• Title/Summary/Keyword: 나노웹

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전기방사한 나노섬유 웹 처리소재와 상용 투습방수소재의 역학적 특성 비교 (Comparison of Mechanical Properties of Electrospun Nanofiber Web Layered Systems and Conventional Breathable Waterproof Fabrics)

  • 윤보람;이승신
    • 감성과학
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    • 제13권2호
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    • pp.391-402
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    • 2010
  • 전기방사한 나노섬유 웹은 가는 섬유직경과 수많은 미세공극 구조로 인해 우수한 투습성 및 차단 성능을 나타내며, 초박막 초경량의 특성을 갖는다. 이러한 특성 때문에 새로운 투습방수 소재로서 전기방사한 나노섬유 웹을 이용하고자 하는 시도가 이루어지고 있으며, 본 연구에서는 나노섬유 웹 처리소재의 역학적 특성을 측정하고 이를 기존 투습방수 소재와 비교함으로써 기능적 성능과 더불어 감성적 성능을 만족시키는 새로운 투습방수 소재 개발을 위한 기초자료를 제시하고자 하였다. 실험실 제작(lab-scale) 나노섬유 웹과 대량생산(commercial) 나노섬유 웹을 이용하여 웹 밀도와 기반 직물, 적층 구조, 라미네이팅 여부 등에 차이를 두어 다양한 전기방사 나노섬유 웹 처리소재를 제작하였다. 이들 시료에 대해 KES-FB system을 이용하여 역학적 특성을 평가하고, 이를 기존 투습방수 소재인 고밀도 직물, PTFE 라미네이팅 직물, PU 코팅 직물의 역학적 특성치와 비교하였다. 연구 결과, 실험실에서 제작한 나노섬유 웹 처리소재는 부피감이 있으면서 유연하였고, 대량생산된 나노섬유 웹을 라미네이팅한 소재는 신장 변형이 적은, 치밀한 구조의 소재인 것으로 나타났다. 또한 고밀도 직물과 실험실 제작 나노섬유 웹 처리소재는 낮은 인장선형성과 굽힘강성, 전단강성으로 유사한 거동을 나타내어, 기존 PU 코팅이나 PTFE 라미네이팅 직물에 비해 뻣뻣함이 덜하면서 유연하고 부드러운 태를 가지는 것으로 해석되었다. 따라서 전기방사 나노섬유 웹 처리소재가 일정 수준의 방수성을 확보한다면 기능적 성능과 감성적 성능을 모두 충족시키는 새로운 투습방수 소재로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

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나노 파이버웹의 온.인 공정 정보 시스템 (An on-line process information system for nano-fiber webs)

  • 김주용;임대영;변성원
    • 한국섬유공학회:학술대회논문집
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    • 한국섬유공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.143-145
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    • 2003
  • 전기방사에 의해 제조되는 나노 파이버웹은 섬유가 매우 가늘고, 기공이 미세하며 비표면적이 매우 커서 필터 및 전극재료에 적합한 산업용 소재이다. 나노 웹의 구조는 방사 용액의 농도, 방사 온도, 압력, 전압등 여러 변수들에 의해 영향을 받으며, 이 변수들의 구조에 미치는 영향들이 이론적, 실험적으로 많이 연구, 보고되어 있다 [1]. 그러나, 공정의 분석 및 제어에 대한 연구는 매우 드물며, 특히 대량 생산하에서의 품질 관리 시스템에 대한 연구는 전무한 실정이다. (중략)

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나피온/전도성 나노입자 전기방사 웹을 이용한 고성능 이온성 고분자-금속 복합체 구동기의 제조 (High-Performance Ionic Polymer-Metal Composite Actuators Based on Nafion/Conducting Nanoparticulate Electrospun Webs)

  • 정요한;이장우;유영태
    • 폴리머
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    • 제36권4호
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    • pp.434-439
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    • 2012
  • 이온성 고분자-금속 복합체(ionic polymer-metal composite, IPMC) 구동기의 구동성능 향상을 위해 전기방사를 통해 제조된 나피온/전도성 나노입자 웹을 나피온 필름의 양면에 접합시켜 전해질막을 개질하였다. 전도성 나노입자는 다층탄소나노튜브(multiwalled carbon nanotube, MWNT)와 은 나노입자가 사용되었으며, 이를 각각 나피온 용액에 분산시켜 전기방사하였다. 개질된 IPMC는 향상된 구동변위, 응답속도 및 구동력을 나타내었으며 은 나노입자에 비해 MWNT가 더욱 뛰어난 구동변위와 구동력을 유도하였고, 전도성 나노입자가 포함되지 않은 전기방사 웹을 적용한 경우에도 성능향상이 관찰되었다. 제조된 IPMC의 우수한 구동성능은 전기방사 웹의 다공성에 의한 전해액 이동의 용이성, 고분산된 전도성 나노입자에 의해 유도된 높은 전기용량 및 낮은 전극 저항 때문인 것으로 분석되었다.

