초록 ▼

□ 연구내용
○ 친환경 방사형 부직포 제조공정 최적화/이종 소재 복합화 기술
- 공조 및 실내공기 정화용 복합필터 적용기술 개발
- 마스크 완제품 성형 및 성능제어기술 개발
- 분리여과소재 제조공정 최적화/이종소재 복합화 기술
○ 친환경 생분해성 소재의 기능화 공정기술 개발
- 항균성과 발수성이 동시에 발현하는 복합 기능성 소재 개발(발수성도 140°이상, 세균사멸 효과 99 % 이상 발수/항균 섬유 개발)
- 70 ℃ 온도 제어 발열 및 체온 감지 스마트 섬유 개발
○ 친환경 산화생분해

□ 연구내용
○ 친환경 방사형 부직포 제조공정 최적화/이종 소재 복합화 기술
- 공조 및 실내공기 정화용 복합필터 적용기술 개발
- 마스크 완제품 성형 및 성능제어기술 개발
- 분리여과소재 제조공정 최적화/이종소재 복합화 기술
○ 친환경 생분해성 소재의 기능화 공정기술 개발
- 항균성과 발수성이 동시에 발현하는 복합 기능성 소재 개발(발수성도 140°이상, 세균사멸 효과 99 % 이상 발수/항균 섬유 개발)
- 70 ℃ 온도 제어 발열 및 체온 감지 스마트 섬유 개발
○ 친환경 산화생분해 소재 최적 물성 조성 확보
- 산화생분해 소재 물성 안정화 기술
- 친환경 일회용 마스크 1차 포장재 시작품 제조
- Cradle to grave 전과정평가(LCA) 모델 구축

□ 연구개발 성과
○ 정성적 성과
- 생분해성 소재 기반 Pilot-scale 멜트블로운 Scale-up 공정 최적화 기술확보
- KF99 등급(효율 99 %이상, 차압 10 mmH₂O이하)의 생분해성 분리여과소재 개발
- 표면 친수성/발수성 제어 연구 및 복합 항균제 담지가능한 생분해성 섬유 개발
- 발수성과 항균성이 동시에 발현된 야누스섬유 개발 (발수/항균)
- 일반 보조배터리 충전/전원형 멸균용 온도제어 발열섬유 개발
- 이상 체온감지 친환경마스크 개발(37.5℃ 이상 시인성 확보)
- 산화생분해성 소재 최적화를 통한 비분해성 대비 강도 99.5 %, 신율 98.8 % 달성
- 산화생분해성 마스크 포장재 시작품 및 기타 일회용품 시제품(위생장갑, 위생롤백, 지퍼백) 제작
- 산화생분해성 마스크 포장재의 제품 공정 별 환경 부담 핫스팟(Hot spot) 분석 및 제품의 전주기(Cradle to grave) 친환경성 평가
○ 정량적 성과
○ 기술스펙 달성 성과

□ 기술적 우수성
○ 친환경 생분해성 소재 적용 분리여과소재 제조 공정 기술
- 친환경 생분해성 PLA 소재 기반 세섬화된 멜트블로운 분리여과소재의 Pilot-scale에서의 멜트블로운 공정 Scale-up 연구뿐만 아니라, 저점도(MI=200~ 5,000) 수지에서의 방사성, 공정관련 DB를 구축하였음(상용수지 MI=100 이하)
- 복합화/차징 공정을 통해 KF99 등급의 분리여과 효율 및 차압 수준을 만족하는친 환경 분리여과소재를 개발(마스크 시제품 여과효율 99.19%, 차압 10.9 mmH₂O)
○ 기능화 공정 기술
- 필터 기능을 저해하지 않는 발수 가공기술은 상용화 사례가 거의 없으며, 식물성 유래 항균 기술은 마스크 사용량이 급증한 현재 가장 필요한 기술 중에 하나이고, 발열/체온 감지 기술은 확장성이 좋아 다양한 산업에 활용 가능함.
○ 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 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
• 1. 연구개발 개요 ... 8
• 1-1. 연구개발 배경 및 목적 ... 8
• 1-2. 연구개발 기술의 정의 ... 9
• 2. 연구개발 내용 ... 13
• 2-1. 연구개발 WBS(Work Breakdown Structure) ... 13
• 2-2. 당해 연도 연구개발 목표 및 내용 ... 15
• 2-3. 성능목표 및 정량목표 ... 48
• 3. 연구개발 추진전략 및 체계 ... 51
• 3-1. 연구개발 추진전략 ... 51
• 3-2. 연구개발 추진체계(편성도) ... 51
• 4. 연구성과 활용 시나리오 ... 52
• 5. 참고문헌 ... 53
• 끝페이지 ... 54