초록 ▼

연구의 목적 및 내용
교통사고 취약 구간, 야간 우천 시에 적용 가능한 고 시인성 및 내마모성 차선 도색 소재의 개발을 위한 원천 연구로서 (1) 축광성 형광체의 도입을 통한 시인성 향상 기술 확보, (2) 글라스 비드의 초발수성 표면 처리를 통한 수막현상 제어 기술 확보, (3) 내구성 및 내마모성 확보를 위한 무기필러의 도입 및 상용성 향상 기술 확보, (4) 무기필러 및 글라스 비드의 도료 복합체 내 분산안정성, 접착성 향상 기술 확보, (5) 유무기 도료 복합체의 최적 구조 설계 기술 확보를 주요 내용으로 함.
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연구의 목적 및 내용
교통사고 취약 구간, 야간 우천 시에 적용 가능한 고 시인성 및 내마모성 차선 도색 소재의 개발을 위한 원천 연구로서 (1) 축광성 형광체의 도입을 통한 시인성 향상 기술 확보, (2) 글라스 비드의 초발수성 표면 처리를 통한 수막현상 제어 기술 확보, (3) 내구성 및 내마모성 확보를 위한 무기필러의 도입 및 상용성 향상 기술 확보, (4) 무기필러 및 글라스 비드의 도료 복합체 내 분산안정성, 접착성 향상 기술 확보, (5) 유무기 도료 복합체의 최적 구조 설계 기술 확보를 주요 내용으로 함.

연구개발성과
(1) 축광성 형광체의 도입을 통한 시인성 향상 연구:
① 고상법(solid state method)으로 합성된 축광 물질은 SrAl₂O₄:
Eu²⁺,Dy³⁺,Tb³⁺로서 마이크로 크기의 입도를 가지며 최대 66,000 mcd/m²의 휘도를 보임. 잔광 시간을 정의하는 휘도(320 mcd/m²)와 비슷한 수치에서 54mcd/m²까지 3807초의 매우 긴 잔광 시간을 가졌으며, 육안으로는 3시간정도까지 녹색 광을 유지하였음.

② 서스펜션 중합반응을 활용하여 축광소재를 캡슐화하여 축광소재를 심물질로 가지는 고분자 마이크로 캡슐을 합성하였음. 축광소재의 함유량이 80%이며, 도료용 도료와 복합화시킨 샘플에 대한 휘도 테스트 결과 100초 동안 최대 1,000 mcd/m²이상의 값을 유지를 달성함.

(2) 글라스 비드의 초발수성 표면 처리를 통한 수막현상 제어 연구: HF로 표면의 거칠기를 증가시킨 후 ODTS 용액로 초발수 특성을 나타내는 글라스 비드를 개발하였으며, 노면 표지용 흰색 도료를 혼합하여 건조한 노면과 젖은 노면에 대해서 재귀반사도를 측정하였음. 측정결과 건조한 노면 조건에서 약 161 mcd/(m²·lx), 젖은 노면에서도 124 mcd/(m²·lx) 의 재귀반사도 측정값을 달성함.

(3) 내구성 및 내마모성 확보를 위한 무기필러의 도입 연구: Muscovite mica를 hydrothermal 처리한 후, 소수화 표면처리하여 도료와의 상용성을 증대시킴. Mica 필러를 수성 백색 도로용 도료와 혼합 후 도포, 건조하여 500 g의 하중, 5000 cycle 의 조건에서 40-100 mg 의 내마모도를 달성함.

연구개발성과의 활용계획(기대효과)
- 고상법(solid state method)으로 합성된 마이크로 크기의 SrAl₂O₄: Eu²⁺,Dy³⁺,Tb³⁺는 기존의 연구 수준에서 보고된 축광 물질보다 우수한 성능을 가지며, 특히 매우 높은 휘도의 녹색광을 발광하기 때문에 야간 주행시 시인성이 요구되는 국도, 고속도로, 공항 등 도로용 도료에 다양하게 응용이 가능하며, 기타 비상장치의 안전지표로도 활용 가능함.

- 서스펜션 중합반응을 활용하여 제조된 축광 캡슐은 도료와의 상용성, 접착력이 우수할 뿐만 아니라 산성비 등 외부 환경 자극으로부터 축광물질을 캡슐화하여 야간 주행 시 시인성 향상에 매우 효과적일 것으로 기대함.

