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개발동향 상세정보 게시판
분류 [친환경공정] 배출량저감최적화
과제명 과불화화합물(테플론) 대체 고온내구성 초발수 표면 설계 및 공정 원천 기술
연구기관 한국기계연구원
연구기간 2019.03.18.~2020.01.17.
연구비 200,000 천원
핵심키워드 초발수, 고온내구성, 과불화화합물 대체, 금속산화물, 서스펜션 플라즈마
요약

연구목적 및 필요성

 O 일상생활에서 접하는 대부분의 물품의 표면은 오염을 줄이기 위하여 표면에너지가 작은 고분자화합물으로 코팅되어 사용 중

 O 과불화화합물의 경우 200에서 분해되어 환경과 인체에 치명적인 위험을 초래

 O 최근 국내에서 다양한 화학물질에 대한 인체 안정성 불안감 확산이 발생하고 있음

 O 특히, 2000년대 이후 화학물질에 의한 다양한 피해 증가로 인하여 의식(VOC용출 생리대), (라돈 침대) 및 생활용품(가습기 살균제 등)에 대한 인체 안정성 불안감 확산 및 관련 안정성 검증 요구가 강화되고 있음

 O 이에 본연구는 과불화화합물(테플론)대체를 위한 금속산화물 기반의 서스펜션 플라즈마 코팅으로 후처리가 필요 없는 one step 일괄공정기반 고온안정 초발수 표면 형성 가능성 검증이 목적임

 

연구 내용 및 범위

 O 1원리 계산 기반 금속산화물의 발수 매커니즘 규명 및 초발수 코팅소재 설계 전략 수립

 O 선정된 소재 합성 및 제조 기술 연구

 O 금속산화물기반 서스팬션 플라즈마 코팅 기술 연구

 O 금속산화물기반 서스팬션 플라즈마 코팅막 평가 기술 연구

연구성과

연구결과

 O 1원리 계산 기반 금속산화물의 발수 매커니즘 규명 및 초발수 코팅소재 설계 전략 수립

  - 금속산화물 주요 표면의 원자 격자모델 구축과 접촉각 계산방법 확립

  - 발수성이 120도 이상인 후보 물질 2종 도출: OF terminated silicon oxide and titanium oxide

  - 초발수성 획득 전략: 화학적 흡착 사이트 최소화, 밀도가 높고 전기적 특성이 균일한 표면 설계

 O 선정된 소재 합성 및 제조 기술 연구

  - 후보 발수소재 나노입자 합성방법 확립(2)

  - 코팅막 안정성 및 기능안정성을 위한 균일한 나노입자 합성 기술 연구

  - 최적 코팅을 위한 입자 표면처리 및 크기 제어 기술 연구

  - 플라즈마 코팅을 위한 서스펜션 제조기술

 O 금속산화물기반 서스팬션 플라즈마 코팅 기술 연구

  - 금속산화물 나노입자 서스펜션 주입기 설계 및 제작

  - 최적 특성 유도를 위한 나노입자 형태 및 분포 제어 코팅 기술 확립

  - 금속산화물 나노입자 서스펜션 플라즈마 코팅 기술 확립(시험제작)

 O 금속산화물기반 서스팬션 플라즈마 코팅막 평가 기술 연구

  - 접촉각, 고온내구성, 과불화화합물 용출도 평가 수행 및 평가방법 고찰

 

활용계획

 O 발수 코팅소재의 설계 전략 수립 및 기능성 발수 소재 DB 구축

  - 효과적인 후속물질 스크리닝 방법론 도출

 O 설계기반 무기물 소재 기술 확보

  - 과불화화합물(테플론)의 대체 가능 설계 기반 무기물 소재 개발

 O 서스펜션 플라즈마 기반 원스텝 공정(복합 소재 코팅 기술) 및 장비 기술 확보

  - 복합 소재 코팅 및 후속 열처리가 필요 없는 플라즈마 공정 개발

 

주요성과

 O 보고서 1

 O SCI 논문 1

 O 국외 학술발표 2

 O 특허출원 1

첨부파일 과불화화합물(테플론)_대체_고온내구성_초발수_표면_설계_및_공정_원천_기술.pdf
출처 국가과학기술정보센터
등록일 2020-11-17

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