• 폴리머
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• 제36권2호
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• pp.124-130
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• 2012

본 연구의 목적은 전기방사법을 사용하여 poly(L-lactide-$co$-${\varepsilon}$-caprolactone) (PLCL)과 marine collagen (MC)이 혼합된 나노섬유를 제조하는 것이다. 전기방사된 나노섬유의 직경과 형태는 여러 공정 변수에 의해서 변화되는데, PLCL과 MC의 혼합비, 노즐과 콜렉터와의 거리, 노즐의 직경, 용액의 방출 속도 그리고 전기장의 세기 변화에 따라 나노파이버의 직경을 주사전자현미경을 통해서 분석하였다. 또한 제조된 나노파이버의 표면변화를 확인하기 위해 물과의 접촉각을 측정하였으며, 나노파이버의 세포 친화성을 평가하기 위해 MG-63을 이용하여 생존율과 흡착형태를 주사전자현미경과 형광현미경을 통해서 관찰하였다. 이와 같은 연구 결과, 방사거리, MC의 함량, 전기장의 세기가 증가할수록 제조된 나노파이버의 평균직경은 감소하는 경향을 나타냈다. 또한 MC의 함량이 증가할수록 나노파이버의 친수성이 증가하였고 세포독성은 관찰되지 않았다. 이에 따라 해양유래 생물에서 추출한 콜라겐은 조직공학용 소재에 새롭게 사용될 수 있을 것으로 예상된다.

• 폴리머
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• 제36권4호
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• pp.531-535
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• 2012

폴리아닐린(PANI) 나노섬유를 전도성 충전제로 사용하여 광경화형 전도성 투명필름을 제조하였다. 화학산화중합(chemical oxidation polymerization)으로 나노섬유 구조의 산화형 폴리아닐린(ES-PANI)을 합성하였다. ES-PANI는 디도핑을 통해 환원형 폴리아닐린(EB-PANI)으로 유도하였다. 이것을 전도성 충전제의 전구체로 사용하여 도데실벤젠설폰산(DBSA)이 포함되어 있는 광경화형 레진에 분산시키면 재도핑된 재산화형 폴리아닐린(rES-PANI)을 얻을 수 있었다. 이런 과정을 통해 나노섬유 형태가 유지되면서 높은 전도성과 분산안정성이 우수한 광경화형 전도성 레진용액을 제조할 수 있었다. 제조된 광경화형 전도성 레진용액은 상온에서 3달 정도 두어도 rES-PANI 충전제의 침전물이 생기지 않았다. 또한 이 용액을 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA) 기재 위에 스핀코팅 후 광경화하여 약 $5{\mu}m$ 두께의 전도성 투명필름을 제조하였다. rES-PANI 나노섬유 농도가 1.4 wt%일 때 표면저항 $6.5{\times}10^8{\Omega}/sq$, 550 nm 파장에서 91.1%의 투과도를 보였다. ES-PANI의 디도핑-재도핑(dedoping-redoping) 과정을 통해 광경화형 전도성 레진용액에 분산된 PANI는 농도에 따라 필름표면저항과 광학적 투명도를 조절할 수 있는 대전방지 보호필름을 제작하는 새로운 방법을 제시하였다.

• 감성과학
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• 제19권2호
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• pp.35-42
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• 2016

전기방사는 높은 비표면적을 가지는 마이크로~나노 단위 직경의 나노섬유를 생산하는 간단하고 효율적인 공정이다. 따라서 식물 추출물과 폴리머를 혼합한 방사용액으로 손쉽게 의료용 나노섬유의 제조가 가능하다. 향나무는 라디칼 생성, 화상, 세포손상과 같은 자외선과 SLS에 의한 피부손상을 방지하는데 효과적이라고 알려져 있다. 또한 방미효과와 함께 집먼지 진드기 방지 효과가 보고된 바 있다. 전기방사로 향나무 추출물을 함유하여 제조한 PVA 나노섬유를 연구하였다. 향나무 추출물의 서로 다른 농도(0.25, 0.5, 1.5 wt. %)를 함유하는 PVA/향나무 추출물 나노 복합섬유를 제조하였으며 방사용액의 농도, 인가전압, TCD 등의 전기방사 조건을 최적화 하였다. 연구결과 균일한 PVA/향나무 추출물 나노 복합섬유을 얻을 수 있는 최적 조건으로 PVA 농도는 12wt%, 인가전압은 10 Kv, TCD는 10~20 cm로 나타나났다. 제조된 전기방사 나노 복합섬유의 형태 및 미세구조를 SEM을 통해 관찰하였다. 향나무 추출물의 첨가에 의해 나노섬유의 직경이 증가하는 것으로 나타났다. 결과적으로 310~360 nm의 직경범위를 가지는 PVA/향나무 추출물 복합 나노섬유가 전기방사를 통해 성공적으로 얻어졌다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권6호
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• pp.819-825
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• 2018

