초록 ▼

▷ 에어로겔은 단열성능이 기존에 사용되는 동일 재료에 비해 몇 배 우수하여 차세대 단열소재로서 주목받고 있음.
▷ 그러나 현재 에어로겔의 제조에 사용되는 초임계 공정은 복잡하고 고압을 위한 고가의 장비가 필요하기 때문에 우수한 특성을 가지는 소재를 제조할 수 있음에도, 극히 제한된 용도에 사용되고 있음.
▷ 이에 본 연구에서는 폐기되는 머리카락 및 양모를 에어로겔 제조 원료로 사용하였음. 또한, 방사선을 이용하여 가교제 및 개시제의 독성 잔류 문제없이 멸균, 가교를 통해 머리카락에서 추출한 케라틴과 폴리비닐알콜(PVA)을

▷ 에어로겔은 단열성능이 기존에 사용되는 동일 재료에 비해 몇 배 우수하여 차세대 단열소재로서 주목받고 있음.
▷ 그러나 현재 에어로겔의 제조에 사용되는 초임계 공정은 복잡하고 고압을 위한 고가의 장비가 필요하기 때문에 우수한 특성을 가지는 소재를 제조할 수 있음에도, 극히 제한된 용도에 사용되고 있음.
▷ 이에 본 연구에서는 폐기되는 머리카락 및 양모를 에어로겔 제조 원료로 사용하였음. 또한, 방사선을 이용하여 가교제 및 개시제의 독성 잔류 문제없이 멸균, 가교를 통해 머리카락에서 추출한 케라틴과 폴리비닐알콜(PVA)을 사용하여 하이드로겔을 제조한 뒤, 동결건조하여 90% 이상의 공기가 함유된 에어로겔을 제조하였음. 이 과정은 냉각상태에서도 가능하여 조성물 변화 없이 방사선 조사량 조절만으로 물리적 특성을 자유롭게 조절, 성분 또한 변성이 일어나지 않았음을 FT-IR로 확인하였음.
▷ 또한 중공 나노섬유(hollow nanofibers)를 첨가하여 방사선을 조사하여 하이드로겔 제조, 동결건조법을 통해 에어로겔을 제조하였음. 이를 통해 기공도 및 단열성이 향상됨을 확인하였음.
▷ 최종적으로 버려지는 머리카락 및 양모에서 추출한 케라틴 단백질을 이용, 방사선 조사법을 통해 하이드로겔 제조 후 동결건조 장치로 건조하여 95% 기공도를 지니는 에어로겔 제조함. 유연성, 내구성, 0.01W/m·K 이하의 열전도율 및 의류용에 적용하기 위해 2% 이상의 신도와 10,000회 이상의 굽힘에 대한 내구성과 1 cm 이하의 곡률 반경을 가지면서 밀도 0.3 g/cm³이하의 특성을 지니는 유기 에어로겔 제조에 성공하여 의류용 유기 에어로겔 제조 기초기술을 확보 함.
▷ 연구기간동안 SCI급 논문 총 24편 특허출원 2편의 성과를 달성함.
▷ 탄소 물질을 첨가하여 유기 에어로겔을 제조, 고온에서 탄화시켜 탄소 에어로겔로의 제조 가능성을 테스트하였음.
▷ 초경량, 초단열성, 내열성 등이 우수한 유연한 에어로겔은 몸을 보호하는 의복의 기능에 적합하며, 본 연구 결과를 통하여 국내외적으로 기초연구단계에 있는 에어로겔 합성 및 제조분야에서 선도적인 기술을 확보, 고부가가치의 제품으로서 수입대체 효과는 물론 해외로의 수출 증진 효과가 기대됨.

(출처 : 연구결과 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 3
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 4
• 1. 연구과제의 개요 ... 4
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 4
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 4
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 6
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 7
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 7
• Ⅲ. 연구성과 ... 8
• 끝페이지 ... 15