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[숭실대학교] 탄소나노튜브(CNT) 섬유 및 시트 연속 제조기술

최고관리자　 0 Comments　 1 Views　 20-11-10 15:46　 기계

탄소나노튜브(CNT) 섬유 및 시트 연속 제조기술

보유기관 및 연구자 : 숭실대학교 / 정영진

상담신청 기술문의

TRL09
사업화
- 본격적인 양산 및 사업화 단계
TRL08
시작품 인증/
표준화
- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
  - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL07
Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가
- 시작품의 신뢰성 평가
- 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL06
Pilot 단계 시작품
성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
- 시작품 성능평가
TRL05
시제품 제작/
성능평가
- 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL04
연구실 규모의
부품/시스템 성능평가
- 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
- 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL03
연구실 규모의
성능 검증
- 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
- 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
- 모델링/설계기술 확보
TRL02
실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립
- 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL01
기초 이론/
실험
- 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계

기술개요: ○ 탄소나노튜브 필름을 이용한 전도성 재봉사 제조
- 탄소나노튜브 필름을 합성하면서 이를 재봉사에 이를 감는 기술, 이를 통해 제조된 재봉사는 탄소나노튜브의 특성과 재봉사의 특성이 결합되어서 강하면서도 전기를 통하는 성질을 가짐
- 전도성 재봉사는 웨어러블 의류의 신호전달 및 센서소재로 사용 가능
- 본 개발기술에 따른 CNT집합체는 탄소나노튜브 번들이 네트워크 구조를 형성, 극저온과
극고온 등 극한 환경에서 안정적으로 형태가 유지
- CNT 집합체는 비열이 낮아 낮은 에너지 소비량으로 급속 발열이 가능

기존기술 대비 개선점: ○ 본 기술에 의한 CNT집합체는 탄소나노튜브 번들이 네트워크 구조를 형성, 극저온과 극고온 등 극한 환경에서 안정적으로 형태가 유지

○ CNT 집합체는 비열이 낮아 낮은 에너지 소비량으로 급속 발열이 가능

○ 일반 섬유에 CNT시트를 래핑(wrapping)한 하이브리드 섬유는 일반 섬유의 특성과 CNT의 전기전도성을 동시에 확보

○ 저가의 원료를 사용한 연속적인 탄소나노튜브 필름과 섬유 제조
- 상부, 하부가 개방된 고온의 합성로 내부에 원료용액과 이송가스 투입을 통해 연속적으로 합성
- 하부에서 CNT집합체를 수집하는 방법에 따라 시트, 섬유 형태로 제조가 가능
- 저렴한 원료로 고품질의 CNT 집합체를 연속적으로 생산할 수 있기 때문에 대량생산에 용이

○ 탄소나노튜브 집합체 연속생산하는 직접방사법의 공정을 최적화와 탄소나노튜브 집합체의
대량 생산에 성공

기존 기술대비 우수성

시장동향: - 탄소나노튜브의 활용도가 항공기, 자동차, 디스플레이 등 다양한 활용분야에서 기존 제품 및 기술 대비 성능을 향상시킬 수 있는 중요한 기술이며, 국내 뿐만 아니라 세계 시장 또한 꾸준히 성장하고 있음
- 히터, 변화감지센서, 에너지발생/저장소자, 전기적 신호 전송 안테나, 슈퍼커패시터용 전극, 구동소자, 디스플레이 소자