치는 영향에 대해 분석하였다. GDL은 기재, 미세다공층(MPL: Micro Porous Layer)과 MPL 침투층으로 구분할 수 있으며 각각의 설계인자들을 선정하여 다양한 GDL을 제작하여 분석하였다. 기재에 표면적이 넓은 활성 탄소 섬유를 첨가하여 GDL 제작시 첨가되는 탄소 필러, 수지, PTFE의 분포를 조절함으로써 기재의 다공층 구조가 과도 응답 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 MPL 침투 깊이, MPL 슬러리 액밀도 조절, 약소수성층 및 pore path 추가와 같은 MPL 설계인자에 따른 과도 응답 특성을 분석하였다. 특히 물을 함유하는 특성을 가진 GDL의 경우 급격한 부하 변화시에 멤브레인 쪽으로 물을 공급하는 능력이 우수하여 탈수된 멤브레인이 빠르게 수화되면서 이온전도도가 향상되어 성능 회복이 빨라지는 결과를 얻었다. 결과들을 통해GDL 내부에서 물질전달을 결정짓는 주된 힘은 모세관압 구배이며 GDL 설계에 따라 달라짐을 밝혔다. 이로부터 멤브레인의 물 함유량 회복속도에 GDL이 영향을 미쳐 연료전지의 과도 응답 특성이 달라진다는 사실을 밝혀내었다. 마지막으로 GDL의 내구성능저하가 과도 응답 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 가속화 내구 평가 기법을 개발하여 GDL의 소수성 및 구조 변화에 따른 연료전지 동적 성능 변화를 분석하였다. GDL 내부에 발생한 국부적인 소수성 감소지역에 물이 정체되어 국부적 플러딩 현상이 나타나 멤브레인의 수화 및 산소 공급이 불규칙해져 전압 성능이 낮아지고 불안정해지는 사실을 분석하였다. 내구 저하 방법에 따라 GDL의 각각 다른 부위가 손상되어 성능 저하 양상이 달라짐을 보였다. 또한 포어 네트워크 모델링을 통하여 내구 저하된 GDL에서의 물 분포를 분석하여 국부적 플러딩 현상이 생기는 사실을 밝혀내었다. 본 연구에서는 물질 전달의 핵심이 되는 GDL의 구조적 특성 및 내구성능 변화를 고분자 전해질형 연료전지의 과도 응답 특성과 연계하여 체계적으로 분석하였다. 본 연구는 연료전지 모델링 평가 및 검증, 연료전지의 최적 설계 그리고 연료전지 차량의 제어 로직 및 운전 전략을 수립하는데 도움이 될 것이다.Acknowledgements iii List of Tables x List of Figures xi Acronym xviii Chapter 1. Introduction 1 1.1 Backgrounds and Motivations 1 1.1.1 Polymer electrolyte membrane fuel cell 1 1.1.2 Major issues in the PEM fuel cell 2 1.1.3 Gas diffusion Layer 4 1.2 Literature Review 5 1.3 Objectives 12 Chapter 2. Transient response of a PEM fuel cell under various operating conditions 17 2.1 Experimental setup 18 2.1.1 Fuel cells and test station 18 2.1.2 Experimental conditions 19 2.1.2.1 Experiments with the large-effective-area PEM fuel cell 19 2.1.2.2 Experiments with the transparent PEM fuel cell 20 2.2 Experimental results 21 2.2.1 Transient voltage response under various operating conditions 21 2.2.2 Transient voltage response related with water production during load change using the transparent cell 24 Chapter 3. Transient response of a PEM fuel cell related with structure design of the gas diffusion layer 38 3.1 Design parameters of GDL structure 38 3.2 Experimental setup 42 3.2.1 Fuel cell and test station 42 3.2.2 Experimental conditions 43 3.3 Experimental results 44 3.3.1 Effects of pore structure of the substrate on transient response of the PEM fuel cell 44 3.3.2 Effects of MPL penetration thickness on transient response of the PEM fuel cell 53 3.3.3 Effects of MPL density on transient response of the PEM fuel cell 57 3.3.4 Effects of functional structure of the MPL on transient response of the PEM fuel cell 60 Chapter 4. Transient response of a PEM fuel cell with a degraded gas diffusion layer 99 4.1 Experimental setup 100 4.1.1 Aging of the GDL 100 4.1.1.1 Degradation of the GDL due to dissolution 100 4.1.1.2 Degradation of the GDL due to carbon corrosion 101 4.1.2 Fuel cell and test station 102 4.1.3 Experimental conditions 102 4.2 Experimental results 104 4.2.1 Transient response of a PEM fuel cell with an aged GDL degraded by dissolution 104 4.2.1.1 Change of GDL properties due to dissolution 104 4.2.1.2 Transient response change due to dissolution 105 4.2.2 Transient response of a PEM fuel cell with an aged GDL degraded by carbon corrosion 109 4.2.2.1 Change of GDL properties due to carbon corrosion 109 4.2.2.2 Transient response change due to carbon corrosion 111 4.3 Numerical study using pore network modeling 114 4.3.1 Simulation of the degraded GDL 114 4.3.2 Simulation results 116 Chapter 5. Conclusions 144 Bibliography 150 초 록 161Docto

