| 초록 |
□ 연구개요 • 본 연구에서는 천연물질유래 모노머들의 합성으로 친환경적인 수분산성 폴리우레탄(WPU)의 제조로 생분해가 가능한 전도성탄성체 필름 및 섬유개발이 주 목적이다. 따라서 본 연구에서는 친환경성, 인체무해성, 경량성을 갖추면서 탄성이 우수하며 우수한 기계적, 화학적 특성 및 유기전도성고분자(PEDOT/PSS)에 의한 전기적 특성을 보유할 뿐만 아니라 유연성을 가질 수 있는 수분산 폴리우레탄수지 기반 전도성필름 및 섬유를 개발하고자 하였다. □ 연구 목표대비 연구결과 • 1차년도_ 친환경 바이오매스 BWPU(Bio-waterborne polyurethane)의 합성 및 나노셀룰로오스 입자 제조: 여러 가지 천연유래 Biopolyol 중 castor oil을 선정하여 biobased waterborne polyurethane(BWPU)을 합성함. NaOH법으로 제조된 나노셀룰로오스의 입자는 SEM 분석결과, 둥근원형이었고, XRD 분석결과 결정화도 23%의 cellulose II 형태로 나타나 준결정성 입자임을 확인함. • 2차년도_ 천연소재 유래 BWPU/나노셀룰로오스 복합화 기술: 음이온 BWPU 합성할 때 나노셀룰로오스 분산액을 첨가하여 in-situ법으로 프리폴리머 제조하여 분산 안정성이 우수한 복합체를 제조함천연유래 사슬확장제(키토산, 나노키틴) 첨가에 따른 음이온 BWPU 물성 검토한 결과, 키토산의 -OH와 우레탄의 NCO기와의 우레탄결합을 형성하여 천연사슬확장제로의 역할을 확인함. • 3차년도_ 천연소재 유래 attachable 전도성 필름 제조: Electronic skin응용을 위한 attachable BWPU/NC 필름을 제조하기 위해 카테콜기 및 탄닌기를 함유하여 접착성이 우수한 필름을 제조하고, WPU/PEDOT-PSS/폴리도파민 필름의 전도성 측정 결과, 15V 전압으로 0.03mA의 하전량이 형성되는 것을 확인함. • 4차년도_ 천연소재 유래 전도성 BWPU섬유화 개발: 전기방사에 의한 BWPU/PEDOT 섬유화 및 부직포 제조한 결과, PEDOT/PSS 함량이 증가함에 따라 전도도가 증가하는 것으로 나타났고, 최종시료의 전도도는 0.135X10<sup>-4</sup>S/cm 으로 확인함. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) • 천연물질 유래 수분산 폴리우레탄(BWPU)/재생나노셀룰로오스(RNC) 나노복합화에 의한 수지개발로 기능성 텍스타일분야 적용 뿐 아니라 투습방수제품, 인조 피혁 등을 중심으로 최근에 급격히 확대되어 가고 있는 폴리우레탄 기능성 코팅 및 함침 관련제품에 대한 파급 효과가 매우 클 것으로 기대된다. • 전도성 BWPU/RNC필름 제조 및 Attachable탄성필름 제조로 인한 나노기술 및 전자기기와 연결되는 직물소재는 첨단 군복 개발에 있어 핵심적인 역할을 담당하고 있으므로, 글로벌 전도성 직물시장의 가장 기대되는 사용분야는 방위산업 부문이 될 것이며, 그 외 Attachable탄성필름은 의료분야, 스포츠분야에서 많이 사용될 것으로 예상된다. • 전도성 탄성섬유 제조로 전도성 섬유를 이용한 MP3 플레이어, 이어폰이 내장된 세탁가능한 의류, 직물안테나, 트랜지스터, 압력센서, 사람의 동선을 감지하는 스마트 카펫 등이 개발 가능할 것으로 기대되고, 섬유 및 바이오, 그리고 센서공학 분야가 접목된 형태의 응용 기술이므로 다양한 의료기기 개발에 중요한 선행연구가 될 수 있을 것으로 기대한다. (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
