초록 ▼

□ 연구개요
환원 그래핀(Reduced graphene oxide, 이하 RGO)을 제조하는 기존 방식은 용액 반응을 통해서 이루어지는데 이 반응의 문제점은 반응 후에 다량의 폐수가 발생하여 친환경적이지 못하고 폐수 처리에 있어서 비용이 높아지는 문제점이 있다. 또한 환원제로 사용되는 수화 히드라진 (hydrazine hydrate)의 유해성으로 말미암아 수화히드라진의 대체제도 지속적으로 연구되고 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해서 상온에서 안전하며 반응 후 폐기물이 거의 발생되지 않는 고체 히드라진 (solid hydra

□ 연구개요
환원 그래핀(Reduced graphene oxide, 이하 RGO)을 제조하는 기존 방식은 용액 반응을 통해서 이루어지는데 이 반응의 문제점은 반응 후에 다량의 폐수가 발생하여 친환경적이지 못하고 폐수 처리에 있어서 비용이 높아지는 문제점이 있다. 또한 환원제로 사용되는 수화 히드라진 (hydrazine hydrate)의 유해성으로 말미암아 수화히드라진의 대체제도 지속적으로 연구되고 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해서 상온에서 안전하며 반응 후 폐기물이 거의 발생되지 않는 고체 히드라진 (solid hydrazine, NH3+NHCO2-)을 기반으로 한 무용매 고체상 반응을 통해 친환경 고효율 환원 그래핀 (RGO) 제조 및 유무기 복합 소재를 개발하려고 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
3차년도 각 목표는 다음과 같으며 1차년도는 무용매 고체 반응을 이용한 환원 그래핀 제조, 2차년도는 전자파 차폐용 금속 나노 입자/환원 그래핀 복합체 제조, 3차년도는 금속 나노 입자/환원 그래핀 복합체를 활용한 전자파 차폐 특성 분석을 하는 것이다. 1차년도에는 고체 히드라진과 산화 그래핀을 활용하여 대용량으로 환원 그래핀을 제조하였다. 산화그래핀과 아크릴수지를 혼합하여 산화 그래핀 용액을 제조하여 FR4 기판에 코팅한 후 고체 히드라진으로 용매 없이 환원시켜 전자파 차폐 성능 평가를 진행하였다. 2차년도에는 금속 나노 입자와 환원 그래핀의 복합체를 형성하여 전자파 차폐를 위한 분말을 제조하였다. 아크릴수지와 금속 나노 입자와 환원그래핀이 함께 있는 분말과 혼합하여 FR4 기판에 코팅하여 전자파 차폐 성능 측정을 시도하였다. 그리고 환원 그래핀 합성시 산화 그래핀의 환원 메커니즘을 연구하여 고체 히드라진이 어떻게 환원 반응에 참여하는지 확인하였다.

□ 연구개발결과의 중요성
반응성이 뛰어난 고체 히드라진을 전구체로 이용해서 고체 간 반응을 활용해서 환원 그래핀을 제조하는 연구는 전 세계적으로 보더라도 직접 적용한 경우가 거의 없으므로, 성공할 경우 우리 기술로 새로운 고체 간 반응 기술을 상용화한다는 측면에서 원천 기술 확보뿐만 아니라 기술 이전을 통한 수출이 가능하므로 기술 및 산업적 파급 효과가 지대하다고 판단된다. 또한 이러한 고체반응을 통해서 환원 그래핀 뿐만 아니라 유기 및 무기 재료나 정밀화학 제품들도 부산물이나 용매 제거 과정이 없는 친환경적인 고체반응 공정으로 생산할 수 있는 가능성을 보여주기 때문에 그 기술적 파급효과가 크고 경제성이 매우 높은 생산 방식으로 다양한 산업 분야 발전에 기여할 것으로 판단된다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 2-1. 저압 이산화탄소를 이용한 고체 히드라진 및 아민 양산 ... 5
• 2-2. X-ray powder diffraction 또는 in-situ 고체 NMR 분석을 기초로 한 고체 히드라진과 산화 그래핀 간의 환원 반응 기작 경로 분석 ... 8
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 9
• 3-1. 기술적 측면 ... 9
• 3-2. 경제적 및 산업적 측면 ... 9
• 4. 참고문헌 ... 10
• 5. 연구성과 ... 11
• 끝페이지 ... 13