초록 ▼

□ 연구개요
■ 본 연구에서는 지속 가능한 열경화성 고분자 소재 개발을 제시함.
■ 범용 열경화성 플라스틱 소재(thermoset)는 구조재료로서 광범위하게 쓰이고 있으나, 가공이 어려워 구조 및 기능의 제어 방법이 제한적이고, 사용 후 폐기 문제가 드러남에 따라 친환경적인 thermoset 소재의 필요성이 대두되고 있음.
■ 플라스틱의 기본적인 물성을 포함하면서 고기능화 및 end-of-life 처리를 고려한 친환경 열경화성 소재를 개발하고자 함.
■ 해당 소재는 플라스틱의 기능화를 제시하며 환경문제를 경감시

□ 연구개요
■ 본 연구에서는 지속 가능한 열경화성 고분자 소재 개발을 제시함.
■ 범용 열경화성 플라스틱 소재(thermoset)는 구조재료로서 광범위하게 쓰이고 있으나, 가공이 어려워 구조 및 기능의 제어 방법이 제한적이고, 사용 후 폐기 문제가 드러남에 따라 친환경적인 thermoset 소재의 필요성이 대두되고 있음.
■ 플라스틱의 기본적인 물성을 포함하면서 고기능화 및 end-of-life 처리를 고려한 친환경 열경화성 소재를 개발하고자 함.
■ 해당 소재는 플라스틱의 기능화를 제시하며 환경문제를 경감시킬 뿐만 아니라, 장기적으로는 탄소 저감형 소재로 범용 플라스틱을 대체할 수 있음.

□ 연구 목표대비 연구결과
■ 지속가능성 열경화성 소재 개발을 위해 화학/물리적 접근 방법을 통해 소재의 다양한 화학 구조를 설계하며, 물성을 이해하고, 소재의 친환경 응용 분야를 탐색하였음. 구체적인 연구 결과는 아래와 같음.
(i) 화학적 구조 제어 메커니즘 및 응용
○ 비공유결합 기반의 친환경 기능성 연성 재료 개발
- 3D 프린팅이 가능한 천연물 기반의 이중 네트워크 소재
- 선택적 depolymerization을 이용한 하이드로젤 소재 구조 제어 기술 개발
- 유/무기 기반 하이드로젤 소재 합성 메커니즘 개발
○ 동적 공유결합 및 자기조립 메커니즘을 이용한 친환경 기능성 열경화성 소재
- 재사용 및 제거가 용이한 고분자 접착제 소재 개발
- 선택적 분자 인식이 가능한 친환경 열경화성 네트워크 소재 개발
(ii) 물리적 구조 제어 메커니즘 및 응용
○ 위계적 기공구조를 갖는 기능성 고분자 네트워크 단일체 소재
- Pickering emulsion 기반의 HIPE 구조 설계 및 이를 활용한 열경화성 고분자 구조체 제조
- 광분해 거동을 보이는 Pickering HIPE 기반의 고분자 단일체 설계
○ 섬유형 기능성 고분자 기반 스폰지 형 재료의 설계 및 제조
- 메조 기공을 갖는 반복 사용이 가능한 열경화성 고분자 구조체의 자기조립을 이용한 제조 방법
- 광분해 거동을 갖는 섬유형의 열경화성 고분자의 자기조립 구조체 제조
- 스폰지형 열경화성 고분자 기반의 기능성 탄소 촉매 제조

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
■ 현재 플라스틱의 적용 분야 및 문제점을 고려했을 때, 본 연구에서 개발할 지속 가능성 열경화성 플라스틱용 소재는 그 파급효과가 클 것으로 예상됨.
■ 해당 소재는 재활용이 용이하여 탄소의 낭비를 줄일 수 있으며, 기존의 플라스틱을 보다 고차원 친환경 소재로 발전시킬 수 있음.
■ 학문적으로는 다양한 화학적 메커니즘의 개발의 라이브러리를 구축하며 화학 구조와 물성 간의 상관관계 파악할 수 있음. 또한, 구조 제어를 통한 소재의 기능화에 대한 추가적인 연구주제 발굴이 가능함.
■ 산업적으로는 기존의 플라스틱 대체 가능성을 타진하면서 새로운 응용 분야를 개척할 수 있음.
■ 학제간의 공동연구를 통해 공학 및 자연과학뿐만 아니라, 의학, 농학 분야에서 접근이 가능할 것이며 미래형 플라스틱 소재의 나아갈 방향을 제시함.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• (1) 화학적 구조 제어 메커니즘 및 응용 ... 4
• (2) 물리적 구조 제어 메커니즘 및 응용 ... 8
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 12
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 12
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 13
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 참고문헌 ... 13
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 14
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 18
• 끝페이지 ... 34