초록 ▼

□ 연구개요
습식공정을 이용한 탄소와 단섬유기반의 복합부직포를 설계하고, 이의 고성능 및 다기능화소재 개발을 목표로 함. 이후 차세대 전자기기용 제품에 적용 가능한지 여부를 증명하는 적합성을 연구하고 기초연구정보를 제공함.
- 저중량, 박지형의 중간재용 습식기반 복합 부직포 공정개발
- 탄소 기반의 다기능성 및 고전도성 코팅물질 합성 및 분산성 향상기술 연구
- 복합구조로 이루어진 미세구조 제어 및 복합화 공정기술 개발
- 탄소 기반의 복합부직포 응용제품의 성능 및 적용성 연구

□ 연구 목표대

□ 연구개요
습식공정을 이용한 탄소와 단섬유기반의 복합부직포를 설계하고, 이의 고성능 및 다기능화소재 개발을 목표로 함. 이후 차세대 전자기기용 제품에 적용 가능한지 여부를 증명하는 적합성을 연구하고 기초연구정보를 제공함.
- 저중량, 박지형의 중간재용 습식기반 복합 부직포 공정개발
- 탄소 기반의 다기능성 및 고전도성 코팅물질 합성 및 분산성 향상기술 연구
- 복합구조로 이루어진 미세구조 제어 및 복합화 공정기술 개발
- 탄소 기반의 복합부직포 응용제품의 성능 및 적용성 연구

□ 연구 목표대비 연구결과
- 1차년도의 주요 평가항목은 중량(20 g/m² 미만), 두께(50 ㎛ 미만), 그리고 인장 강도(1 kgf/cm² 초과) 임. 이를 평가하기 위하여 준비된 부직포는 모두 중량을 20 g/m² 미만으로 제작하였고, 이것의 두께와 인장강도를 평가함. 목표를 모두 만족하였으며, 개발 목표를 달성하기 위한 연구의 내용은 (1) 분산제에 따른 섬유 거동 연구, (2) 섬유 이온 전하에 따른 분산성 및 표면현상 연구, (3) Lab scale 공정기술 확보, (4) 공정비에 따른 부직포 물성특성 및 균제도 분석으로 구성됨.
- 2차년도의 주요 평가항목은 습식 부직포와 탄소 구조체로 나뉘며, 그중 습식부직포는 중량(15 g/m² 미만), 두께(40 ㎛ 미만), 그리고 인장강도(0.5 kgf/cm² 초과)임. 1차년도 기반의 공정을 활용하고 고밀도화를 통해 목표를 모두 만족하였음. 탄소 구조체는 표면저항(10 Ω/sq 미만), 탄소함량(90% 이상), 코팅성능(합격)이며 모두 달성함. 개발 목표를 달성하기 위한 연구의 내용은 (1) 탄소구조체 선정연구, (2) 탄소구조체 기능화 연구, (3) 분석기술로 구성됨.
- 3차년도의 주요 평가항목은 2차년도 결과를 개선하고, 복합제품이 추가됨. 습식 부직포는 중량(10 g/m² 미만), 두께(30 ㎛ 미만), 그리고 인장강도(0.5 kgf/cm² 초과) 이며, roll to roll 고밀도화 공정을 활용하여 모두 달성하였고, 탄소 구조체는 2차년도에 기 달성함. 복합제품의 경우 밀도(0.5 g/cm³ 이상)와 활용성 검토 (3회)로 모두 달성함. 밀도는 고밀도화 공정을 통해, 활용성 검토는 전자파차폐율, 열전도도, RoHS로 진행함
- 연구 성과물은 SCI(E)논문 6편(Q1급 4편), 학술활동 10건(국제 3건) 등을 창출함

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
본 연구 결과물인 고효율 다기능성 복합 부직포는 우리나라 기술우위, 수요기반을 바탕으로 세계시장을 선점하기 위한 핵심요소인 ‘원소재 생산기술 확보 및 전략적 상용화’에 큰 기여를 할 수 있을 것으로 기대됨. 특히 중간재 제조기술 미흡이 응용제품을 개발하는 다수 기업의 사업화 장애요인으로 지적받는 상황에서 본 연구개발의 정부지원은 반드시 필요함.
탄소 구조체 기반의 응용제품에 물리적 한계를 가진 전 분야에 적용이 가능함. 대표적인 예로, 전극재료, 전자파 차폐시트, 방열/발열 시트, 대전방지소재, 인쇄전자소재, 초경량 전도성 소재, 수처리분야, 촉매/촉매 보조재, 유연 에너지발전/저장 소자, 센서 등과 같은 차세대 전자기기 부품이 이에 속함. 또한 제안된 기술의 범위는 원천소재 합성에서부터 최종응용제품까지 모두 포함하고 있는 것으로, 기술확보 및 성과창출(논문, 특허, 기술이전 등)에 용이함.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구개발의 목적 및 필요성 ... 4
• 2) 최종목표 및 연구범위 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 1) 1차년도 ... 5
• 2) 2차년도 ... 7
• 3) 3차년도 ... 10
• 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 ... 14
• 6. 참고문헌 ... 15
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 16
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 18
• 끝페이지 ... 28