일반기술
기계 > 운송하역장비기술
본 기술은 작물의 정식단계에서 수확단계까지 연속적으로 주간간격을 자동으로 조절하여 재식판에 정식된 후의 작물의 생장에 따른 환경을 구축할 수 있도록 하는 양액재배를 위한 작물 주간간격 자동조절장치에 관한 것이다.기존의 양액재배의 경우 재식판은 항상 한곳에 고정되어 움직이지 않기 때문에 작물을 정식할 때나 수확할 때에는 반드시 사람이 이동하면서 작물을 수확하게 되어 많은 노동력이 소요되고, 수확 전까지는 필요 이상으로 작물이 차지하는 점유면적이 넓기 때문에 대량으로 양액재배를 하는 경우에 공간의 활용도가 높지 못한 이유로 공압 실린더와 캠의 조합에 의해 작물 재식판을 이송하여 작물의 생장속도에 맞추어서 주간을 조절하는 방법이 알려져 있으나, 이는 구성이 복잡하고 설치노력과 비용이 많이 드는 문제점을 가지고 있다.반면, 본 기술에서는 엽채류의 양액재배시 작물의 생장 상태에 따라 주간간격이 쉽게 자동으로 조절되게 하여 면적이용률을 높일 수 있고, 그 제작과 설치가 용이한 작물 주간간격 자동조절장치를 구현할 수 있다본 기술에 의한 양액재배를 위한 작물 주간간격 자동조절장치는 양단에 베어링이 삽입되어 지지대에 고정된 중실축들과 결합된 스프로켓들에 작물 재식판이 탑재되는 복수의 체인이 체결되어 중실축의 회전운동에 의해 특정 방향으로 작물 재식판을 이동시키는 컨베이어부가 복수개의 직렬로 배치되어 있고, 각각의 체인컨베이어부가 작물 재식판의 간격이 작물의 생장상태에 따른 주간거리를 유지하도록 특정 방향으로의 이동속도가 증가되는 독립적인 속도를 가지고 있으며, 적어도 하나 이상의 중실축과 기계적으로 체결되어 중실축을 회전시키기 위한 동력을 전달하는 구동수단이 설치되어 구성된다. 이와 같이 이루어진 본 기술에 의하면, 스프로켓 속도비 조합에 의해 작물의 주간을 자동으로 조절하기 때문에 재배지의 시설면적을 최대로 활용할 수 있어 생산량을 증가시킬 수 있고 재식판이 이송되도록 자동화함으로서 일정한 장소에서 정식과 수확작업을 하여 노동력과 경비를 동시에 절감할 수 있는 효과가 있다
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- 한국산업은행
- 등록일
- 2001-05-03
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일반기술
기계 > 기타 에너지·환경기계
본 기술은 열재생 사이클을 이용한 냉난방겸용 열펌프시스템에 관한 것이다.기존의 대기를 열원으로 하는 냉난방겸용 열펌프는 대기온도가 영하10℃이하인 경우에 증발기에 성에층이 형성되어 열흡수력이 저감되고 그에 따른 난방능력이 현저히 떨어져 난방기로 사용하기가 극히 곤란하며, 폐열을 재흡수하지 않는 구조로서 냉난방 효율이 낮은 문제점을 갖고 있다.반면, 본 기술에서는 냉난방 전환시 냉매의 역류를 차단하고 증발기와 응축기에 의한 공기와의 열교환 시간을 지연시켜 냉난방 효율을 개선할 수 있으며, 압력손실을 최소화하여 냉난방 효율을 개선할 수 있는 열펌프시스템이 구현된다.본 기술에 의한 열재생 사이클을 이용한 냉난방겸용 열펌프시스템은 실내공기덕트와 외부공기덕트의 연통부에 내장되어 있되 구동원에 연동되어 덕트의 연통부 사이를 순환하는 열재생수단과, 덕트에 각기 제공된 증발기와, 증발기와 연통되도록 제공된 압축기와 압축기에 의해 가압된 냉매를 분기관을 통해 증발기 사이에서 순환되도록 하되, 제어부의 난방 및 냉방 선택모드에 따라 각기 대응된 분기관을 개폐하도록 제공된 다수의 솔레노이드밸브와, 제2솔레노이드 밸브와 제2증발기의 인입구 사이 및 