초록 ▼

1. 연구목표
1) 최종목표
물리·화학적 외부 자극에 실시간 감응하는 카멜레온 원천소재기술 및 사회문제 해결형 적용기술 개발
- 산, 금속이온, VOCs, 습도 등의 외부자극에 선택적으로 감응하는 고분자기반 원천소재 및 고시인성 확보를 위한 다층코팅기술 개발
- 안전환경 확보를 위한 유해화학물질 검지 및 캡쳐(무기산, VOCs, 등) 고분자 필름 개발
- 상품 위·변조 방지를 위한 필름형 습도-응답형 보안솔루션 개발
2) 2018년도 목표(1단계, 2년차)
2-1)외부자극에 선택적으로 감응하는

1. 연구목표
1) 최종목표
물리·화학적 외부 자극에 실시간 감응하는 카멜레온 원천소재기술 및 사회문제 해결형 적용기술 개발
- 산, 금속이온, VOCs, 습도 등의 외부자극에 선택적으로 감응하는 고분자기반 원천소재 및 고시인성 확보를 위한 다층코팅기술 개발
- 안전환경 확보를 위한 유해화학물질 검지 및 캡쳐(무기산, VOCs, 등) 고분자 필름 개발
- 상품 위·변조 방지를 위한 필름형 습도-응답형 보안솔루션 개발
2) 2018년도 목표(1단계, 2년차)
2-1)외부자극에 선택적으로 감응하는 고분자기반 원천소재 및 다층코팅 필름 제작 원천기술 개발
- 무기산 검지용 코팅 분산액 제조 및 첨가제 프리 UV 경화형 박막형성기술 개발
- VOCs(hydrocarbon)분자량 구분 검지용 코팅 분산액 제조 기술 개발 및 UV 경화형 박막형성 기술 개발
- 반사색조정을 위한 다층코팅기술 개발(코팅층 두께(20~150nm)조절 기술)
- 시인성 확보기술 개발(반사도: 40%이상)
- 무기산 검지 및 캡쳐 적용기술 개발 및 특성 평가
(무기산: 반응속도 30초 이내, 반응감도 50ppm 이하, 무기산별 반사색 차이:Δλmax: 30nm이상)
(경유/등유: 반응속도 5분 이내, 반사색차이: Δλmax: 50nm이상)
- 박막 표면 특성 분석
2-2)습도-응답형 보안솔루션 소재 및 응용기술 개발
- 습도-응답형 보안 소재 Lab scale 시제품 제작
- 습도 응답 특성 평가 및 박막 표면 특성 분석
(반사도 60% 이상, 반응속도 5초 이내, 장기 안정성 6개월 ±5nm이내)

2. 주요 연구내용
1) 외부자극에 선택적으로 감응하는 고분자 기반 원천소재 및 다층코팅 필름 제작 원천기술 개발
- 무기산 검지용 박막 형성 기술 개발 및 센서 특성 분석
- 신경가스(DCP)에 감응하는 고분자 소재 디자인 및 합성, 박막 형성 및 센서 특성 분석
- VOCs(hydrocarbon) 분자량 구분 검지용 박막 형성 기술 개발
- 등유-경유 시간에 따른 색변화 센서 제작
2) 습도-응답형 보안솔루션 소재 및 응용기술 개발
- 습도 감응형 신규 고분자 소재 개발
- 습도 응답형 센서 안정성 평가
- 습도 응답형 보안 소재 bench-scale 합성 기술 확보

3. 주요 연구개발 결과 및 성과
1) 외부자극에 선택적으로 감응하는 고분자 기반 원천소재 및 다층코팅필름 제작 원천기술 개발
- 신경가스 검지 센서(출원:2018-0108490)
- Hydrocarbon 검출용 광결정 센서 코팅기술 개발(등록:2018-1878850)
- 구조 이성질체 구분이 가능한 색변환 광결정 센서(등록:2018-1914284)
- 전이 금속 전착 억제 및 겔 전해질을 포함하는 전기화학소자
(등록:2018-1846453)
- 망간 금속이온 감응 전해질 고분자 개발 논문개제, Journal of Materials Chemistry A, 2018, DOI: 10.1039/c8ta08560a, (IF=9.931, JCR<10%)
2) 습도-응답형 본안솔루션 소재 및 응용기술 개발
- 색변환 습도 센서(출원:2018-0074756)
- 위조 방지용 색변환 필름(PCT/KR2018/000111)
- 광결정 구조체 및 이를 포함하는 색변환 센서(PCT/KR2018/009561)
- 색변환 광결정 센서(유럽, 미국, 인도, 중국)
- 위·변조 방지 색변환 필름 기술 이전 완료(2018. 07, ㈜대현에스티, 선급 6억 원 + 실적 16억 원 + 경상(0.75%~0.25%))