그래핀/폴리우레탄 나노웹 기반의 스트레인센서 제작 및 호흡측정 (Fabrication of Strain Sensor Based on Graphene/Polyurethane Nanoweb and Respiration Measurement)

  • 이효철;조현선;이유진;장은지;조길수
    • 감성과학
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    • 제22권1호
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    • pp.15-22
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    • 2019
  • 본 연구의 목적은 그래핀(Graphene)을 사용하여 폴리우레탄 나노웹(Polyurethane Nanoweb)에 전기전도성을 부여하고, 이를 이용하여 나노웹 기반의 스트레인센서(Strain Sensor)를 개발하는 것이다. 이를 위해 1% 그래핀 잉크를 폴리우레탄 나노웹에 푸어코팅(Pour-coating)한 후 PDMS(Polydimethylsiloxane)로 후처리를 하여 착용 가능한 스트레인센서를 완성하였다. 시료 표면에 전도성 물질이 잘 코팅되었는지 확인하기 위해 전계방사형 주사전자현미경(FE-SEM)를 이용하여 시료의 표면 특성을 평가하였다. 시료의 전기적 특성 평가는 멀티미터(Multimeter)를 사용하여 시료의 선저항(Linear Resistance)을 측정하고, 시료를 각각 5%, 10% 인장하였을 때 선저항이 어떻게 변하는지 비교하였다. 또한 시료의 성능을 평가하고자 게이지율(Gauge Factor)을 구하였다. 착의평가 실험은 완성된 스트레인센서를 더미에 착용시킨 후 MP150(Biopac system Inc., U.S.A.)과 Acqknowledge(ver. 4.2, Biopac system Inc., U.S.A.)를 사용해 인장에 따른 호흡신호를 측정하였다. 표면 특성을 평가한 결과, 모든 전도성 나노웹 시료들이 그래핀 잉크로 균일하게 코팅되어있음을 확인하였다. 인장에 따른 저항값 측정 결과, 그래핀을 처리한 시료인 시료 G가 가장 낮은 저항값을, 그래핀을 처리한 후 열처리를 한 시료인 시료 G-H가 가장 높은 저항값을 가졌고, 시료 G와 시료 G-H의 경우 길이가 5%, 10%로 늘어남에도 선저항값의 변화가 안정적으로 증가하는 것으로 나타났다. 저항값 결과와는 달리, 시료 G가 시료 G-H보다 더 높은 게이지율을 보였다. 실제로 착의평가 결과, 시료 G-H를 이용해 만든 스트레인센서가 안정된 Peak값으로 측정되어 좋은 품질의 신호를 얻었다. 그러므로 본 연구를 통해 그래핀 잉크를 처리한 폴리우레탄 나노웹이 호흡 센서로서의 역할을 충분히 수행하는 것을 확인하였다.

전기방사를 이용한 향나무 추출물 함유 PU 나노웹 제조 (Electrospinning Fabrication of Juniperus Chinensis Extracts Loaded PU Nanoweb)

  • 김정화;이정순
    • 감성과학
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    • 제19권3호
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    • pp.43-50
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    • 2016
  • 전기방사법을 이용하여 향나무 추출물을 함유하는 폴리우레탄 나노섬유를 제조하였다. 폴리우레탄은 적절한 성분 배합 제조가 가능하므로 다양한 산업 분야, 의료 분야에서 널리 이용되고 있는 소재이다. 향나무는 항암, 항균, 항곰팡이, 항바이러스성을 가진 것으로 알려져 있다. 향나무 추출물의 다양한 농도(0.25, 0.5, 1, 1.5wt.%)를 포함하는 폴리우레탄 복합 나노섬유를 제조하였다. 나노섬유를 제조하기 위한 다양한 공정변수(방사용액의 농도, TCD, 인가전압)의 변화를 살펴보았다. 실험을 통해 얻어진 PU방사용액의 적정 전기방사 조건은, 방사용액의 농도가 12wt%, 인가전압은 8kV, TCD는 15cm로 나타났다. SEM을 통한 향나무 추출물을 함유하는 나노섬유의 직경은 435nm~547nm였으며, 향나무 추출물의 함량이 증가함에 따라 나노섬유의 평균직경은 감소하는 것으로 나타났다. 개발된 나노웹은 의료 소재, 보호복 소재, 항균필터 소재 등으로의 활용이 기대된다.

