초록 ▼

□ 연구개요
방향과 배열에 규칙성이 있는 액정 나노재료를 이용하여 섬유 방사 및 고화 과정에서 동역학적인 접근을 통해 내부 미세 구조의 변화 (상분리 및 분자 재배열) 및 계층적 구조를 유도하고, 이로부터 외부 환경 변화에 따라서 섬유 미세구조에 프로그램화된 특정한 기능을 발현하는 지능형 섬유 개발
1) 다양한 1. 1차원 나노재료 (탄소나노튜브, 무기나노튜브, 및 바이오 나노선) 2. 2차원 나노재료 (그래핀)의 액정상 조립
2) 액정상 나노재료의 유변학적 특성을 조절을 통한 상 분리 및 응고액의 확산 속도 조절을

□ 연구개요
방향과 배열에 규칙성이 있는 액정 나노재료를 이용하여 섬유 방사 및 고화 과정에서 동역학적인 접근을 통해 내부 미세 구조의 변화 (상분리 및 분자 재배열) 및 계층적 구조를 유도하고, 이로부터 외부 환경 변화에 따라서 섬유 미세구조에 프로그램화된 특정한 기능을 발현하는 지능형 섬유 개발
1) 다양한 1. 1차원 나노재료 (탄소나노튜브, 무기나노튜브, 및 바이오 나노선) 2. 2차원 나노재료 (그래핀)의 액정상 조립
2) 액정상 나노재료의 유변학적 특성을 조절을 통한 상 분리 및 응고액의 확산 속도 조절을 통한 계층적 구조 개발
3) 습도 변화에 따른 액정 미세구조 변화 및 변색 특성과 온도 변화에 따른 액정 도메인의 상구조를 가역적 변화시킬 수 있는 지능형 섬유 구현

□ 연구 목표대비 연구결과
- 추 진 목 표 : 1.0 tex 이하의 선밀도, 10 meter 이상의 연속섬유 제작기술
- 달 성 내 용 : 0.6~1.0 tex (OD : 8~20 μm)의 10 미터 이상 섬유 연속 방사 장비 제작

- 추 진 목 표 : 액정상 섬유의 상분리를 유도하며 동시에 미세구조 조절이 가능한 습식 섬유 방사 장비
- 달 성 내 용 : 연속 습식 섬유 방사 장비 제작 및 이를 활용하여 상분리 유도 후 자가치유 섬유 제작

- 추 진 목 표 : > 5GPa 탄성율, > 300MPa 강도, > 5% 신장율을 가진 기능성 지능형 섬유
- 달 성 내 용 : ~20 GPa의 영 탄성계수, 700 MPa 의 인장강도, 10%의 신장률을 가지는 FF 나노선 기반 복합 섬유 제작

- 추 진 목 표 : 기능성 섬유 내부의 나노 재료에 대한 in-situ 분석 protocol
- 달 성 내 용 : 나노재료간 상호작용 및 배향을 조절한 섬유의 회전을 조절하며 회전 수 대비 비틀림강도 및 전기적 저항을 측정하는 in-situ 분석 툴 개발 및 기존의 섬유 내부 배향 분석 기법인 SAXS, WAXS 등과 결합하여 내부 구조 분석 기법 발전


□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
1. 연구개발의 중요성
1.1 펩타이드 나노선의 자기 조립
분자조립된 나노소재를 사용할 경우 내부의 상호작용을 조절하여 재현 가능한 강화된 손상 영역의 코팅이 가능하여 섬유 제품 및 다양한 복합소재에 응용이 가능.
1.2 펩타이드 나노선 / 세리신 자가치유 섬유
세계 최초로 세리신 1차원 구조 섬유 제작 및 기계적 물리적 특성 규명, 새로운 실크 재구성.
1.3 CNT/그래핀 복합섬유
유변학적으로 조절하여 플라스틱만큼 가볍고 금속보다 비틀림에 강한 CNT/그래핀 복합섬유 제작
2. 연구개발의 활용계획
2.1 고성능 전력전달 케이블
2.2 수술용 봉합사 및 진단 코팅 용액

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1.1 연구 목표 ... 4
• 1.2 연구 범위 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 2.1 연속 섬유 방사 장비 디자인 (2018) ... 5
• 2.2 용액상 cyclic 펩타이드 와이어의 분자조립 (2018) ... 5
• 2.3 용액상 cyclic 펩타이드 와이어의 응답특성 자가회복 섬유 제작 (2019) ... 6
• 2.4 CNT/Graphene 복합 섬유 제작 (2019) ... 7
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 8
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• 4.1 펩타이드 나노선의 자기 조립 ... 12
• 4.2 펩타이드 나노선 / 세리신 자가치유 섬유 ... 12
• 4.3 CNT/그래핀 복합섬유 ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 5.1 연구개발성과의 활용분야 ... 13
• 5.2 추가연구의 필요성 ... 13
• 6. 참고문헌 ... 14
• 끝페이지 ... 14