초록 ▼

연구개요
나노 입자가 섞이면서 발생하는 예견되는 혹은 예기치 않는 물성의 변화는 지금까지 많은 연구가 진행되어 왔다 일반적으로 고분자 나노 복합소재의 물성은 크게 탄성해석과 점탄성 해석으로 나눠진다. 탄성해석에 관련된 연구는 많이 수행되었지만 점탄성을 기반으로 접근하여 해석한 연구는 그에 비해 극히 일부만 수행되어 왔다. 이 연구에서는 입자의 함량에 따라 변하는 점탄성 거동 현상, 특히 입자의 함량에 따라 물성이 저하되는 현상을 보여 주는 거동을 엔트로피를 기반으로 하는 Adam-Gibbs 이론을 기반으로 하여 나노 고분자 소

연구개요
나노 입자가 섞이면서 발생하는 예견되는 혹은 예기치 않는 물성의 변화는 지금까지 많은 연구가 진행되어 왔다 일반적으로 고분자 나노 복합소재의 물성은 크게 탄성해석과 점탄성 해석으로 나눠진다. 탄성해석에 관련된 연구는 많이 수행되었지만 점탄성을 기반으로 접근하여 해석한 연구는 그에 비해 극히 일부만 수행되어 왔다. 이 연구에서는 입자의 함량에 따라 변하는 점탄성 거동 현상, 특히 입자의 함량에 따라 물성이 저하되는 현상을 보여 주는 거동을 엔트로피를 기반으로 하는 Adam-Gibbs 이론을 기반으로 하여 나노 고분자 소재의 이와 작용을 해석하고자 하였다.

연구 목표대비 연구결과
고분자 나노 복합재료의 실험적 점탄성 물성측정으로는 나노 입자 함량에 따른 Tg의 변화 및 storage, loss modulus의 변화 측정, 응력이완 거동 측정, 열팽창계수 측정, 유전률 측정, DSC 및 TGA 실험 등이 이루어졌고, 이론적 헤석으로는 관련 논문조사 및 AG이론 이외의 다른 이론에 대한 적절성 타진과 적용 가능성 조사를 통한 Adam-Gibbs 이론을 바탕으로 한 이론적 해석 방법, 특히 Kauzmann 역설을 기초로 한 엔트로피 이론에 관련된 다수의 문헌 조사와 이완 현상에 대한 이론 및 그에 따른 분자 거동 현상 해석 조사와 실제 적용 가능한 이론에 대한 초기 검증 그리고 DSC 실험 데이터를 바탕으로 엔트로피 계산 가능성 검증등이 수행되었다. 또한 아레니우스식을 이용한 열화거동 분석을 통해 열화거동에 대한 아레니우스 모델링의 정확성, 특히 활성화 에너지 계산에 대한 검증, 그리고 새로운 개념인 지수 온도 도입에 의한 모델링 시도와 그에 따른 열화거동 예측의 새로운 가능성을 검증하고 cole-cole plot에 의한 분자량 분석 가능성 검증을 통하여 이종 고분자 혼합물 거동분석에 유용한 cole-cole plot에 대한 적용성을 검증하였으며 DMA 데이터 측정 및 결과 분석과 세부 사항을 검증하였다.

연구개발결과의 중요성
지난 30년간 나노 입자를 이용한 복합소재에 대한 연구가 무수히 진행되었으나, 아직까지도 물성거동에 대한 과학적 이해가 부족하고, 그에 따라 정확한 거동 예측과 해석이 어려운 실정이다. 지금까지의 연구는 나노 복합재료를 탄성체로 가정하고 그에 대한 실험치와 이론을 비교하는 방법으로 거동에 대한 분석을 주로 해 왔으나, 이러한 방법으로 설명이 되지 않는 많은 경우가 존재하고 특히 시간과 온도에 따른 물성변화는 설명을 할 수가 없다. 특히 나노 입자와 모재간의 여러 가지 복잡한 상호 작용을 미세적으로 모두 고려하여 해석하기가 불가능하다. 이 연구는 나노 고분자 소재의 점탄성 거동을 거시적 관점에서 접근하고 엔트로피 및 그 밖의 열거동을 바탕으로 측정된 물리량을 분석하여 분자구조를 유추함으로써 보다 포괄적이고 정확한 물성거동을 설계 예측할 수 있는 새로운 방법이다.

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 1) 시편제작 ... 5
• 2) 실험에 의한 점탄성 거동 측정 ... 5
• 3) 이 론 ... 5
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 9
• 4. 참고문헌 ... 9
• 5. 연구성과 ... 9
• 끝페이지 ... 9