- 초발수성 글라스 비드는 초발수 특성으로 인해 수막현상을 배제할 수 있으며, 건조한 노면 조건에서 약 161 mcd/(m²·lx), 젖은 노면에서도 124 mcd/(m²·lx) 의 재귀반사도 측정값을 달성함.

(출처 : 요약문 3p)

Abstract ▼

Purpose & Contents
This work deals with the development of functional materials with high visibility under night and rainy weather conditions and anti-abrasion property for minimize traffic accidents and involves the following details: (1) synthesis of phosphorous materials and introduction to ro

Purpose & Contents
This work deals with the development of functional materials with high visibility under night and rainy weather conditions and anti-abrasion property for minimize traffic accidents and involves the following details: (1) synthesis of phosphorous materials and introduction to road paint for high visibility, (2) preparation of superhydrophobic glass bead surfaces for minimal rain water film formation, (3) preparation of inorganic nano-fillers for anti-abrasion and compatibility, (4) adhesion and dispersion study on composite road paints, (5) optimal formulation for inorganic/organic paint for road marks.

Results
(1) Synthesis of phosphorous materials and introduction to road paint for high visibility:
① Micro-sized phosphorous materials of SrAl₂O₄: Eu²⁺,Dy³⁺,Tb³⁺ synthesized by using solid state method showed max. 66,000 mcd/m² and its luminance varied from 320 mcd/m² to 54 mcd/m² for 3807 seconds. Green fluorescent light from synthesized SrAl₂O₄: Eu²⁺,Dy³⁺,Tb³⁺ could be observed for 3 hours with bare eyes.

② Luminous microcapsules containing phosphor powders were successfully prepared and the microcapsule with 80% phosphor showed luminance of max. 1,000 mcd/m² for 100 seconds.

(2) Superhydrophobic glass beads for minimal rain water film formation:
Superhydrophobic surfaces of glass beads were developed by using HF and ODTS for enhanced roughness and lower surface energy of the bead surfaces, and which showed the retro-reflectivity values of 161 mcd/(m²·lx) and 124 mcd/(m²·lx) under dry and wet conditions.

(3) Inorganic fillers for anti-abrasion property of road paints:
Hydrothermal treatment and surface modification of muscovite mica were carried out for enhanced anti-abrasion properties. The composite mica/paint marks showed 40-100 mg weight loss under 500 g force with 5000 cycles.

Expected Contribution
- Luminous phosphor of SrAl₂O₄: Eu²⁺,Dy³⁺,Tb³⁺ prepared by solid state method exhibits enhanced luminance with the slow decay of green fluorescent light, so it can be applied to the road lanes and marks for enhanced driver's visibility under poor (heavy rain, night) weather conditions including local roads, highways, and airport runways.
- Luminous microcapsules can be used as a replacement or additives for the road lanes and marks for enhanced driver's visibility under poor (heavy rain, night) weather conditions, particularly under acidic rains.
- Superhydrophobic glass beads can effectively repel water, so they can be used as alternative glass beads to increase visibility in the rainy night.

(출처 : SUMMARY 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 국문 요약문 ... 3
• SUMMARY ... 4
• 목차 ... 6
• 제1장. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 1. 연구개발 목적 ... 6
• 2. 연구개발의 필요성 ... 7
• 3. 연구개발 범위 ... 8
• 제2장. 국내외 기술 개발 현황 ... 10
• 1. 국내외 기술개발 현황 ... 10
• 2. 시인성 향상을 위한 소재연구개발 현황 ... 11
• 제3장. 연구 수행 내용 및 성과 ... 13
• 1. 실험내용 및 방법 ... 13
• 2. 연구 결과 ... 21
• 제4장. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 77
• 1. 목표 달성도 ... 77
• 제5장. 연구개발성과의 활용계획 ... 77
• 제6장. 연구 과정에서 수집한 해외 과학기술 정보 ... 78
• 제7장. 연구개발성과의 보안등급 ... 78
• 제8장. 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 78
• 제9장. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전 조치 이행 실적 ... 78
• 제10장. 연구개발과제의 대표적 연구 실적 ... 80
• 제11장. 기타 사항 ... 81
• 제12장. 참고 문헌 ... 81
• 끝페이지 ... 84