나노스마일: 전문적으로 나노소재의 안전성을 위한 훈련, 교육 및 대중소통 웹사이트 (Nanosmile: a Safety of Nanomaterials Website for Professional Training, Education and Public Dialogue)

  • Sicard, Yves
    • 한국진공학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.408-414
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    • 2010
  • 나노물질의 위험성에 관한 지식과 규제가 부족하지만, 지속가능하고 책임있는 나노기술의 발전을 위해서는 나노물질의 잠재적인 위험을 언급해야 한다. 이 논문에서는 이러한 문제를 해결할 수 있는, 웹에 기반한 교육 및 소통 도구인 '나노스마일'을 소개한다. 원래 프랑스 원자력청 내부 교육을 위해 개발된 '나노스마일'은 2006년 유럽 과제인 '나노세이2'에 포함되면서 그 대상을 일반 대중까지 포함하고 서로 작용하는 웹사이트로 발전되었다. 웹사이트 운용 중 수집된 훈련과정에서의 반향과 웹사이트의 전망 및 한계도 서술되어 있다.

PU 나노웹 기반 전기전도성 텍스타일의 개발 및 스마트의류용 신호전달선으로의 적용 가능성 탐색 (Development of PU Nanoweb Based Electroconductive Textiles and Exploration of Applicability as a Transmission Line for Smart Clothing)

  • 장은지;조길수
    • 한국의류산업학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.101-107
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    • 2018
  • The purpose of this study is to develop the electroconductive textiles based on polyurethane(PU) nanoweb and to explore that it is applicable to smart clothing. The electroconductive textiles developed by coating 2.0 wt% aqueous dispersed non-oxidized graphene paste on the surface of PU nanoweb. The fabricated electroconductive nanoweb was applied as a transmission line to connect the LED lamp, and the brightness of the LED lamp was measured to confirm its performance. The nanoweb transmission line was fixed by two methods(seam sealing tape, embroidering) to connect the LED lamp and AA batteries. The results as follows, the brightness of the LED lamp fixed with seam sealing tape was about 82 lux, and which fixed with embroidering was about 57 lux. It represents that the nanoweb transmission line which fixed with the seam sealing tape has better electrical signal transmitting because the lux value higher than the one fixed by embroidering. In order to compare the performance of the nanoweb transmission line and the metal wire, we connected the LED lamp with copper wire. The brightness of copper wire connected LED lamp was about 193 lux. Although the electrical signal strength of the nanoweb transmission line was weaker than the copper wire, it was reachable to operate LED lamp. The results of this study will provide a basic data to develop the textile based electronic devices, and conducting wire for smart clothing.

심전도용 전극으로의 적용을 위한 폴리피롤 코팅 PVA 나노웹 전기전도성 텍스타일의 제조 (Production of Polypyrrole Coated PVA Nanoweb Electroconductive Textiles for Application to ECG Electrode)

  • 김재현;양혁주;조길수
    • 한국의류산업학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.363-369
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    • 2019
  • This study developed electroconductive textiles by coating polypyrrole to PET nonwoven-based Polyvinyl Alcohol (PVA) nanoweb made by electrospinning and applying the developed electrotextiles as ECG Electrodes. To find the optimum coating conditions for high electrical conductivity, the ratios of 2.6-Naphthalenedisulfonic acid with Disodium Salt (NDS) vs Ammonium Persulfate (APS) as an oxidant and a doping agent in the solution were changed from 3:7 to 7:3; the immersion time of the specimen in the solution was 1 hour. PVA nanowebs coated with polypyrrole under various conditions were filmed with FE-SEM. FT-IR analysis was also performed to examine the presence of polypyrrole nanoparticles in the PVA nanoweb. The electrical resistance of the treated specimens were measured with a Multimeter. Consequently, the PVA Nano Web was undamaged even after heat treatment that allowed for coating. Uniform polypyrrole nanoparticles then formed on the surface of the PVA nanoweb after coating. The measured electrical resistance was shown to be at least $12K{\Omega}/{\Box }$ from a maximum of $3,456K{\Omega}/{\Box }$. The proper amount of NDS content had a positive effect on the conductivity improvement of electroconductive textiles; in addition, the highest electrical conductivity was achieved with a ratio of 3:7 between NDS and APS.