제5증발기와 제1증발기의 인입구 사이에 직렬로 각기 제공된 필터드라이어 및 팽창밸브와, 제어부의 난방모드 선택에 따라 압축기에 의해 가압된 냉매를 제1솔레노이드밸브, 제1증발기, 제2솔레노이드밸브, 필터드라이어, 팽차밸브, 제2증발기 및 제3솔레노이드밸브를 순차적으로 경유하여 다시 압축기로 순환되도록 하는 제1위치와, 제어부의 냉방모드 선택에 따라 압축기에 의해 가압된 냉매를 제4솔레노이드밸브, 제2증발기, 제5솔레노이드밸브, 필터드라이어, 팽창밸브, 제1증발기 및 제6솔레노이드밸브를 순차적으로 경유하여 다시 압축기로 순환되도록 하는 제2위치 사이에서 조정되도록 제공된 냉난방 절환밸브를 포함하여 구성된다. 이와 같이 이루어진 본 기술에 의하면, 증발기의 표면에 성에가 발생되지 않아 냉매가 원활히 증발되고 냉난방 전환시 냉매의 역류를 완전하게 차단하여 압력손실을 방지함으로써 냉난방 효율을 개선할 수 있으며, 따라서 난방비 절감의 효과를 볼 수 있다
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- 한국산업은행
- 등록일
- 2001-05-03
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일반기술
기계 > 공기조화·냉동기계
본 기술은 온실 난방기의 배기가스로부터 발생되는 폐열을 열교환으로 회수하여 다시 온실의 내부로 공급하도록 한 온실의 배기열 환원장치에 관한 것이다. 기존의 온실내 난방기의 배기 폐열을 이용한 열환원장치는 실제 부피에 비해 열교환이 이루어지는 단면적이 작으므로 열교환효율을 만족시키지 못하는 단점이 있었고, 배기 가스와 외부공기의 온도차가 높을 경우에는 표면의 응축열에 의한 응축수가 맺히게 되고, 이 응축수가 장치내에까지 침투되어 각 부품들을 부식시키는 문제점이 발생하게 된다.반면, 본 기술에서는 열교환 효율이 대폭 향상되어 에너지 소모가 절감되도록 하고, 실내와 외부의 열교환시 발생되는 응축수를 용이하게 처리할 수 있도록 온실의 배기열 환원장치를 구현할 수 있다본 기술에 의한 온실의 배기열 환원장치는 온실의 난방기로부터 배출되는 배기가스를 외부로 배출시키기 위한 배기덕트와, 배기덕트의 일부위와 연결되며 외부 공기를 흡입하여 온실의 내부로 흡입하기 위한 흡기덕트와, 배기덕트와 흡기덕트의 연결된 부위를 통해 배기덕트와 흡기덕트의 내측벽에 각각 양단이 결합되고, 내부에 열전달매체가 충진되어 배기덕트의 열을 흡기덕트측으로 전달하기 위한 다수개의 가열 파이프와, 각 가열 파이프의 중앙 외주면이 관통 결합되도록 통공이 형성되며 배기덕트와 흡기덕트의 연결된 부위를 차단시키기 위한 차단 플레이트 및 배기덕트측에 수용된 가열 파이프의 외주면에 발생되는 응축수를 집수하여 외부로 배출시키기 위한 집수부를 포함하여 구성된다.이와 같이 이루어진 본 기술에 의하면, 부피가 작으면서 열교환면적을 최대한으로 증대시킬 수 있어서 열교환효율이 향상되고, 폐열의 환원과정에 필요한 에너지 소모를 최소화할 수 있으며, 열교환시 발생되는 응축수를 처리할 수 있는 효과를 볼 수 있다
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- 한국산업은행
- 등록일
- 2001-05-03
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일반기술
기계 > 공기조화·냉동기계
