초록 ▼

연구개발 목표 및 내용
최종 목표
본 연구의 목표는 Thermal Drawing 방법을 이용하여 압전 나노복합소재 섬유를 고속으로 양산할 수 있는 제조공정을 개발하는 것이다. 또한, 압전성능을 향상시키기 위하여 고속 분극처리를 수행하고, 압전성에 기반한 기능성 나노섬유를 제조하기 위하여 고전도성의 전극을 형성하고자 한다. 이러한 압전 나노섬유를 자가발전 복합기능 패브릭에 사용하기 위한 후처리 기술로서 나노입자 초분산 코팅 및 기능성 코딩 기술을 개발하고자 한다.
전체 내용
1. 압전 나노섬유 고속 양산공정 개발

연구개발 목표 및 내용
최종 목표
본 연구의 목표는 Thermal Drawing 방법을 이용하여 압전 나노복합소재 섬유를 고속으로 양산할 수 있는 제조공정을 개발하는 것이다. 또한, 압전성능을 향상시키기 위하여 고속 분극처리를 수행하고, 압전성에 기반한 기능성 나노섬유를 제조하기 위하여 고전도성의 전극을 형성하고자 한다. 이러한 압전 나노섬유를 자가발전 복합기능 패브릭에 사용하기 위한 후처리 기술로서 나노입자 초분산 코팅 및 기능성 코딩 기술을 개발하고자 한다.
전체 내용
1. 압전 나노섬유 고속 양산공정 개발: 압전 나노유기소재를 이용하여 섬유를 고속으로 생산하기 위하여 먼저 기능성 다중 나노유기소재의 Preform 제조하고, Thermal Drawing 기술을 이용하여 압전 나노섬유를 고속 대량생산하는 제조기술을 개발하고자 한다. 또한, 나노섬유의 압전성을 극대화시키기 위하야 나노섬유의 고속 분극처리 기술을 개발하고자 한다.
2. 압전 나노소재 리본섬유 제조 기술: 압전성을 극대화하기 위하여, Thermal Drawing 방법으로 사각단면을 갖는 압전 나노리본섬유를 제조하는 공정을 개발하고, 리본섬유의 양단면에 고전도성 전극을 형성하여 압전성 기반의 기능성 나노리본 섬유를 제작하고자 한다.
3. 압전 나노섬유 고전도성 전극 제조 기술: 압전 나노섬유의 구동을 위해서는 고전도성의 전극이 필요하며, 다중재료 Thermal Drawing 방법을 이용하여 코어 금속전극을 압전소재와 동시에 섬유형태로 제조하고 외부 전극은 다양한 코팅 방법을 이용하여 제작하고자 한다. 또한, 나노리본섬유의 양단면에 고전도성 전극을 고속 코팅하는 방법을 개발하고자 한다.
4. 나노섬유 후처리 기술 개발: 압전 나노섬유에 다양한 기능성을 부여하기 위해 필요한 기능성 코팅을 고속으로 수행할 수 있는 공정기술을 개발하고자 한다. 또한 자가발전 복합기능 패브릭을 제조하기 이해 압전 나노섬유를 절단하고 전극을 선택적으로 동시에 연결할 수 있는 다중 섬유전극 연결공정을 개발하고자 한다.

1단계(해당 시 작성)
목표
1. 압전성 유기 나노섬유 제조 기술
2. 압전 나노소재 리본섬유 제조 기술
3. 압전 유/무기 나노섬유 제조 및 기능화 기술
내용
1. 압전성 유기 나노섬유 제조 기술
· 기능성 다중 나노 유기소재의 Preform 제조 기술
· 압전성 유기 나노소재 Thermal Drawing 기술
· Thermal Drawing 시 미세구조 및 압전특성 변화 연구
2. 압전 나노소재 리본섬유 제조 기술
· 압전 나노소재 리본섬유 Thermal Drawing 기술
· 압전 나노섬유의 분극처리 기술
· 나노 리본섬유 용 고전도성 전극형성 기술
3. 압전 유/무기 나노섬유 제조 및 기능화 기술
· 압전 유/무기 나노복합소재 섬유화 기술
· 고전도성 전극 제조기술
· 나노입자 초분산 코팅 기술

2단계(해당 시 작성)
목표
1. 압전 나노섬유 고속 양산공정 개발
2. 나노섬유 후처리 기술 개발
내용
1. 압전 나노섬유 고속 양산공정 개발
· 압전성 나노섬유 고속 양산공정 개발
· 압전 나노섬유의 고속 분극처리 기술
· 압전 나노섬유 전극의 선택적 연결 기술
2. 나노섬유 후처리 기술 개발
· 나노섬유의 고속 기능성 코팅 기술
· 압전성능 평가 및 최적화 기술
· 압전섬유 절단 및 다중 연결공정 개발

연구개발성과
본 연구에서는 Thermal Drawing 방법을 이용하여 압전 나노복합소재 섬유를 고속으로 양산할 수 있는 제조공정을 개발하고, 이를 이용하여 압전성 기반의 다양한 나노섬유 제조를 위한 후처리 기술을 개발하고, 아래와 같은 연구개발성과를 달성하였다.
국외논문(SCI) 게재: 8편, 국내특허 출원: 13건, 해외특허 출원: 5건, 국내특허 등록: 7건, 해외특허 등록: 4건, 석사인력 양성: 5명, 박사인력 양성: 3명

연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
본 연구에서는 Thermal Drawing 방법을 이용하여 압전 나노복합소재 섬유를 고속으로 양산할 수 있는 제조공정을 개발함으로써 압전 나노섬유를 이용한 다양한 섬유형 감지기, 구동기, 및 에너지 수확소자 등을 포함하는 복합기능 패브릭의 시장을 급성장시킬 수 있는 기반을 마련하였다. 또한 압전 나노섬유의 제조 후에 방열, 발수, 등과 같은 다양한 기능성을 부여함으로써 가혹한 환경 조건에서도 견딜 수 있는 내구성을 갖는 자가발전 복합기능 패브릭에 응용할 수 있을 것으로 기대된다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 5
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 1) 연구 개발의 개요 ... 6
• 2) 연구 개발 대상의 국내ㆍ외 현황 ... 7
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 10
• 1) 연구 개발의 목표 ... 10
• 2) 연구 개발의 목표 및 내용 ... 10
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 12
• 1) 연구수행 결과 ... 12
• 2) 목표 달성 수준 ... 45
• 4. 목표 미달 시 원인분석 ... 46
• 5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 47
• 1) 연구개발성과의 활용 방안 ... 47
• 2) 기대효과 ... 48
• 6. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 49
• 별첨자료: 참고문헌 ... 50
• 끝페이지 ... 51