초록 ▼

□ 연구개요
에너지 절약 및 신소재 개발을 타겟으로 경량화, 고강도, 고탄성, 내마모성 및 전기전도성 등의 다기능 성능을 구비한 첨단 복합재료의 개발이 요구됨. 탄소섬유 플라스틱(CFRP) 적층 복합재를 항공기 및 자동차의 구조용 부재로 사용 시 적층결함 및 손상으로 인한 벌크강도와 계면강도의 취약성이 있고 섬유의 고성능에 비해 모재의 성능 한계로 전체 복합재료의 기계적 특성저하를 초래함. 기존의 수지에 비해 강력한 접합력을 가지는 폴리도파민을 합성하여 슈퍼섬유 복합재료를 제조하면 향상된 기계적 강도 및 강성이 얻어질 것으로

□ 연구개요
에너지 절약 및 신소재 개발을 타겟으로 경량화, 고강도, 고탄성, 내마모성 및 전기전도성 등의 다기능 성능을 구비한 첨단 복합재료의 개발이 요구됨. 탄소섬유 플라스틱(CFRP) 적층 복합재를 항공기 및 자동차의 구조용 부재로 사용 시 적층결함 및 손상으로 인한 벌크강도와 계면강도의 취약성이 있고 섬유의 고성능에 비해 모재의 성능 한계로 전체 복합재료의 기계적 특성저하를 초래함. 기존의 수지에 비해 강력한 접합력을 가지는 폴리도파민을 합성하여 슈퍼섬유 복합재료를 제조하면 향상된 기계적 강도 및 강성이 얻어질 것으로 판담됨. 또한 폴리도파민은 강한 접합과 더불어 생분해성이므로 환경적 보전에서 우위를 나타냄.

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 도파민 모노머의 고분자화로 폴리도파민의 합성과 용액 제조
; 도파민 농도와 완충액의 농도에 따른 폴리도파민 합성 조건을 구하였음.
○ 진공성형법에 의한 폴리도파민 복합재료 제조 공정 구축
; VARTM법에 기반한 열경화성 복합재료의 공정을 저렴하고 보다 신속하게 제조할 수 있는 프로세스를 구축하였음.
○ 고성능 폴리도파민-슈퍼섬유 복합재료 설계와 제조
; 폴리도파민의 설계 농도에 따른 다양한 슈퍼섬유 복합재료를 적층설계하고 양호한 판상(A4크기 이상)으로 제작하였음.
○ 적층복합재와 단섬유 복합재료의 제조 건전성 확보
; 표면처리 조건 및 적층섬유의 종류에 따른 맞춤형 복합재료를 제조 가능함.
○ 다기능 폴리도파민 복합재료의 설계 및 제조
; 강도 및 강성에 따른 우수한 복합재료의 폴리도파민 복합재를 제작함.
○ 폴리도파민 슈퍼복합재료의 다양한 물성치 확보
; 인장 및 굽힘실험을 통하여 여러 가지의 기계적 특성치를 확보하였음.
○ 고성능 폴리도파민 복합재료의 산업분야 응용 및 다각화
; 연구를 통해 얻어진 물성을 바탕으로 적용가능한 산업분야를 모색함.

□ 연구개발결과의 중요성
- 고성능 폴리도파민 슈퍼섬유 복합재료의 적용으로 소재부품의 산업발전에 이바지하며 특히 기계, 자동차, 전지전자 부품, 조선해양, 나노 바이오, 화학 분야에 고품질의 소재제공이 가능하고 기술적 성장을 한층 가속화 시킴.
- 강력한 접착력을 보이는 폴리도파민 표면개질 방법은 접착성뿐만 아니라 생체재료의 가장 중요한 요소인 생체친화적인(biocompatible) 코팅 기법으로써 다양한 접착성 생체재료 개발 및 조직공학 분야에서 매우 중요한 기술로 작용할 잠재력을 가짐.
- 경량형 부품 소재가 필수적인 친환경 자동차의 개발에서 내구성이 강하고 강도 및 강성이 확보된 복합재료의 적용은 기반기술로서 매우 중요한 역할을 담당함.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 가. 연구개발의 필요성 ... 4
• 나. 최종목표 ... 4
• 다. 연구범위 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 9
• 4. 참고문헌 ... 10
• 5. 연구성과 ... 10
• 끝페이지 ... 10