物上保證人의 法的 保護 : 事前求償權과 辯濟者代位를 중심으로

학위논문(석사)--서울대학교 대학원 :법학과 민법전공,2000.Maste

Cardiovascular effects of hind-limb unweighing in mice

의학과/석사[한글]기립성불내성(Orthostatic intolerance)은 장기간의 침상안정 후, 무중력 상태에 노출 되었을 때 또는 고령의 환자들에게서 나타날 수 있는 심각한 문제이다. 이와 같은 저혈압에 대한 보상성 반응이 저하되어 있는 원인은 아직 명확히 규명되어 있지는 않지만 저혈량증, 자유신경계 이상, 그리고 혈관이나 심장기능의 변화들과 같은 여러 가지 요인들이 관여하는 것으로 알려져 있다. 본 연구의 목적은 mice의 하지무부하를 이용하여 장기간의 침상안정 상태와 유사한 생리학적 변화를 유발하여 압력반사에 대한 반응과 심근의 수축력을 평가함으로 기립성불내성의 원인이 되는 심혈관계 기능의 변화를 알아보고자 하였다.방법은 C57BL/6 mice(25 - 30 g body wt, 8 - 10 wk old)를 이용하여 좌심실에 micromanometer-conductance catheter를 삽입하고 양측의 목동맥 폐색(carotid artery occlusion)으로 압력반사를 유도하여 심근 수축력을 측정하였으며, 심근세포를 분리하여 isoportrernol 농도 변화에 따른 근육원섬유마디 수축(sarcomere shortening)과 일과성칼슘증가(calcium transient)를 측정하였다.결과는 양측 목동맥 폐색으로 인한 수축력과 동맥압 반응은 하지무부하군에서 현저히 약화되어 있는 소견을 보였다. 양측 목동맥 폐색 후 수축기 혈압의 % 변화에서 대조군은 31% ± 3, 하지무부하 군에서는 8% ± 4을 나타냈으며 , 후부하를 나타내는 Effective arterial elastance(Ea) 는 대조군, 하지무부하에 군에서각각 32% ± 5 vs 8% ± 3 ㎜Hg/㎖, 수축력을 나타내는 end systolic ventricular elastance (slope of the ESPVR, Ees)는 70% ± 11 vs 10% ± 8 ㎜Hg/㎖ 증가 소견을 보였으나 하지무부하 군에서 모두 유의하게 약화되어 있었다. 양측 목동맥 폐색 후에 positive inotropic response를 나타내는 Ees, 즉 ESPVR 기울기의 증가를 보여주고 있으며, 하지무부하 군에서는 대조군과 비교하여 의미 있게 약화되어 있는 소견을 보였다.(Fig. 1)분리된 심근세포의 수축력 실험에서 심근수축 작용제인 isoproterenol의 농도를 증가시키면서 근육원섬유마디 수축과 일과성칼슘증가를 동시에 측정하였다. 두 군모두 isoproterenol 농도를 증가시킴에 따라 근육원섬유마디 수축은 증가하였으나 대조군에 비하여 하지무부하 군에서는 의미 있는 차이를 보였다.(Fig. 2) 그러나일과성칼슘증가의 변화는 두 군 사이에 의미 있는 차이를 나타내지 않았다. (Fig.2)결론적으로 전체적인 압력반사 반응에 영향을 미치는 심박수와 압력유지 인자들이 장기간의 침상안정 환자들에게 나타나는 기립성불내성과 연관이 있을 것으로 사료된다. [영문]Introduction: Orthostatic intolerance is a debilitating problem following prolonged bed-rest, exposure to microgravity, and in the elderly. Although the mechanism underlying the impaired response to a hypotensive stimulus remain poorly understood, there are likely multifactorial and may include hypovolemia, autonomic dysfunction, and vascular and cardiac alterations. We examined the integrated cardiovascular response to baroreceptor activation in hind-limb unweighing mouse model of microgravity to test the hypothesis that both pressor and