초록 ▼

- 콜로이드 자기조립법 및 전기 방사 기술에 의해 기공도가 높은 다공질 세라믹 재질의 미세 섬유를 합성함
- 다공질 미세 섬유를 흡음재로 활용하여 높은 흡음 특성을 갖음을 임피던스 튜브 방식에 의해 측정함
- 다공질 미세 섬유의 열전도도를 laser flash 분석 방식에 의해 측정하여 0.007 W/mK의 극히 낮은 열전도도를 구현하였음
- 실리카, 타이타니아 등 세라믹 재질의 다공질 미세 섬유를 합성하여 기존의 고분자계 발포 수지에 비하여 고온에 적용할 수 있는 내열성을 확보함
- 높은 기공도를 갖는 다공성

- 콜로이드 자기조립법 및 전기 방사 기술에 의해 기공도가 높은 다공질 세라믹 재질의 미세 섬유를 합성함
- 다공질 미세 섬유를 흡음재로 활용하여 높은 흡음 특성을 갖음을 임피던스 튜브 방식에 의해 측정함
- 다공질 미세 섬유의 열전도도를 laser flash 분석 방식에 의해 측정하여 0.007 W/mK의 극히 낮은 열전도도를 구현하였음
- 실리카, 타이타니아 등 세라믹 재질의 다공질 미세 섬유를 합성하여 기존의 고분자계 발포 수지에 비하여 고온에 적용할 수 있는 내열성을 확보함
- 높은 기공도를 갖는 다공성 미세 섬유의 합성을 위하여 고분자 성분과 무기질 전구체(inorganic precursor)의 혼합 용액에 고전압을 인가하여 전기적으로 방사하는 공정을 개발함
- 극미세 섬유에 다공성을 부여하기 위하여 고분자 라텍스 입자를 주형 물질로 활용하고 미세 구조 조절을 통해 비표면적과 기공도를 제어함
- 전구체 물질을 포함하는 용액을 연속적으로 방사하는 시스템을 다중 노즐(multi-nozzle)의 형태로 구현하여 양산화를 위한 기반을 구축함
- 회전 드럼 방식에 의하여 연속식으로 전기 방사에 의해 다공질 미세 섬유를 합성할 수 있는 기반 기술을 마련함

( 출처: 보고서 요약서 3p )

Abstract ▼

□ Purpose & Contents
The final purposes of this research are the development of synthesis technology of inorganic porous nano-fibers with high porosity by electro-spinning and the application of the nano-fibers to sound absorbers with high-temperature resistance.
The detailed research purposes

□ Purpose & Contents
The final purposes of this research are the development of synthesis technology of inorganic porous nano-fibers with high porosity by electro-spinning and the application of the nano-fibers to sound absorbers with high-temperature resistance.
The detailed research purposes can be explained with the following concepts. The electro-spinning process will be developed by the preparation of the polymeric solutions and inorganic precursors as mixed feeds, followed by the application of high voltage for the formation of fibrous materials. To create the air cavities or macropores in the nano-fibers, polymeric templates such as latex beads will be introduced in the feed solution to control the micro-structures of the resulting fibers with large specific surface area and high porosity. Besides single nozzle process,multiple nozzle system will be developed for the continuous production of the porous nano-fibers to prepare the industrial production of the nanofibers and sound absorbers in the future. By using the inorganic porous nano-fibers as packed layer,the sound absorber will be developed for the absorption of sound energy.

□ Results
- In the first year, the nano-fibers with high aspect ratio will be prepared using the liquid precursor of silica and polymeric templates of latex beads or block copolymers by electro-spinning process. Successive heat treatment such as calcination can be performed for the removal of the organic templates to create the pores in the inorganic nano-fibers. The thickness and the porosity of the nano-fibers will be controlled by adjusting the electro-spinning conditions and the size of the polymeric templates, respectively. The continuous production of the fibrous materials will be carried out during the electro-spinning process, and the raw materials such as sodium silicate will be developed for the economic production of the nano-fibers.

- In the second year, multiple nozzle system will be developed for the fabrication of the inorganic nano-fibers with sufficient quantities during the electro-spinning process. The rotating drum system will be also developed for the coating of the porous nano-fibers on curved surfaces during the electro-spinning for the application as sound absorbing materials. The sound absorption coefficient of the porous nano-fibers will be measured to assess the sound-absorbing characteristic of the nano-fibers.

□ Expected Contribution
- The final development result of this research will be the porous inorganic fiber materials fabricated by electro-spinning, which can be used as the raw materials for the sound absorbers. The raw material for sound absorber in this study can be used for indoor partitions or sound-absorbing walls.
- Besides the fibrous materials, the electro-spinning system for nano-fiber production can be constructed through this research, and the multiple-nozzle systems can be also prepared as development result. Additionally, rotating drum or cylinder will be also prepared for the layer formation of inorganic nano-fibers for sound absorbing layers.
- Economic contribution: The sound-absorbing materials developed in this study can be used as construction materials, and the related market scale in Korea is expected as 1.4 billion dollar including the thermal insulating materials. The growing market will be also expected for China and Southeast Asian Countries. The worldwide market of indoor sound absorbing materials is forecasted as 33 billion dollars and the increasing rate will be 4.7 %.
- Technical contribution: The technical level of materials science and nanotechnology related with the sound-absorbing or thermal insulators will be upgraded after the successful end of this research. The academic results such as the patents and journal papers will be also expected relating to electro-spinning technique.

( 출처: SUMMARY 5p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 국문 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• CONTENTS ... 6
• 목차 ... 7
• 제1장. 연구개발과제의 개요 ... 8
• 1. 연구개발 목적 ... 8
• 2. 연구개발의 필요성 ... 9
• 3. 연구개발 범위 ... 10
• 제2장. 국내외 기술 개발 현황 ... 16
• 제3장. 연구 수행 내용 및 성과 ... 21
• 제4장. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 57
• 1. 목표 달성도 ... 57
• 2. 관련 분야 기여도 ... 58
• 제5장. 연구개발성과의 활용 계획 ... 60
• 제6장. 연구 과정에서 수집한 해외 과학기술 정보 ... 63
• 제7장. 연구개발성과의 보안등급 ... 67
• 제8장. 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 68
• 제9장. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전 조치 이행 실적 ... 69
• 제10장. 연구개발과제의 대표적 연구 실적 ... 71
• 제11장. 기타 사항 ... 73
• 제12장. 참고 문헌 ... 77
• 끝페이지 ... 78