[서울시립대학교] 공정 단순화를 실현할 수 있는 강유전체 화이버를 이용한 방탄섬유
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최고관리자 0 Comments 1 Views 20-11-10 15:46 기계본문
- 분야 : 화학 개발상태 5 9
기술완성도
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TRL09
사업화
- 본격적인 양산 및 사업화 단계
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TRL08
시작품 인증/
표준화- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
- 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
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TRL07
Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가- 시작품의 신뢰성 평가
- 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
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TRL06
Pilot 단계 시작품
성능 평가- 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
- 시작품 성능평가
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TRL05
시제품 제작/
성능평가- 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
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TRL04
연구실 규모의
부품/시스템 성능평가- 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
- 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
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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
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TRL02
실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립- 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
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TRL01
기초 이론/
실험- 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계
- 기술개발 배경
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▶ 방탄복은 포탄의 파편 또는 탄환으로부터 인체를 보호하기 위하여 개발된 의류의 일종이다. 따라서 방탄복이 갖추어야 할 가장 중요한 요건들 중 하나는 방탄 성능임
▶ 하지만 방탄복을 구성하는 고강도 섬유는 수분에 취약하기 때문에, 가혹한 환경 하에서 또는 장시간 사용 후에 방탄복의 방탄성능이 저하되는 심각한 문제점이 발생함
기술개요 및 대표도면
- 기술개요 및 대표도면
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▶ 본 기술은 공정을 단순화시키고, 비용을 절감하며, 더 효과적인 방탄섬유를 사용자에게 제공할 수 있는 강유전체 화이버를 이용한 방탄섬유 제조방법에 관한 기술임
▶ 대표도면
- 원단이 적용된 방탄 헬멧의 개략도원단이 적용된 방탄 헬멧의 개략도
- 기술활용분야
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▶ 민, 군, 경찰용 방탄소재 분야
- 시장동향
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▶ 세계 섬유소재 시장은 2015년 기준 2억 7,630만 달러 규모로 2020년까지 매년 10.1% 성장하여 2020년에는 4억 4,780만 달러에 이를 것으로 예측
▶ 국내시장은 세계시장에서 차지하는 비중이 약 3% 수준이며, 상대적으로 부가가치 및 기술 중요도가 낮은 헬스케어 및 위생섬유 제품을 중심으로 생산이 이루어짐
(좌)섬유소재 분야의 세계 시장규모 및 전망, (우)섬유소재 분야의 국내 시장규모 및 전망
- 기술구현
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▶ 폴리에틸렌 섬유 및 아라미드 섬유 중 적어도 하나와 강유전체층을 이용하여 제조
▶ 강유전체층은 탄소섬유 제조방법을 통해 제조
▶ 탄소섬유 제조방법은, 압연, 압출 및 인발 중 적어도 하나를 이용
제조한 PVDF-아조벤젠의 화학구조
- 특장점
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- 기존기술 한계
- ▶ 방탄복을 구성하는 고강도 섬유(high strength fibers)는 수분에 취약하기 때문에, 가혹한 환경 하에서 또는 장시간 사용 후에 방탄복의 방탄성능이 저하
- 개발기술 특성
- ▶ 아라미드 섬유와 폴리에틸렌을 이용하여 방탄섬유를 제조하는 방법에 강유전체 화이버를 제조하는 방법을 접목하여 공정 단순화 실현 가능
▶ 비용을 절감하면서 더 효과적인 방탄섬유를 사용자에게 제공 가능
▶ 탄환과의 물리적 충격 시 방탄 후면의 변형을 최소화하여 착용자의 치명적 손상 저하