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고분자 소재의 환경친화적 미세 구조 제어, 고기능화 (첨단기술보고서)

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요 약 문
1. 제목 : 고분자 소재의 환경친화적 미세구조 제어, 고기능화 2. 기술동향조사의 목적 및 필요성 국내의 환경친화적 고분자 제조 기술로서 초임계 유체를 이용한 고분자 신합성 및 미세 구조 제어기술 수준은 현저히 낮은 편이며 또한 이에 대한 제반 기술 정보는 매우 부족하다. 이는 해외 선진국에서 진행하고 있는 연구 동향의 수집과 나아가야 할 방향의 설정을 위하여 해외 첨단 기술 정보 수집은 꼭 이루어져야 할 필요성이 있다. 이에 외국 선진국의 다양한 환경친화적 공정 기술을 조사하고 다공성 구조와 같은 미세 구조를 제어할 수 있는 핵심 기술을 습득하여 국내 나노소재 기술과 관련된, 특히 동일 소재의 구조 제어에 의한 부가가치를 높일 수 있는 방안을 조사하여 체계적 자료 분석 및 고기능 복합소재의 전략 제품 개발에 방향을 제시하고자 한다. - 고기능 고분자 미세구조 제어기술의 효과적 정보 수집 및 분석 - 유럽 내 선진국의 환경친화적 첨단 핵심기술을 체계적, 합리적으로 평가 - 학제간 융합 및 복합화에 따른 기존소재의 고기능화 연구동향 분석 - 이를 통한 고분자 핵심소재 기술의 개발 방향 및 활용방안 제시 3. 기술동향조사의 내용 및 범위 1) 기술 정보 수집 ? 데이터 베이스 및 기술교류에 의한 각종 연구 보고서 및 엔지니어링 데이터 기술자료 수집 및 분석 평가 2) 고분자 미세구조 제어 기술 ? 미세구조 제어를 위한 기공형성체 종류, 설계기술 등 기반기술 조사 ? 고분자 시스템의 기공 형성 메커니즘 분석 ? 미세 구조화된 다기능 고분자 응용 기술 및 발전 방향 조사 3) 환경친화적 신공정 기술 ? 고분자 소재의 환경친화적 신합성 및 공정 기술 조사 ? 환경친화 첨단 핵심기술 자료 수집 ? 유독성 용매 대체 기술 연구 분석 조사 ? 초임계 유체 내에서의 분리, 추출 기술 조사 4) 고분자 소재의 복합화 및 고부가가치화 기술 ? 다기능성 부여를 위한 융합 및 복합화, 시스템화 기술 ? 고분자 소재의 입자공학 및 바이오 소재 응용 기술 현황 ? 고기능 다공성 소재의 전략제품화 방향 조사(활용기술) 5) 경쟁적 핵심 소재 분야 분석 ? 국가적 차원의 핵심소재 연구 분야 검토 및 활용방안 파악 ? 영국의 차세대 소재 산업 수집 및 분석 4. 기술동향조사 결과 1) 본 사업의 초기 목표대로 고분자 미세구조 제어기술, 환경친화적 신공정 기술, 고기능화 및 고부가가치화 기술과 관련하여 여러 가지 기술들을 수집하여 최종보고서에 제시하였으며, 특히 유럽 및 선진국의 초임계 유체를 이용하는 환경친화적 첨단 기술에 대하여 자세히 소개하였다. 유럽 내 여러 우수 연구기관들의 환경친화적 고분자 소재 기술 및 고부가가치 기술에 의한 다양한 응용성 또한 조사되어졌으며, 이는 미세 기공 구조의 해석 방법, 기공 구조의 제어에 대한 심층 기술에 의해 한발 더 진보되어진 기술로서 전달되어졌다. 환경친화적 신합성 공정 및 핵심 기술을 체계화하고 국내 산업의 고부가가치 기술로의 중요한 방향을 제시하였다고 사료된다. 2) 특히 이를 바탕으로 한국공업화학회지에 “초임계 유체 및 다공성 소재 제조 기술”제목으로 Review Article 제출하였으며, 금년 4월에 출판될 예정이다. 5. 기술동향조사 결과의 활용 본 연구를 통해서 얻어진 기술 정보는 전자소재, 의용소재 등 고부가가치 산업에서 현재 대두되고 있는 고도로 기능화된 다공성 나노 구조체 제조 기술로 활용 가능하다. 향후 전 적인 고분자 산업을 환경친화적 제조 공정으로 유도할 수 있는 핵심 기술로서 환경 규제에 대처하기 위한 청정 소재 및 고기능성 신소재 개발의 기반 기술로 활용이 가능하며, 전자소재로는 저 유전상수가 요구되어지는 반도체 소재 및 차폐소재, 디스플레이 용 소재로 응용할 수 있으며, 에너지 저장 매체로서 수소 저장 소재로 미세 구조화된 다공성 구조체를 응용할 수 있다. 이외에도 생명공학적 소재로서는 DNA 시퀀싱 기술과 바이오센서, 습도 센서와 같은 고감도 센서 기술 개발을 위한 자료로써 활용하며 국내의 유수 관련 기업 및 연구기관들에게 기술적 노하우를 제공하고 향후 활발한 연구 개발의 성과로서 고부가가치 신소재 개발 효과와 기술적 파급 효과를 유도한다. - 고분자 소재의 미세구조 제어 기술에 의한 고부가가치 기술 확보 - 고분자 기공구조 해석법 및 형성 메커니즘 데이터 공유 - 첨단 고기능 고분자 소재 기술의 국내 전달 - 국내 관련 연구자들의 기초, 기반 기술의 아웃소싱 및 교두보 확립 - 미세 구조화된 극미립 형태의 고 표면적 고분자 재료 응용 방안 제시 - 초임계 유체를 이용한 고분자 신합성 공정 기술 및 열역학적 평가 및 엔지니어링 데이터 공급
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