본 기술은 건타입 가스버너를 온풍기에 부착하여 LPG를 연소하고 발생되는 열을 열교환기를 거쳐 온실의 난방에 이용하고 배기되는 탄산가스는 배기연통에 설치한 탄산가스공급기를 통하여 온실 내로 유입하여 작물의 탄산가스 동화작용을 원활하게 하는 탄산가스배출 겸용 간접열식 LPG온풍기에 관한 것이다.기존의 온실하우스에서 주로 이용되고 있는 온풍기는 경유온풍기로서 경유의 특성상 발열량과 연소효율이 낮으며 매년 유지보수가 필요하고 일부농가에서 직화식 LPG온풍기를 이용하고 있으나 탄산가스농도제어가 용이하지 못하여 가스 장애를 유발시키는 사례가 종종 있으며 액화탄산가스의 사용은 작물의 생산비용을 증가시키는 문제점을 가지고 있다.반면, 본 기술에서는 경유온풍기에 비하여 열효율이 높고 유해가스도 적게 배출하고 사용이 용이하며 탄산가스를 공급할 수 있도록 구현될 수 있다본 기술에 의한 탄산가스배출 겸용 간접열식 LPG온풍기는 LPG탱크, 탱크와 연결되어 있으며 가스차단기와 압력계 및 유량계가 장착된 배관, 배관이 연결된 가스버너와, 가스버너가 장착되고 열교환이 이루어지는 열교환기와, 열교환기에 연결되어 배기가스가 배출되는 배출연통과, 배출연통에 장착되어 탄산가스의 공급을 개폐하는 탄산가스공급기로 구성된다. 열교환기는 몸체와, 그의 상부에 장착되어 온실내부의 공기를 흡입하는 송풍팬과, 몸체의 측면에 가스버너가 장착되며, 몸체의 내부에 장착되어 가스버너에 의해 분사되는 열을 연소하는 연소로와, 몸체 전방에 장착되며 연소로 및 탄산가스공급기를 제어하는 컨트롤박스와, 몸체의 전방에 형성되어 열교환된 온풍이 배출되는 배출구로 구성된다. 이와 같이 이루어진 본 기술에 의하면, 온실 재배에 필요한 난방열을 지속적으로 공급해 줄 수 있을 뿐만 아니라 탄산가스가 필요한 시점에 언제든지 사용자가 원하는 농도로 공급해 줄 수 있어 온실작물의 생산증대에 기여할 수 있고, 별도의 탄산가스 공급장치를 필요로 하지 않아 온실의 관리비용을 줄일 수 있으며, 경유온풍기보다 적은 유해가스를 배출하여 환경오염을 최소화할 수 있는 효과가 있다
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- 한국산업은행
- 등록일
- 2001-05-03
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일반기술
기계 > 운송하역장비기술
본 기술은 탈곡된 소량의 벼 시료를 한 번 투입하는 것만으로 정선, 제현, 현미선별, 정미, 백미선별 등 일련의 도정공정을 일괄적으로 처리함과 동시에 각 공정별 산출물의 중량을 계량함으로써 벼의 제현율과 현미의 현백율 및 전체적인 벼 도정수율을 자동으로 판정하는 벼 도정수율 자동판정기에 관한 것이다.기존의 탈곡된 정량의 벼를 재탈곡 및 정선하여 제현한 후 완전현미와 설현미로 분리계량하는 기계, 현미를 백비로 가공하여 완전미와 싸라기로 분리한 뒤 각각의 중량을 계량하여 현백율을 판정하는 기계 등이 있으나, 이러한 기계들은 서로 분리되어 있기 때문에 전체적인 벼 도정수율 판정의 정밀성에는 다소의 문제점들이 발생된다.반면, 본 기술에서는 일정량의 벼 시료를 한 번 투입하는 것만으로 정선, 제현, 현미 입선별, 정미, 백미 입선별 등 일련의 도정공정을 연속적으로 수행함과 동시에 각 공정별 산출물의 중량을 계량함으로써 벼의 제현율과 현미의 현백율 및 도정수율 등을 자동으로 판정하고, 필요에 따라 벼의 제현율 또는 현미의 현백율만을 선택적으로 판정할 수 있는 기계를 구현할 수 있다본 기술에 의한 벼 도정수율 자동판정기는 판정 대상의 벼 시료 및 현미 시료가 각각 투입되는 벼 및 현미 투입구와, 제현 선별된 설현미와 완전현미가 순차 배출되는 현미배출구 및 정미된 싸라기와 완전백미가 순차 배출되는 백비배출구를 각각 가지는 