저활주각 초발수 실리카 코팅의 표면 구조 제어 및 내구성 설계 연구

Surface-structure engineering of low-sliding-angle superhydrophobic silica coatings for durability

연구 내용

브러시 도포 및 sol-gel 공정으로 초발수 실리카 표면의 거칠기 계층 구조를 형성하고, 태양광용 투명성·자기세정성·내후성을 동시에 확보하는 연구

초발수 코팅의 핵심은 젖음 방지와 빛 투과를 동시에 만족하는 표면 계층 구조의 구현입니다. 본 연구는 콜로이드 실리카에서의 입자 응집 제어와 2D mud-crack 패턴, 3D micro-bump 형성을 통해 접촉각을 높이고 미끄럼 거동을 억제합니다. 또한 TEOS와 HDTMS의 공중합·공동 응축 기반 sol-gel 전략을 적용하여 듀얼 거칠기 패턴을 비평형 동역학 관점에서 조절하며, 표면 마찰 관련 물성을 함께 평가하는 방법론을 포함합니다.

관련 프로젝트

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연구 흐름

초기에는 실외 적용을 고려하여 브러시 페인팅 방식으로 초발수 실리카 코팅층을 형성하고, 입자 응집과 2D 균열 패턴, 3D 미세 돌기의 복합 구조가 젖음 특성과 내후성에 미치는 영향을 규명했습니다. 이후에는 유기-무기 실리카 조성(TEOS/HDTMS 몰비)과 one-step sol-gel co-condensation을 통해 저활주각 상태를 재현 가능하게 구현하는 방향으로 확장했습니다. 최근에는 표면의 미끄럼 및 롤링 거동을 설명하기 위한 물리 파라미터 정의를 포함하여 공정-구조-표면 물성의 연계를 강화했습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

자기세정 태양광 상부 코팅
투명 방수 장벽층
미세먼지 오염 저감용 외장 코팅
저활주각 방수 필름
내후성 발수 코팅
저마찰 표면 처리
방오 멤브레인 및 창호 코팅
방적/방수 섬유 가공
결빙 지연용 발수 표면
옥외용 센서 보호 코팅