초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
실제 주거·산업환경 조건에서 4종 이상의 VOCs를 동시에 모니터링 가능한 가역적 무전원의 저비용 색변화 센서 시작품 개발
◼ 전체 내용
■ VOCs 노출 시 색변화 소요시간 최종 2초 이내
■ Xylene 기준 최소 1 ppm 수준에서 파장변화 검출 가능
■ 4종 VOCs (BTX, 아세톤, Formaldehyde, IPA)의 실시간 동시 모니터링
■ 복합환경에서의 선택성 = [측정 VOC 및 기타 2종 VOC(혼합)의 복합환경에서 농도에

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
실제 주거·산업환경 조건에서 4종 이상의 VOCs를 동시에 모니터링 가능한 가역적 무전원의 저비용 색변화 센서 시작품 개발
◼ 전체 내용
■ VOCs 노출 시 색변화 소요시간 최종 2초 이내
■ Xylene 기준 최소 1 ppm 수준에서 파장변화 검출 가능
■ 4종 VOCs (BTX, 아세톤, Formaldehyde, IPA)의 실시간 동시 모니터링
■ 복합환경에서의 선택성 = [측정 VOC 및 기타 2종 VOC(혼합)의 복합환경에서 농도에 따른 파장변화] / [기타 2종 VOC(혼합)의 농도에 따른 파장변화] > 5
■ 반복-가역성 = 초기 VOC 노출에 따른 파장변화 대비 n회 이후 파장변화 비율 90% 이상: n > 10회
■ 내구신뢰성 = 상온상습 n일 보관 이후 초기 VOC 노출에 따른 파장변화 대비 90% 이상: n > 30일
■ 각 VOCs의 주거·산업환경 2가지 기준에 대한 가시적 색변화 가능
■ 가속수명시험: 50 oC 조건에서 초기 VOC 노출에 따른 파장 변화 대비 n회 이후 파장변화 비율 70% 이상: n > 10회
◼ 해당 연도
ㅇ 목표 : 4종 이상의 VOCs 물질 동시 측정을 위한 센서 array 개발
ㅇ 내용 :
■ 4종 이상의 VOCs 물질 동시 측정을 위한 센서 array 제작
■ 멀티스케일 계층적 광결정 구조체 제작 연구
■ 민감도 향상을 위한 고굴절율 나노소재 개발 및 적용
■ 4종 이상의 VOCs 물질에 대해 높은 선택비와 민감도를 갖는 고분자 개발
■ 센서 내구성 및 재현성 평가 및 피드백

□ 연구개발성과
1) 정성적 연구개발성과
■ VOCs 모니터링용 색변화 센서 시작품: 실제 주거·산업환경 조건에서 4종 이상의 VOCs를 동시에 모니터링 가능한 가역적 무전원의 저비용 색변화 센서 시작품
■ VOCs 광결정 기반 색변화 센서 관련 재료, 설계, 구조, 해석 및 측정과 관련된 요소 및 통합기술
■ 4종 이상의 VOCs 물질에 대해 높은 선택비 및 민감도를 갖는 고분자 물질 개발
2) 정량적 연구개발성과
■ SCI급 학술지 게재 논문 건수 9편, 가중치 15%
■ 논문 표준화된 영향력지수(mrnIF) >67 (5년간 평균), 가중치 15%
■ 국내외 학술대회에 참가하여 발표한 건수 7편, 기중치 2%
■ 보고서 원문 5건, 가중치 2%
■ 기술 요약 정보 2건, 가중치 3%
■ 국내 특허출원 4건, 가중치 10%
■ 국외 특허출원 2건, 가중치 5%
■ 국내 특허등록 4건, 가중치 15%
■ 전문 연구 인력 양성, 석사3, 박사2, 가중치 3%
■ 기술이전, 정부출연금의 1% 이상 (착수금)+ 해당 기술 매출액의 1% 이상(경상기술료), 가중치 30%

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
1)기술이전/실용화/제품화
■ 본 연구의 참여기업인 ㈜ 엠엔텍이 현대 자동차에 들어가는 가스센서와 삼성전자의 환경센서를 납품하기 때문에 VOC 센서에 대한 사업연관성이 매우 높은 만큼 해당 기술에 대한 관심이 높아서 기술이전에 적극적이며 사업화의 의지도 매우 높음.
■ ㈜ 엠엔텍에 VOC 센서의 기술이 이전된다면, 기존 판매처인 자동차와 반도체 공장에 우선적으로 적용될 예정임.
2) 활용계획 및 기대효과
■ 자동차 안이나 집과 같은 실내 환경에서의 공기질 모니터링
■ 반도체 라인과 같이 독성 유기화학물질을 사용하는 곳에서의 모자나 작업복 등에 부착하여 경고배지나 경고스티커처럼 활용
■ 암진단 센서와 같은 의약 및 메디칼 산업에 활용
■ 식품의 신선도 및 부패여부를 조기에 검출하여 식중독 예방, 과일 숙성도 체크
■ 잠수함 추진체 VOC 발생 검출 등 특수 목적의 군사용 장비에 활용
■ 향수 제조 등과 같은 화장품 산업에서 제품의 품질관리에 사용

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 1) 연구개발의 개요 ... 5
• 2) 연구개발 대상의 국내․외 현황 ... 7
• 3) 기술개발의 차별성 ... 13
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 14
• (1) 1단계 1차년도 ... 14
• (2) 1단계 2차년도 ... 42
• (3) 1단계 3차년도 ... 71
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 90
• 1) 정성적 연구개발성과 ... 90
• 2) 정량적 연구개발성과 ... 90
• 3) 세부 정량적 연구개발성과 ... 93
• 4) 계획하지 않은 성과 및 관련 분야 기여사항 ... 99
• 2) 목표 달성 수준 ... 99
• 4. 목표 미달 시 원인분석 ... 100
• 1) 목표 미달 원인(사유) 자체분석 내용 ... 100
• 2) 자체 보완활동 ... 100
• 3) 연구개발 과정의 성실성 ... 101
• 5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 101
• (1) 기술적 측면 ... 101
• (2) 경제·사회적 측면 ... 102
• (3) 환경적 측면 ... 103
• 6. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 104
• 7. 연구개발비 사용실적 ... 105
• 8. 중요 연구변경 사항 ... 106
• 9. 다음 연도 연구개발계획 ... 107
• 1) 연구개발 목표 및 내용 ... 107
• 2) 국내외 관련 분야 환경변화 ... 111
• 3) 연구개발 추진전략 ... 111
• 4) 연구개발 일정 및 기대 성과 ... 115
• 5) 다음 연도 연구개발비 사용 계획 ... 116
• 6) 사업화 추진 계획 ... 120
• 7) 연구개발 성과의 활용방안 및 기대효과 ... 124
• 끝페이지 ... 128