초록 ▼

연구내용
○ Formaldehyde 1000 ppm 감지를 위한 염료 함침 core 및 알칼리 1차 아민 shell 나노 입자 제조
- 알칼리 1차 아민과 formaldehyde 비가역적 반응을 통한 이민과 물 생성으로 formaldehyde 농도 분석
- pH 지시 염료가 함침된 core 입자 합성 및 formaldehyde와 반응할 수 있는 1차 아민 shell 구조의 합성, formaldehyde 농도 평가

○ Ammonia 유해가스 감응향상 및 안정성 확보를 위한 하이브리드 소재 기술개발
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연구내용
○ Formaldehyde 1000 ppm 감지를 위한 염료 함침 core 및 알칼리 1차 아민 shell 나노 입자 제조
- 알칼리 1차 아민과 formaldehyde 비가역적 반응을 통한 이민과 물 생성으로 formaldehyde 농도 분석
- pH 지시 염료가 함침된 core 입자 합성 및 formaldehyde와 반응할 수 있는 1차 아민 shell 구조의 합성, formaldehyde 농도 평가

○ Ammonia 유해가스 감응향상 및 안정성 확보를 위한 하이브리드 소재 기술개발
- Polymer Supported Dye 소재기술 개발

○ 유기 인광소재와 나노기술을 이용한 휘발성 유기화합물(VOCs, Phenol gas) 고감도 감응 프린팅 소재 개발
- Wet-coating process를 위한 유기 복합체 제조 기술
- 신속, 고감도를 위한 나노 구조체(섬유) 제조 연구

○ 유해가스 반응 시인성 소재의 프린팅 공정 적용을 통한 유해가스 감지 섬유 제조
- 시인성 소재별 적합 바인더, 용매 및 조제 선정 및 프린팅 적성 혼합물 제조
- 스크린프린팅법(날염), 전사, 스프레이 프린팅법 등의 프린팅 공정 최적화
- 외부 환경에 따른 오작동 방지를 위한 마스킹 기반 기술 개발

○ 화학 산업 유해물질 검출 스마트 소재의 패키지 설계 및 시작품 제조 기술 개발
- 유해가스 측정 레퍼런스용 반도체센서 적용 포터블 패키지 설계 및
시작품 제작
- 유해가스 판독 정확도 향상을 위한 다중 반도체센서 보정 알고리즘 개발
- 유해가스 감지소자 적용 포켓형 지시카드 설계 및 시작품 제작

연구개발 성과
○ 정성적 성과
- Formaldehyde 20 ppm 농도, 습도 0~90% 범위에서 색변화 감지
- 2,3-dimethyl계 dye기반 필름을 통해 암모니아 1 ppm에서 색변화
- Br6/Br6A/PAA 전기 방사 복합체를 통해 Phenol gas 반응 형광 물질
- 암모니아 색변화 물질을 이용하여 PET 직물에 날염, 10 ppm 감지
- 5종의 유해가스 센싱 가능 기구 개선 및 시제품 제작

○ 정량적 성과
- 국내 특허 출원 : 5건 출원 및 1건 출원 진행 중
- 국외 특허 출원 : 조건부 A등급에 따라 추후 진행 가능
- SCI 상위 : 3건
- SCI : 2건 투고 후 심사 중
- 기타 : 특허기술동향조사 보고서 1건
○ 기술스펙 달성 성과

기술적 우수성
○ Formaldehyde 20 ppm 농도 이하 감지 원천 입자 소재 제조 기술
○ Ammonia gas의 pH 특성을 이용한 50ppm 변색 가능한 dye 소재 원천 기술개발
○ 흡입 독성 농도인 [Phenol] : Rat LC50 = 1.8 mg/L (1800 ppb) 이하 감지 원천 소재 기술 개발
○ 개발된 감지 소재를 바탕으로 소재의 감지 성능이 90% 유지되는 유해가스 감지 섬유 제작 원천 기술
○ 반도체식 및 광학식 산업 환경 유해물질 검출 스마트 소재의 패키지 원천 기술 개발
○ 유연 소재 (종이, 섬유, 고분자 등)에 프린트 가능한 유해 가스 감지 프린팅 소재 개발
○ 유해 가스 감지 프린팅 소재의 프린팅 공정을 활용한 유해가스 감지 섬유 개발

성과활용 계획
○ 개발기술의 용도 설명
- Mannich reaction을 이용한 fromaldehyde 감지 물질 개발 및 감도 향상을 통한 잉크 조성물 제조 기술
- 하이브리드 염료의 제한적 변색 범위를 개선하기 위해 표면적 극대화를
통한 반응 사이트 향상 기술
- 결정성을 가진 인광 소재의 진동 현상을 통한 신개념 VOC 센서 개발
- 시인성 변색의 감지물질 개발로 유해가스에 대한 경제적이며 간편한 방법의 감지를 통해 산업 안전 확보와 원천 기술 확보

○ 기술 홍보 및 기술 이전 활용
- 개발된 기술을 활용하여 학술 발표 및 전시회 참가
- 원내 SME talk을 적극적으로 활용 (워크샵, 기술 소개, 기술 교류회)
- 2023년 이전에 기술 이전을 통한 기업들의 최종 제품 생산 계획
- 과제 종료 후 1년, 2년 (2억원 이상) 합계 4억원 이상의 기술 이전료 확보 계획

(출처 : 요약서 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 기관주요사업 연구보고서 ... 3
• 기관주요사업 연구 요약서 ... 4
• 목차 ... 7
• 제 1 장 개 요 ... 8
• 제 1 절 연구개발 목표 ... 8
• 제 2 절 연구개발의 필요성 ... 9
• 제 3 절 당해연도 연구개발 범위 ... 10
• 제 2 장 연구수행 내용 및 결과 ... 11
• 제 1 절 연구개발 추진 체계 ... 11
• 제 2 절 당해연도 연구개발 결과 ... 13
• 제 3 절 당해연도 연구개발 결과 ... 31
• 제 3 장 연구성과 활용 시나리오 ... 33
• 제 1 절 연구성과 활용 시나리오 ... 33
• 제 4 장 차년도 사업추진계획 ... 34
• 제 1 절 차년도 사업추진 내용 ... 34
• 제 2 절 차년도 사업추진 일정 ... 35
• 제 3 절 차년도 세부 성능지표(Spec) ... 36
• 제 5 장 참고문헌 ... 38
• 끝페이지 ... 41