contractility response are attenuated in hind-limb unweighing mice.Mithods: C57BL/6 mice(25 - 30 g body wt, 8 - 10 wk old) were used in this experiment. Myocardial contractile response to bilateral carotid artery occlusion were measured with a left ventricular micromanometer-conductance catheter.We performed bilateral carotid artery occlusion, and open-loop baroreceptor stimulus, in mice exposed to hind-limb unweighing for 2 Weeks. In isolated myocyte studies, simultaneous sarcomere shortening and calcium transient were measure in isolated myocytes in response to increasing concentrations of the β-agonist isoproterenol.Result: In controls, bilateral carotid artery occlusion increased heart rate and mean arterial pressure. These response were markedly attenuated in hind-limb unweighing mice. Bilateral carotid artery occlusion increased the slope of the end-systolic pressure volume relation(Ees) by 70 ± 11 ㎜Hg/㎖ and this inotropic response was markedly attenuated to 10 ± 8 ㎜Hg/㎖ in hind-limb unweighing. Isoproterenol increased sarcomere shortening in a dose-dependent manner in control and hind-limb unweighing mice. However the contractile response to isoproterenol was significantly attenuated in the hind-limb unweighing mice.Conclusions: Both pressor and contractility responses appear to be impaired in a model of microgravity. The chronotropic, inotropic, and pressor contributions to the overall baroreflex response and decreased myofilament Ca2+ sensitivity can have further crucial implications in providing countermeasures for orthostatic intolerance in prolonged bed-rest patients.ope

Method of stabilizing sorghum natural color extracts by condensation with acetaldehyde

색상 및 열 안정성이 향상된 수수 천연색소의 제조방법, 수수 천연색소 추출물에 아세트 알데하이드를 처리하는 단계를 포함하는 천연색소의 안정화 방법 및 상기 천연색소를 플라스틱 성형 재료에 혼합하여 플라스틱 성형물을 제조하는 단계를 포함하는 천연색소로 착색된 플라스틱 성형물의 제조 방법에 관한 것이다.수수로부터 천연색소 추출물을 추출한 후, 이를 아세트 알데하이드와 축합반응하여 색상 및 열 안정성이 향상된 고분자화된 천연색소를 제조하였으며, 이를 플라스틱과 혼합하여, 색상 안정성이 향상된 플라스틱을 제조할 수 있다. 따라서, 이러한 방법에 의해 생산된 플라스틱을 이용하여 천연색소를 함유한 인체친화적이고 위생적인 제품을 개발할 수 있다.수수 천연색소 추출물과 아세트 알데하이드를 축합반응하는 단계를 포함하는, 색상 및 열 안정성이 향상된 고분자화된 천연색소의 제조방법