4. 활용분야 및 계획
1) 습도-응답형 보안솔루션 응용기술 개발
-습도 감응형 위변조 방지 보안 라벨링 추가 상용화 연구를 하여 2019년에 상용화 목표

5. 기대효과
1) 무기산 검지용 원천소재 개발
- 화학물질 유출사고 예방으로 인명피해, 환경오염, 재산피해 방지.
- 유해화학물질 유출징후 조김 검지로 대량유출사고 예방.
- IoT와 결합하여 실시간 색변화와 농도확인이 가능한 센서로 활용 가능.
2) VOCs(hydrocarbon)구분 검지용 소재 개발
- 가짜연료유로 인한 차량 피해, 미세먼지등을 줄일 것으로 기대됨.
- 유사석유 근절로 인한 불법 거래 차단 및 세금 탈루 방지(매년 1조이상).
3) 습도-응답형 보안솔루션 응용기술 개발
- 담배, 양주, 화장품, 의약품 등 가품이 많이 유통되는 소비재에 위·변조방지 기술을 적용함으로서 위·변조 피해를 감소.
- 2020년부터 담배에 원산지표시 및 진품 표시제가 부착되는 것이 정책적으로 의무화되므로 불법 거래로 인한 세금 탈루 방지.

6. 차년도 연구계획
1)유해화학물질 검지 및 캡쳐(무기산, 금속이온, VOCs, 등) 소재 및 응용 기술 개발
- 무기산 검지용 코팅 분산액 제조 기술 개발 및 박막형성 기술 개발
- VOCs(hydrocarbon)분자량 구분 검지용 코팅 분산액 제조 기술 개발 및 박막형성 기술 개발
- 반사색조정을 위한 다층코팅기술 개발(코팅층 두께(20~150nm)조절 기술)
- 시인성 확보기술 개발(반사도: 50%이상)
- 자극 감응 특성 평가
(무기산: 반응속도 20초 이내, 반응감도 20ppm 이하, 무기산별 반사색 차이:Δλmax: 30nm이상)
(경유/등유: 반응속도 3분 이내, 반사색차이: Δλmax: 50nm이상)
2)습도-응답형 보안솔루션 실용화 기술 개발
- 습도-응답형 보안 소재 다층코팅 연속공정 개발
- 습도-응답형 보안 소재 수요기업과 Pilot 규모 시제품 제작
- 습도 자극응답 특성 평가
(반사도 60% 이상, 반응속도 5초 이내, 장기 안정성 6개월 ±5nm이내)

7. 출구전략

(출처 : 요약서 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 2018년 주요사업 연구결과 요약서 ... 2
• 2018년 주요사업 연구결과 보고서 ... 5
• 1. 연구개발 목표 ... 7
• 가. 최종 연구목표 ... 7
• 나. 당해 연도 연구목표 ... 7
• 2. 주요 연구내용 ... 9
• 가. 과년도 추진경과 ... 9
• 나. 당해 연도 주요 연구내용 ... 9
• 3. 주요 연구개발 결과(연구개발목표의 달성도) ... 34
• 가. 외부자극 선택적 감응하는 고분자 기반 원천소재 개발 ... 35
• 4. 연구개발의 성과 ... 35
• 가. 과제별 기술성취수준 ... 35
• 나. 정성적 성과 ... 35
• 다. 정량적 성과 ... 36
• 5. 연구성과 활용계획 ... 38
• 6. 기대효과 ... 39
• 가. 과학기술적 관점 ... 39
• 나. 경제적 관점 ... 39
• 다. 사회적 관점 ... 40
• 첨부1) 중장기 연구개발로드맵 ... 41
• 끝페이지 ... 42