초록 ▼

연구내용
○ 친환경 생분해성 소재를 적용한 분리여과소재 제조 공정 기술 개발
- 생분해성 고분자/산화생분해 소재를 적용한 필터 복합체 개발
- 필터 복합체 정전여과효율 구현기술 개발
- 다층복합화 및 표면처리를 통한 분리여과 성능제어기술 개발 (KF 94급 여재개발)
○ 친환경 생분해성 소재의 기능화 공정기술 개발
- 접촉각 140°이상 발수 기능성 섬유 개발
- 세균 사멸효과 90 % 이상 항균 섬유 개발
- 70 ℃ 온도 제어 발열 및 체온 감지 스마트 섬유 개발
○ 친환경 산화생

연구내용
○ 친환경 생분해성 소재를 적용한 분리여과소재 제조 공정 기술 개발
- 생분해성 고분자/산화생분해 소재를 적용한 필터 복합체 개발
- 필터 복합체 정전여과효율 구현기술 개발
- 다층복합화 및 표면처리를 통한 분리여과 성능제어기술 개발 (KF 94급 여재개발)
○ 친환경 생분해성 소재의 기능화 공정기술 개발
- 접촉각 140°이상 발수 기능성 섬유 개발
- 세균 사멸효과 90 % 이상 항균 섬유 개발
- 70 ℃ 온도 제어 발열 및 체온 감지 스마트 섬유 개발
○ 친환경 산화생분해 소재 최적 물성 조성 확보
- 산화생분해 소재 물성 증진 최적 조성물 연구
- 생분해율과 물성 간 상관관계 규명
- 친환경 마스크 1차 포장재 개발
- Cradle to gate 전과정평가(LCA) 모델 구축

연구개발 성과
○ 정성적 성과
- 생분해성 소재 적용 멜트블로운 분리여과소재 부직포공정 개발
- KF94 등급(효율 94 %이상, 차압 7.2 mmH₂O이하)의 생분해성 분리여과소재 개발
- 생분해도 100% 이상(45일,표준물질대비)인 생분해성 PLA기반 분리여과소재 개발
- 마스크 필터 효율을 저해하지 않는 발수가공 기초기술 확보
- 생분해성 다공성 항균 섬유 제조 기술 확보 및 항균 방출 속도 제어
- 온도제어 스위치 일체형 발열 섬유와, KF94 마스크용 체온감지 변색 섬유개발
- 산화생분해성 포장재 물성 증진 최적 조성물 조건 확보
- 산화생분해성 마스크 1차 포장재 시제품 제작

○ 정량적 성과
- 국내특허출원: 4건(출원 진행 중: 3건 – 명세서작성중, 11월내 출원예정)
- SCI 논문 3건(JCR 20%이내 3건), KCI 논문 3건

○ 기술스펙 달성 성과

기술적 우수성
○ 친환경 생분해성 소재 적용 분리여과소재 제조 공정 기술
- 친환경 생분해성 PLA 소재 기반 세섬화된 멜트블로운 분리여과소재 제조를 위해 멜트블로운 공정 최적화, 첨가물/생분해 고분자 적용 용융 흐름성 개선 연구를 통해 멜트블로운 공정 DB확보 및 분리여과소재의 세섬화 제조 조건 구축
- KF94 등급의 분리여과 효율 및 차압 수준을 만족하는 친환경 생분해성 분리여과 소재 개발 (분리여과효율 95.39 %, 차압 3.43 mmH₂O)
- 표준물질 대비 생분해도(45일 기준)가 100 % 이상의 생분해 특성을 갖는 생분해성 소재 기반 분리여과소재 제조 기술 확보
○ 기능화 공정 기술
- 필터 기능을 저해하지 않는 발수 가공기술은 상용화 사례가 거의 없으며, 식물성 유래 항균 기술은 마스크 사용량이 급증한 현재 가장 필요한 기술임
- 온도제어스위치 일체형 발열섬유는 휴대폰, 보조배터리를 사용하여 발열기능을 발현할 수 있어 다양한 제품에 활용 가능하고, 체온감지 변색 섬유는 KF 80, 94 등 여러 두께의 섬유기재에 맞춤형으로 개발되어 기존의 온도감지 변색 제품보다 확장성이 우수함.
○ 산화 생분해 촉매제 및 범용 고분자 소재 이용한 산화생분해 소재 개발
- 환경 규제 강화에 대응하여 기존 일회용 봉투, 장갑 등의 비분해 플라스틱 포장재 대체 친환경 산화생분해 소재 확보
- 친환경 산화생분해 필름 기술력을 바탕으로 기능성 패키징 소재에 대한 경쟁력 우위 확보 및 전후방 산업과의 연계를 통한 국산화 및 수출 증대가 가능
- 산화생분해/생분해 소재로 인한 수거 및 재활용에 의한 사회·경제적 비용 절감과 함께 용기 폐기물 감소의 효과로 인한 처리 용지 및 시설 감축 가능

성과활용 계획
○ 산업원천
- 친환경 소재기반 마스크 필터 소재기술과 항균/소취/냉감/위험요인 시인성 강화 기능성 융합기술개발을 기반으로 연구 진행 결과에 대한 논문, 특허 확보 및 기업과의 연계를 통한 상업화 및 대형과제 도출, 원천기술에 대한 기술이전 추진
○ 확산연구
- 보건용 마스크 업체 및 제품 수요 기업과 함께 연구과제 기획 및 연계
- 공기청정기반 필터제품 관련 업체와의 협업을 통한 적용분야확대방안 모색
- 쾌적성 기반 부직포의 분리여과/보호 성능을 활용한 방역보호복 적용기술 연계
○ 실용화 기술개발
- 개발된 분리여과소재의 대량생산 확장기술 개발을 위하여 관련 주요 생산업체와의 교류협력 강화 및 생산 공정 기술이전 추진
- 산화생분해 소재 기반기술이 요구되는 위생소재, 건축자재, 농업환경자재, 위생제품 생산업체와의 실용화 공정기술 개발협력
- 발열 섬유는 보조 배터리로 사용가능한 휴대용 발열 주머니에 적용하고, 감온 변색 섬유는 의사표현이 어려운 영유아를 위한 천연섬유 기반 이상체온 감지 온도계로 적용 예정임
- 분리여과소재의 정전여과성능 향상기술 확대적용을 위한 공기청정&분리여과 제품 관련업체 개발협력

(출처 : 요약서 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 기본사업 연구보고서 ... 3
• 기본사업 연구 요약서 ... 4
• 목차 ... 7
• 제 1 장 개 요 ... 8
• 제 1 절 연구개발 목표 ... 8
• 제 2 절 연구개발의 필요성 ... 8
• 제 3 절 당해연도 연구개발 범위 ... 9
• 제 2 장 연구수행 내용 및 결과 ... 11
• 제 1 절 연구개발 추진 체계 ... 11
• 제 2 절 당해연도 연구개발 결과 ... 13
• 제 3 절 당해연도 연구개발 결과 ... 49
• 제 3 장 연구성과 활용 방안 ... 52
• 제 1 절 연구성과 활용·확산계획 ... 52
• 제 2 절 기대효과 ... 52
• 제 4 장 차년도 사업추진계획 ... 53
• 제 1 절 차년도 사업추진 내용 ... 53
• 제 2 절 차년도 세부 연구분야(Spec) ... 59
• 제 5 장 참고문헌 ... 62
• 끝페이지 ... 63