본 연구는 ${\alpha}-Fe_2O_3$ 중공입자로 구성된 다공성 1차원 나노구조체를 전기방사 공정 및 두단계의 후 열처리 과정을 통해 주형법과 커켄달 효과를 동시 적용하여 합성했다. 열처리 과정 중, 수 nm의 치밀한 Fe 금속입자는 커켄달 효과에 의해 중공구조를 갖는 ${\alpha}-Fe_2O_3$ 입자로 최종 변환되었다. 또한, 전기방사 용액에 첨가한 PS 나노비드는 첫 열처리 과정 중 분해되어 구조체 내 수많은 기공을 형성, 환원 및 산화를 위한 가스들이 구조체 내부로 원활히 침투될 수 있는 역할을 했다. 최종 생성물인 ${\alpha}-Fe_2O_3$ 중공입자로 구성된 다공성 1차원 구조체를 리튬 이차전지의 음극활물질로 적용한 결과, $1.0A\;g^{-1}$의 높은 전류밀도에도 불구하고 30 사이클 후 $776mA\;h\;g^{-1}$의 높은 방전 용량을 나타냈다. 이와 같은 우수한 리튬 저장특성은 본 구조체를 구성하는 중공형 ${\alpha}-Fe_2O_3$ 입자와 입자들 사이의 나노기공으로부터 기인한 결과이다. 본 연구에서 제안한 중공 입자로 구성된 다공성 1차원 나노구조체 합성 방법은 다양한 전이금속 화합물 조성에 적용 가능하므로 에너지 저장 분야를 포함한 여러 분야에 응용 가능하다.

• Carbon letters
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• 제3권4호
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• pp.210-218
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• 2002

Electrostatic spinnings were performed with the solutions of PAN/DMF to be nanofiber webs. The diameter of the fibers ranged from 200 nm to 1000 nm depending on the PAN concentration and on the applied DC voltage. The nanofibers were oxidatively stabilized and subsequently carbonized up to $1000^{\circ}C$ with carbonization yield of 40%. The bulk electric conductivity of the carbonized web increased form $6.8{\times}10^{-3}S/cm$ to 1.96 S/cm while the carbonizaton temperature increased from $700^{\circ}C$ to $1000^{\circ}C$.

• Carbon letters
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• 제16권4호
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• pp.270-274
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• 2015

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제40권3호
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• pp.156-163
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• 2012

본 연구에서는 국내산 리그노셀룰로오스 자원을 이용하여 기계적 처리를 통해 나노섬유를 제조 후, 형태학적 특성 및 고강도 시트로의 응용 가능성을 평가하였다. 그 결과, 연속식 분쇄 처리는 세포벽의 구조를 느슨하게하고 분쇄 소요 시간이 증가함에 따라 나노스케일에 가까운 섬유가 관찰되었다. 재료의 미립화 정도를 증명하는 여수시간은 모든 공시재료에서 분쇄 소요시간이 증가함에 따라 직선적인 증가 경향을 나타내었다. 셀룰로오스의 상대결정화는 기계적인 해섬처리 정도에 따른 차이를 보이지 않았으나 탈리그닌 처리에 의해 크게 증가하였다. 셀룰로오스 나노섬유 시트는 기계적인 분쇄 소요시간이 증가함에 따라 인장강도가 증가하였고 옥수수줄기를 이용한 시트에서 특히 높은 인장강도가 측정되었다. 상기와 같은 결과는 국내 자생 식물자원을 활용한 셀룰로오스 나노섬유 제조 기술의 유용한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 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.

• 폴리머
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• 제34권3호
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• pp.185-190
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• 2010

전기방사공정에 의해 고분자의 나노 크기의 섬유를 만드는 기술로 널리 사용되어졌으며, 제작된 나노섬유는 그 높은 표면적과 형태학적 특성때문에 조직재생 공학분야에서 많이 사용되어져 왔다. 본 연구에서는 기존의 전기방사공정을 개선한 복합전기장을 이용하여 생분해성/생체적합성 poly(${\varepsilon}$-caprolactone) (PCL) 마이크로/나노섬유를 제작하였고, 기존의 나노섬유의 배열성보다 제어가 가능한 배열성을 갖는 공정시스템을 통하여 보다 우수한 배열성을 갖는 PCL 나노섬유를 제작하였다. 고배열된 PCL 나노섬유는 신경세포 재생을 위한 세포담체로서의 가능성을 확인하고자 신경세포(PC-12)를 배양하였으며 그 결과 높은 배열성을 갖은 PCL 나노섬유 매트에서 신경세포의 배열성이 얻어짐을 확인하였다.

• 한국진공학회지
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• 제21권1호
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• pp.41-47
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• 2012

본 연구에서는 전기방사법(electrospinning method)을 이용하여 다중벽 탄소나노튜브(multi-walled carbon nanotubes, MWCNTs)가 첨가된 polyacrylonitrile (PAN)과 poly (methyl methacrylate) (PMMA) 고분자 복합 나노섬유를 합성하였다. 합성 과정에서 고분자 물질의 농도와 인가전압의 변화가 나노섬유의 합성에 미치는 영향을 조사하여 최적화된 고분자 나노섬유 합성 조건을 확립하였다. 또한, MWCNTs의 첨가량의 변화에 따른 복합 나노섬유의 구조적 특징을 주사전자현미경(scanning electron microscopy)과 투과전자현미경(transmission electron microscopy)을 통해 분석하였으며, 기계적 강도를 조사하였다. 5 wt%의 MWCNTs가 첨가된 경우, 인장강도(tensile strength)와 영률(Young's modulus)이 PAN 복합 나노섬유는 500%, 27% 향상되었으며, PMMA 복합 나노섬유는 250%, 1,017% 향상된 것을 확인할 수 있었다.