지속가능한 바이오소재 글로벌 센터: 바이오매스 기반 생분해성 폴리머 생산 및 복합소재 기술 개발
(1) 바이오매스 유래 혼합당 전환 PHB 생산 플랫폼 균주 개발(2) 인공지능 기반 혼합당 전환 고효율 PHB 생산 생물공정 개발(3) 물성 조절을 위한 PHBV 공중합체 생산 기술 개발(4) 상용 PHB의 결정성 감소와 충격강도 개선을 위한 다종의 PHA와의 블렌딩 진행과 열 가공 조건 수립(5) PHA 블렌드의 기계적 물성 증대를 위한 바이오 보강재와...
생분해성 폴리머
바이오매스
고분자 복합소재
구조-물성 분석
생분해성 평가
2
주관|
2023년 3월-2026년 2월
|500,000,000원
마찰 대전 기초 연구실
마찰 대전 현상에 대한 이해를 고도화하기 위해서는 국소 물성 간의 상관관계 및 전자 트랩 분석, 강유전체의 다중 마찰 전하 측정 및 이미징, 분자/구조 제어, 복합화를 통한 대전 효율 증대 등의 연구가 필요하며 이를 위해서는 학제 간 소그룹 집단 연구가 중요하다. 이에 따른 주된 연구 내용은 다음과 같다.
국소 물성 간 상관관계 분석을 통한 부도체의 마찰 대전 메커니즘 이해:
국소 거칠기, 열 분포, 화학 결합, 마찰 전하간의 상관관계를 연구하여 전자 혹은 대전된 물질 이동에 의한 마찰 대전 메커니즘 이해. 일함수, 거칠기, 열 확산도 차이가 큰 두 폴리머의 온도에 따른 마찰 전하를 연구하여, 마찰 전하의 온도 의존성 관련 물리량 이해.
다중 전하 (전자, 대전물질)에 의한 강유전체의 마찰 대전 검증:
실시간 광방출, 표면 거칠기 및 전위, 마찰 전하 분석을 통한 강유전체의 다중 전하에 의한 대전 검증. 패턴된 강유전체 표면의 타원 분광 스캐닝 분석을 통한 복소 굴절률의 공간 분포 이미징.
나노-/매크로-/실시간-분석을 통한 부도체의 트랩 전하 이해:
원자 탐침 현미경의 태핑 모드, 광전자 방출에 의한 마찰 전하의 감쇄 측정을 통한 전자 트랩의 에너지/밀도/에너지 배리어 정량 분석. 마찰 압력에 따른 타원 분광 분석을 통해 마찰 전하의 전기동역학 특성 (전하밀도, 완화시간, 두께) 이해.
가교제, 복합소재, 분자배향을 통한 고분자의 마찰 대전 증대 및 원리 이해:
다양한 가교제, 유리전이 온도 변화, 관능기 최적화를 통한 고분자의 유변, 열적, 기계적 물성 탐구. 전도성 첨가제, 다층 구조, 종횡비 조절을 통한 유전율, 마찰 면적 조절 및 마찰 대전 증대 탐구.
밀리미터 스케일 이하의 외부자극 감응 마이크로 로봇의 원격제어는 광, 자기장, 습기 등의 단일 자극에 의한 구동제어로 한정되었음. 고분자 기반 마이크로 로봇의 경우 소형화 및 느린 자극의 변화에 의해 초당 마이크로미터 스케일의 느린 구동 속도를 갖으며, 자극의 동시 감응이 어렵기 때문에 단순 액츄에이션만 반복하는 한계점이 존재함. 마이크로 로봇의 액츄에이션...
본 과제는 미세플라스틱이 자연과 생태계에 미치는 위협에 대응하기 위해, 미세플라스틱을 합성-분석-처리로 잇는 전주기적 제어 전문인력을 양성하는 연구·교육 사업임.
연구 목표는 미세플라스틱 측정 및 분석, 고효율 플라스틱 처리 기술 확충과 비분해성 플라스틱 대체 친환경 생분해성 플라스틱소재 개발, 연안·해양 중심 지역 특화 산관학 연계 및 국제 공동교육 네트워크 구축임. 핵심 연구 내용은 고분자공학과 환경공학의 융합을 기반으로 “미세플라스틱 SAT” 교과과정과 글로벌 공동연구 운영, 산관학 공동 교육 프로그램 수행임. 기대 효과는 산업·지자체·지역사회 현장 문제의 선제적 해결과 국제 수준 교육환경 고도화임.
◦ SEP 전용 Hybrid-FDM 프린터는 Hybrid-FDM에서의 출력된 SEP 소재의 강도, 내열성을 해결하기 위하여 개발되었음. 적외선 표면 가열 기술을 통해 결정화도 제어하여 최종 제품은 강도와 내열성, 표면 거칠기를 모두 확보할 수 있어, 금형에 있어서 타 기술 대비 우월한 장점을 갖음
1) SEP 전용 Hybrid-FDM 3D 프린터 시스템 기획 및 설계
․ 200도급 고분자 결정화도 제어 시스템 개발
․ 적층 및 절삭 통합 가공경로 생성 시스템 개발
․ 적층 및 절삭 공구 교체 방법 및 시퀀스 연구
․ 압출 모터 측의 열전달을 최소화하기 위한 압출시스템 기획 및 설계
․ 400도급 세라믹 히터 모듈 및 온도 센서 시스템 기획
․ PID를 통한 온도 균일화 Calibration
3) SEP 전용 Hybrid-FDM 3D 프린터의 공정 연구 개발
․ 절삭 조건에 따른 표면 거칠기 데이터 확보
․ 타사 소재 및 개발 소재에 대한 가공성 데이터 확보
․ 공구 경로에 따른 출력품의 강도 분석
․ 표면가열 온도에 따른 결정화도 분석
4) SEP 소재 필라멘트 분석
․ 외산 SEP 필라멘트 소재 물성 파악 및 시험
․ 외산 SEP 필라멘트 소재 시편 제작 및 분석
5) SEP 전용 Hybrid-FDM 3D 프린터의 고분자 몰드 개발
․ 플라스틱 사출금형용 몰드 개발
․ 고분자 몰드의 사출조건 확립
․ 고분자 몰드의 내구성 평가