연차별 목표와 내용 ● 1차년도: 섬유 주변의 상대적인 수분의 양, 즉, 상대습도에 따른 다양한 종류의 상업적 섬유의 기계적 물성 변화를 체계적으로 분석한다. 주변에서 흔히 사용하는 면, 양모, 실크, 폴리에스터 등의 단섬유를 구매한 후 이들 단섬유의 상대습도에 따른 수분흡수량, 신장률, 응력, 에너지밀도, 반응속도, 미세구조 변화를 분석하여 물이 단섬유와 어떤 작용을 통하여 수분반응 특성을 갖는지 이해한다. ● 2차년도: 1차년도 결과인 상업섬유의 구조와 수분반응 특성에 대한 이해를 바탕으로 키틴, 피브로인 등 친환경적이면서도 대량으로 사용이 가능한 바이오소재 기반의 재생섬유를 만들고 이들의 수분반응 특성을 분석하여 혁신적인 섬유재료로써의 가능성을 제시한다. 일상생활에서 구매가능한 재료 (버섯, 누에고치 등)에서 고분자를 추출하고 실험실 규모의 습식방사를 통하여 수분반응에 적합한 구조를 갖는 섬유를 만든다. ● 3차년도: 단섬유의 거시적 구조를 최적화하여 수분반응 액츄에이션을 극대화할 수 있는 디자인을 찾는다. 실생활에서 사용하는 의류소재는 2쌍의 단섬유가 수직방향으로 얽히는 교직 혹은 하나의 섬유가 고리 모양을 형성하며 계속 연결되는 편직 과정을 통하여 만들어진다. 특정 의복은 물세탁 후 형태가 심하게 변하는 점에서 영감을 받아 섬유의 수분반응 액츄에이션을 극대화할 수 있는 거시적 구조를 제안한다. 이를 위해 섬유조직종류 및 밀도에 따른 수분반응 액츄에이션을 체계적으로 분석한다. 실제 응용가능성에 방점을 두고 본 연구에서 개발한 천연 및 재생섬유기반 수분반응 액츄에이터의 기계적인 일을 생성하는 액츄에이터로써의 성능을 에너지 밀도와 출력 밀도로 평가하고 기존 액츄에이터와 비교한다.