초록 ▼

○ 본 연구는 생체모방기술을 바탕으로 고강도 경량 나노 복합 소재 및 공정 개발을 목적으로 함

○ 전복껍질을 모방하여 자동차 내·외장재에 적용이 가능한 유무기 하이브리드 복합체 및 제조 공정을 개발

○ 뼈 구조를 모방하여 정렬된 기공채널 및 계층적 기공구조를 지닌 금속, 세라믹, 고분자 다공체 개발 및 나노 크기의 기공을 갖는 3차원 나노 다공체를 개발

○ 저융점 나노 프릿, 무기 고분자를 이용하여 3차원 나노 구조 폼 및 유리 섬유 내 함침 공정을 개발하여 손톱구조를 모방한 투광성, 기능성 복

○ 본 연구는 생체모방기술을 바탕으로 고강도 경량 나노 복합 소재 및 공정 개발을 목적으로 함

○ 전복껍질을 모방하여 자동차 내·외장재에 적용이 가능한 유무기 하이브리드 복합체 및 제조 공정을 개발

○ 뼈 구조를 모방하여 정렬된 기공채널 및 계층적 기공구조를 지닌 금속, 세라믹, 고분자 다공체 개발 및 나노 크기의 기공을 갖는 3차원 나노 다공체를 개발

○ 저융점 나노 프릿, 무기 고분자를 이용하여 3차원 나노 구조 폼 및 유리 섬유 내 함침 공정을 개발하여 손톱구조를 모방한 투광성, 기능성 복합체를 제조하였음

○ 상어표피의 구조를 모방하여 기계적 마찰 손실 저감을 위한 저마찰 지향적인 표면 패턴의 설계 및 방향을 제시함

(출처 : 요약서 3p)

Abstract ▼

Ⅳ. Results

❑ Development of light weight and tough composite inspired by Abalone shell structure
◦ Securing nano platelet inorganic particles of a size of 20μm - 20nm such as silcate, alumina, calcium carbonate, and Mg_1-xAl_x(OH)₂

◦ Manufacturing tec

Ⅳ. Results

❑ Development of light weight and tough composite inspired by Abalone shell structure
◦ Securing nano platelet inorganic particles of a size of 20μm - 20nm such as silcate, alumina, calcium carbonate, and Mg_1-xAl_x(OH)₂

◦ Manufacturing technology of abalone shell mimicked composites consisted of well oriented alumina platelet was secured, and its bending strength is over 200 MPa which is the same as fracture toughness (K_1C) of 6 MPa·m^1/2

◦ Development of technology capable of forming mineral asperities on the surface of inorganic platelets which improves the bending strength of composites more than 60%

◦ There is a possibility of application in the expanded field, such as heat dissipation and insulation, and the highly-oriented alumina-epoxy composites present more than 8 W/m·K of thermal conductivity

◦ The manufacturing process for large areal composite and shape forming has been set up

❑ Development of processing technology for highly reliable nano porous material inspired by hierarchical bone structure
◦ The porous silicon nitride ceramics which has aligned pore channels and hierarchical pore structure is fabricated by ice-templating method, and characterized with changing microstructures varing processing parameters

◦ Enhancement of dielectric properties of BT-Epoxy dielectric composites with aligned particles
◦ Fabrication of Alumina/Nickel, Alumina/TSC composites having brick-and-mortar structure
◦ Preparation of various 3D polymer templates and feasibility study of material infiltration
◦ Development of thick 3D nano structured polymer templates
◦ Microstructural optimization of 3D nano structured polymer templates
◦ Fabrication of porous cobalt metal foam and application in energy storage
◦ Fabrication and characterization of porous copper metal foam by ice-templating method
◦ Fabrication of iron foam and characterization of oxidation behavior
◦ Fabrication and characterization of porous nickel metal foam by ice-templating method


❑ Development of processing technology with bio-system of integument of inspired functional transparent composites
⚪ Bio-inspired composite models were established based on the physical properties of fingernail such as transparency in the different relative humidity condition and microstructural characteristics

⚪ Design of glass composition, optimization of glass properties, and fabrication of nano glass powders for transparent composites

⚪ Development of transparent organic/inorganic hybrid matrix using preceramic polymers
⚪ Development of bio-inspired 3D structures and composites



❑ Development of materials and processing inspired with shark skin for low friction and wear resistance
◦ A low friction technology was secured for various materials such as composites and composite coatings.

◦ Surface modification techniques was secured for the reduction of friction coefficient at least by 20%.

◦ A coating of graphene on various substrates was successfully achieved by using thermal CVD and the friction was reduced with and without transfer onto arbitrary substrates.

(출처 : SUMMARY 9p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• S U M M A R Y ... 8
• C O N T E N T S ... 12
• 목차 ... 13
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 14
• 제 1 절 연구개발의 목적 ... 14
• 제 2 절 연구개발의 필요성 ... 14
• 제 3 절 연구개발 목표 및 범위 ... 18
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 22
• 제 1 절 국내외 연구동향 ... 22
• 제 2 절 관련 기술의 연구동향 ... 23
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 25
• 제 1 절 전복껍질 구조를 모방한 경량 고강도 복합소재 개발 ... 25
• 제 2 절 계층적 뼈 구조를 모방한 고 신뢰성 나노 다공체 공정 개발 ... 41
• 제 3 절 생체 외피계를 모방한 다기능성 투광성 복합체 공정개발 ... 64
• 제 4 절 상어표피를 모방한 저마찰 내마모성 소재 공정 개발 ... 85
• 제 5 절 연구단의 특허 포트폴리오 ... 101
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 103
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 109
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 112
• 제 7 장 참고문헌 ... 117
• 끝페이지 ... 124