초록 ▼

□ 연구개요
최근 지속적으로 환경문제가 대두되고 있고, 이에 미세먼지에 대한 관심도 증가하고 있음. 미세먼지의 많은 부분은 황산화물과 질소산화물로 이루어져있음. 이에 본 연구에서는 유연성을 가지고 휴대하기 쉬운 전자섬유 형태의 NO₂와 SO₂ 센서를 제작하고자 함. 이를 위해 0차원인 나노입자, 1차원인 나노튜브 및 나노와이어, 2차원 물질인 그래핀을 이용, 이들의 차원 결합을 통해 표면적 증대 및 NO₂와 SO₂ 와의 상호작용을 극대화시켜 전자섬유 기반 고효율 센서를 제작함.

□ 연구 목표대비 연구결과
1.

□ 연구개요
최근 지속적으로 환경문제가 대두되고 있고, 이에 미세먼지에 대한 관심도 증가하고 있음. 미세먼지의 많은 부분은 황산화물과 질소산화물로 이루어져있음. 이에 본 연구에서는 유연성을 가지고 휴대하기 쉬운 전자섬유 형태의 NO₂와 SO₂ 센서를 제작하고자 함. 이를 위해 0차원인 나노입자, 1차원인 나노튜브 및 나노와이어, 2차원 물질인 그래핀을 이용, 이들의 차원 결합을 통해 표면적 증대 및 NO₂와 SO₂ 와의 상호작용을 극대화시켜 전자섬유 기반 고효율 센서를 제작함.

□ 연구 목표대비 연구결과
1. 직조 방법 및 두께가 다른 상업용 실크를 이용하여 전자섬유 개발
- 그래핀 산화물 수용액을 이용하여 상업용 실크 표면에 그래핀 산화물을 코팅한 후 열환원 방식을 통하여 전자섬유 개발
2. 차원결합형 전자섬유 기반 NO₂ 센서 개발 (100 ℃이하 작동온도에서 50 ppm 미만, 저항변화 5 %이상/ sensitivity 20 % 이상인 센서 개발)
- 그래핀 산화물과 SNO₂, ZnO 나노입자/그래핀 산화물 복합체, Cu₂O 나노와이어/그래핀 산화물 복합체를 이용하여 1차 년도의 전자섬유 제작 방식을 통해 NO₂ 가스와 반응하는 전자섬유 제작 후 가스 반응성 확인
- 24.18%의 저항변화를 갖는 flexible sensor 개발
3. 차원결합형 전자섬유 기반 SO₂ 센서 개발 (400 ℃이하 작동온도에서 200 ppm 미만, 저항변화 5 %이상/ sensitivity 20 % 이상인 센서 개발)
- 그래핀 산화물과 SNO₂, Ag 나노입자/그래핀 산화물 복합체, V₂O₅ 나노와이어/그래핀 산화물 복합체를 이용하여 1차 년도의 전자섬유 제작 방식을 통해 SO₂ 가스와 반응하는 전자섬유 제작 후 가스 반응성 확인.
- 100 ppm에서 8.42% 저항변화를 갖는 flexible sensor 개발

□ 연구개발결과의 중요성
현재 섬유산업에서 사용되는 실크 섬유를 이용하여 환경 부담이 적고 간단한 방법을 통해 유연하고 휴대가 용이한 전자섬유 기반의 미세먼지 센서를 개발함. 제작 방시기 간단하고 현재 시중에서 구할 수 있는 실크 섬유를 이용하기 때문에 섬유 산업에 바로 적용할 수 있을 뿐만 아니라 휴대용 미세먼지 센서 시장 선점에 유리함.

(출처 : 연구결과 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 1) 다양한 공동과 표면적을 갖는 Matrix 용 전자섬유 개발 ... 5
• 2) 차원결합형 미세먼지 센서 용 전자섬유 개발 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• 1) 상업용 실크에 그래핀 산화물을 코팅한 전자섬유 개발 ... 6
• 2) 차원결합형 전자섬유기반 NO₂ 센서 개발 ... 8
• 3) 차원결합형 전자섬유기반 SO₂ 센서 개발 ... 11
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 13
• 4. 참고문헌 ... 13
• 5. 연구성과 ... 14
• 대표적 연구실적 ... 23
• 끝페이지 ... 37