초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
￭ 최종 목표 : 셀룰로오스 나노섬유를 이용한 고기능성 에어로겔 제조
￭ 전체 내용
• 본 연구는 친환경 방법에 의한 셀룰로오스 나노섬유 기반의 기능성 에어로겔 제조를 목표로 하였음.
• 바이오매스 전처리를 위해 환경친화적 용매인 공융용매(DES, deep eutectic solvents)를 이용하여 침엽수와 활엽수의 대표수종인 소나무와 신갈나무에 대한 몰비, 온도 및 시간을 포함한 DES 전처리 조건이 바이오매스 화학 구성성분에 미치는 영향을 검토하였음.
• DES 전처리된 시

□ 연구개발 목표 및 내용
￭ 최종 목표 : 셀룰로오스 나노섬유를 이용한 고기능성 에어로겔 제조
￭ 전체 내용
• 본 연구는 친환경 방법에 의한 셀룰로오스 나노섬유 기반의 기능성 에어로겔 제조를 목표로 하였음.
• 바이오매스 전처리를 위해 환경친화적 용매인 공융용매(DES, deep eutectic solvents)를 이용하여 침엽수와 활엽수의 대표수종인 소나무와 신갈나무에 대한 몰비, 온도 및 시간을 포함한 DES 전처리 조건이 바이오매스 화학 구성성분에 미치는 영향을 검토하였음.
• DES 전처리된 시료를 셀룰로오스 나노섬유(CNF, Cellulose nanofibrills)을 제조하기 위한 기계적 해섬처리에 고강도 초음파 및 고압균질기를 이용하여, CNF의 화학적 조성과 기계적 특성을 분석하여 최적의 DES 전처리 조건을 선택하였고, CNF에 dialdehyde기를 도입하기 요오드 산염 기반 화학적 개질을 수행하였고, 마지막으로 dialdehyde CNF와 polyethyleneimide(PEI)의 가교를 Schiff의 염기형성을 통해 추가 가교제 없이 복합체를 형성하여 동결건조에 의한 방법으로 CNF 기반의 에어로겔을 제조하였음.
• 제조한 에어로겔을 흡착제 소재로 활용을 위한 음이온 염료 오염물질 흡착실험을 통해 기능성을 검증하였음.

□ 연구개발성과
(정성적 연구개발 성과)
• 본 과제를 통해 친환경 용매인 공융용매 전처리에 의한 화학적 성분변화에 대한 분석으로 셀룰로오스 나노섬유 제조를 위한 최적 조건의 변수를 도출하였으며, 공융용매와 고강도 초음파 처리 기반의 셀룰로오스 나노섬유 제조 최적화 설계 체계 확립하였고, 셀룰로오스 나노섬유의 표면개질을 통한 수분에 강한 기능성 에어로겔 개발 및 성능을 검증하였음.
(정량적 연구개발 성과)
• 눈문: SCI 1건 + SCI 1건(심사중)
• 학술대회: 6건 (국제 1건, 국내 5건)

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
• 본 과제를 통하여 개발된 기술은 오염물질 제거가 필요한 수질환경에서의 적용이 증명됨에 따라 국내 셀룰로오스 나노섬유를 이용한 고기능성 제조기술이 향상되었으며, 셀룰로오스 나노섬유를 흡착제로서의 높은 가능성이 제시되어 자원 순환형 저탄소 사회의 구축에 공헌할 수 있는 새로운 친환경 소재로서의 활용에 기여함. 본 과제를 통하여 확보된 기능성 셀룰로오스 나노섬유 에어로겔 제조 기술은 나노융합 공학의 기초기술로 향후 환경정화용 셀룰로오스 나노섬유 에어로겔의 본격적인 개발 및 수처리 공정에서 핵심이라 할 수 있는 막 여과공정의 필터 소재개발에 적극 활용하도록 하여 상용화 기간 단축에 기여함 .

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 가. 연구의 필요성 ... 4
• 나. 최종연구목표 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 가. 연구 개발 목표 및 결과 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 25
• 1) 연구수행 결과 ... 25
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 26
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 27
• 6. 참고문헌 ... 27
• 끝페이지 ... 31