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보고서 요약서
요약문
SUMMARY
Contents
목차
제1장 연구개발과제의 개요 10
1. 연구개발 목적 10
1.1. 추진 목적 10
1.2. 추진 배경 10
2. 연구개발의 필요성 10
3. 연구개발 범위 11
제2장 국내외 기술 개발 현황 12
1. 관련 분야의 국내외 연구동향 및 학술적 성과 12
1.1. 국가 연구개발사업 유사연구 실적 12
1.2. 관련분야의 국내외 연구동향 및 학술적 흐름 분석 12
2. 국내외 관련 기술 특허 동향 13
2.1. 국내 기술 동향 13
2.2. 해외 기술 동향 14
2.3. 관련 특허 14
제3장 연구 수행 내용 및 성과 16
0. 개요 16
1. 멀티스케일 열전달 해석 모델링 18
1.1. 누센효과(Knudsen effect)로 인한 공기 열전도 계수 및 포논 열전도 계수 저감 이론 모델 개발 18
1.2. 여과이론(Permeation theory)를 이용한 중공구체 열전도 계수 해석 모델 개발 19
1.3. 중공 구체 또는 구조 내부 Radiation effect에 따른 열전도 현상 해석 20
1.4. 복합재 계면 및 나노 구조물 경계면에서 포논 산란 해석 모델 개발 21
1.5. 미세 구조체 및 다공성 구조의 복합 열전도 계수 예측 모델 개발 22
1.6. 나노구조체(중공 구체, 쉘 등)의 크기, 체적비, 재질에 따른 복합재 열전도 계수 해석을 통한 최적구조 디자인 24
2. 폴리스티렌 템플릿 기반 실리카 중공나노입자(HSNS) 및 나노섬유 제작 26
2.1. 폴리스티렌 템플릿 기반 실리카 중공나노입자(HSNS) 26
2.2. HSNS를 함유한 나노섬유 제작 28
3. PVA를 이용한 실리카 에어로젤 코팅 및 이를 이용한 단열재 제작 30
3.1. 고분자를 이용한 에어로젤 코팅 방법 30
3.2. 실험방법 30
3.3. 실험결과 30
4. 고분자-마이크로 유리중공입자 혼성폼 32
4.1. 유리중공입자-아크릴 에멀젼 혼성폼 32
4.2. 유리중공입자-에폭시 혼성폼 41
5. 전기 방사(electrospinning) 다공성 섬유 제작 기술 44
5.1. 멀티스케일 초단열 구조 제작 기술 44
5.2. 실험방법 44
5.3. 실험결과 46
6. 전기방사 복합구조 51
6.1. PAN-SAG 복합 구조 제작 51
6.2. PLA-SAG 복합 구조 복합 구조 제작 56
7. 폴리우레탄-나노입자강화 폼 제조 61
7.1. 폴리우레탄 폼 제작 61
7.2. 마이크로 중공입자-폴리우레탄 혼성폼 62
8. 멀티스케일 폴리머 포밍 69
8.1. 서론 69
8.2. 실험 및 장치 69
8.3. 결과 및 논의 70
8.4. 결언 81
9. 레이저 기반 나노 중공입자 생성 82
9.1. 레이저 기반 단열 관련 선행연구 조사 및 목표 설정 82
9.2. 단열용 나노 중공입자 제작공정 개선 90
10. 레이저 기반 마이크로-나노 입자간 접착기술 개발 95
11. 레이저 기반 중공 마이크로 입자 복합재료 최적융합 기술개발 99
11.1. 마이크로 중공 입자간 최적접합 복합재료 기본 기술 99
11.2. 실용적인 단열복합재료 제작 기술 개발 108
11.3. 제작된 단열재의 성능평가 방식 개발 및 기본 특성평가 결과 111
11.4. 레이저 후처리 및 단위 Layer 두께 조정에 의한 실용적 단열재의 성능 향상 116
11.5. 마이크로-나노 중공입자간 최적융합을 통한 단열 성능 향상 124
11.6. 추가적인 포밍 원리에 관한 탐구 (레이저 포밍 가능성 포함) 127
11.7. 실용적인 생산 시스템의 제안 (공동 예비 미국 특허 출원 사항) 129
제4장 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 132
1. 목표 달성도 132
2. 관련 분야 기여도 133
가. 단열소재 제작 기술력 확보 133
나. 복합 재료 기술 연구 133
다. 복합재료 기술 기반 초단열 소재의 직간접적 경제 효과 134
제5장 연구개발성과의 활용계획 135
5.1. 타산업과의 연계 135
5.2. 국제협력 가능성 135
제6장 연구 과정에서 수집한 해외 과학기술 정보 136
제7장 연구개발성과의 보안등급 136
제8장 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비 현황 136
제9장 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전 조치 이행 실적 137
제10장 연구개발과제의 대표적 연구 실적 139
제11장 기타 사항 141
제12장 참고문헌 141
[뒷표지] 146
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