초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
본 연구 과제는 스마트 직조물의 제조를 위한 다실구조체 섬유의 연속 공정 제조, 목적지향적 구조화 및 직조화를 통한 직조물 기반 응용을 찾는데 목적이 있다. 섬유 내에 발전기 (Generator) 도입 등을 포함한 에너지 저장 및 생산 기능, 센서 기능, 통신 기능을 부여하기 위한 다수의 고기능성 물질의 도입 및 내부의 물질을 목적에 맞는 구조화를 목적으로 한다.

□ 연구결과
1. 전기 공방사를 통한 다실구조체 마이크로 섬유의 제조
- 전기방사 연속 공정 확립
- Core에

□ 연구의 목적 및 내용
본 연구 과제는 스마트 직조물의 제조를 위한 다실구조체 섬유의 연속 공정 제조, 목적지향적 구조화 및 직조화를 통한 직조물 기반 응용을 찾는데 목적이 있다. 섬유 내에 발전기 (Generator) 도입 등을 포함한 에너지 저장 및 생산 기능, 센서 기능, 통신 기능을 부여하기 위한 다수의 고기능성 물질의 도입 및 내부의 물질을 목적에 맞는 구조화를 목적으로 한다.

□ 연구결과
1. 전기 공방사를 통한 다실구조체 마이크로 섬유의 제조
- 전기방사 연속 공정 확립
- Core에 다양한 물질 도입 (무기물 전구체, 하이드로젤, 전도성 물질 및 광경화 가능 고분자)
- 섬유내 구조 조절
- 다실구조체 마이크로 섬유 연속 공정 확립 및 소자제조

2. 다실구조체 마이크로 섬유의 섬유기반 전자소자로의 응용
- 전도성 물질의 도입 및 센서로의 응용
- 섬유 내 무기물 전구체 및 나노입자 도입
- 스마트 센서로 응용 가능한 하이드로젤 등의 고성능 물질 도입
- 섬유상 센서 및 섬유상 통신기로의 응용

3. 마이크로 섬유의 Direct Writing 공정을 통한 집적화 및 스마트 직조물 제조
- 전도성을 띄는 다실구조체 섬유의 가시화
- 다실구조체 섬유의 3D 구조화 및 직조물 제조를 통한 집적화
- 집적화를 통한 각 응용 성능 최적화
- 고성능 스마트 직조물 제조의 원천기술 확보
- 내부구조가 조절된 다실구조체 마이크로 섬유 연속 제조 공정 확립

□ 연구결과의 활용계획
본 연구의 성공적인 수행으로, 여러 기능성 물질을 원하는 구조로 마이크로 섬유 내부에 도입하였고 이를 섬유 안에서 구조화 하여 섬유상 소자의 제조 이용할 수 있다. 전기공방 사라는 새로운 개념의 연속 공정방법을 확립하였고 이에 대한 원천 기술을 확보하였다.
유/무기로 이루어진, 전도성, 강유전성, 압전성, 물질을 섬유내에 연속공정을 통해 도입하였고 이를 바탕으로 섬유상 발전기, 섬유상 태양전지 등의 섬유기반 에너지 소자에 응용가능하다. 또한 반도체 물질의 섬유 내 적절한 구조화 및 관능화를 통하여 섬유 기반 압력센서, 화학 센서, 바이오 센서, 질병 진단용 센서의 개발에 활용할 수 있고 고전도성 물질의 섬유 내 적절한 구조화를 통하여 섬유상 통신시설 개발에 응용할 수 있다.

( 출처 : 요약문 4p )

Abstract ▼

□ Purpose&contents
In this research, we plan to fabricate multicompartmental microfibers with electrohydrodynamic co-jetting. Diverse polymeric and inorganic materials with various functions such as conducting, piezoelectric, and elastic properties can be incorporated into microfibers with desire

□ Purpose&contents
In this research, we plan to fabricate multicompartmental microfibers with electrohydrodynamic co-jetting. Diverse polymeric and inorganic materials with various functions such as conducting, piezoelectric, and elastic properties can be incorporated into microfibers with desired architecture. This multicompartmental fiber can be utilized as basic unit of fiber based-electronics. We plan to develop fiber-based generator, solar cell, sensor or antenna using these multicompartmental microfibers. In addition, we can construct desired 3D architecture with multicompartmental microfibers by direct writing procedure. The prepared smart fabric woven structure can be expended as high performance wearable or patchable electronics.

□ Result
1. Fabrication of Multicompartmental microfibers through co-electrospinning
- establishment of continuous process electrospinning
- application of diverse materials in core (inoranic materials, hydrogel, conducting materials and photo-crosslinked polymer)
- control of structure of inner fiber
- establishment of continuous precess for Multiconpartmental microfibers and fabrication of Device

2. Application of Multiconpartmental microfibers for electronic device
- application of conducting materials for sensor
- application of inorganic precursor and nano particles
- application of hydrogels capable smart sensor
- application of fiber sensors and fiber device for communications

3. Integration of Microfiber through the Direct Writing precess and fabrication of smart fiber
- Visualization of conductive multicompartmental microfibers
- 3D structuring of Multicompartmental microfibers and integration through fabrication of fiber
- Optimization of each application performance via integration
- Securement of core technology (fabrication of smart fabric woven structure)
- establishment of continuous process of multicompartmental microfibers controlled inner fiber structure

□ Expected Contribution
A successful performance of this study, we introduced a number of functional material inside the microfibers. This multicompartmental microfibers can be used the fibrous device. Continuous precess of co-electrospinning was established and secured core technolgy (fabrciation of samrt fabric woven structure). Organic/inorganic, conductive, ferroelectric, piezoelectric materials was introduced through continuous precess. This multicompartmental microfibers are applicable to fiber based energy generator devices, such as fiber-shaped solar cell.

( 출처 : SUMMARY 5p )

목차 Contents

• 표지 ... 1목차 ... 2연구계획 요약문 ... 3연구결과 요약문 ... 4 한글요약문 ... 4 SUMMARY ... 5연구내용 및 결과 ... 6 1. 연구개발과제의 개요 ... 6 2. 국내외 기술개발 현황 ... 10 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 10 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 23 5. 연구결과의 활용계획 ... 24 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 25 7. 참고문헌 ... 25 8. 연구성과 ... 27 9. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 32 10. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 32 11. 기타사항 ... 33끝페이지 ... 33