캐비닛, 캐비닛내에 설치되어 투입된 벼시료를 재탈곡 및 정선하며 벼시료와 정선벼의 중량을 각각 측정하여 출력하는 정선유닛, 정선유닛에서 정선된 벼시료를 현미로 제현하는 제현유닛, 제현유닛에서 제현된 현미를 완전현미와 설현미로 분리하여 선택적으로 배출함과 함께 완전현미와 설현미의 중량을 각각 측정하여 출력하는 현미선별유닛, 현미선별유닛에서 선별된 완전현미를 임의의 도정율로 정미하여 백미와 미강을 분리 배출하는 정미유닛, 정미유닛에서 정미된 백미를 완전백미와 싸라기로 분리하여 선택적으로 배출하며 완전백미와 싸라기의 중량을 각각 측정하여 출력하는 백미선별유닛, 캐비닛의 벼투입구로 투입된 벼시료를 정선유닛으로 이송, 투입함과 아울러 정선유닛에서 배출된 정선벼를 제현유닛 쪽으로 운반하는 제1 버킷 엘리베이터, 정선유닛에서 배출된 정선벼를 제현유닛으로 이송, 투입함과 아울러 제현유닛에서 배출된 완전현미를 현미선별유닛으로 이송, 투입시키는 제2 버킷 엘리베이터, 현미선별유닛에서 배출된 완전현미를 정미유닛으로 이송, 투입함과 아울러 정미유닛에서 배출된 백미를 백미선별유닛으로 이송, 투입시키는 제3 버킷 엘리베이터, 정선벼를 제1 버킷 엘리베이터로부터 제2 버킷 엘리베이터로 이송시키는 이송수단, 현미선별유닛에서 배출된 완전현미를 제3 버킷 엘리베이터로 이송시키는 버킷 컨베이어 및 캐비닛에 설치되어 각 요소들을 제어하는 콘트롤러를 포함하여 이루어진다.이와 같이 이루어진 본 기술에 의하면, 벼의 제현율과 현미의 현백율 및 전체적인 도정수율을 한번 작업으로 객관적으로 판정할 수 있으며, 도정율을 임의로 선택하여 도정할 수 있으므로 벼의 품질에 따라 현미의 도정율을 결정할 수 있는 효과를 볼 수 있다
- 보유기관
- 한국산업은행
- 등록일
- 2001-05-03
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일반기술
기계 > 공기조화·냉동기계
본 기술은 농산물 건조작업시 마이크로파로 농산물을 1차 건조한 후에 열풍으로 2차 건조함으로써, 농산물의 건조시간 및 건조에 소모되는 에너지를 절감하도록 한 마이크로파를 이용한 농산물 건조방법 및 이를 채용한 농산물 건조기에 관한 것이다.기존의 농산물 건조기는 대체적으로 농산물에 열풍을 가하여 건조시키는 건조방식을 채용하고 있는데, 열풍 건조방식은 기존의 농산물 건조장치에 비해 소형화되고 농산물의 건조 효율을 향상시킬 수 있으나, 이 방식은 열풍이 공급되는 농산물의 외부로부터 내부까지 열이 전달되므로, 열풍에 의해서 농산물이 건조되기까지 많은 시간과 에너지가 소모되는 단점이 있고, 열풍에 장시간 노출될 경우 농산물의 색택, 성분, 맛, 향등의 품질이 저하되며, 특히 황기, 당귀 등의 약용 작물과 버섯등의 농산물은 더욱 그러한 실정이다. 반면, 본 기술에서는 농산물에 마이크로파를 조사하여 짧은 시간내에 농산물의 건조가 이루어지도록 한 마이크로파를 이용한 농산물 건조방법을 제공하고 이를 이용하여 농산물 건조기를 구현할 수 있다본 기술에 의한 마이크로파를 이용한 농산물 건조방법은 농산물을 가열실의 내부로 투입시키는 투입단계와, 가열실로 투입된 농산물에 마이크로파를 조사하여 농산물의 내부로부터 가열하는 제 1건조단계와, 마이크로파가 조사된 농산물을 가열실의 측면에 제공된 건조실의 내부로 이송시키는 이송단계와, 건조실의 내부로 이송된 농산물에 열풍을 공급하여 재가열 건조시키는 제 2건조단계를 구비하며, 마이크로파를 이용한 농산물건조기는 각각의 출입구를 갖는 가열실과 제 1,2건조실이 구비된 본체와, 본체의 내부에 설치되어 전원이 인가됨에 따라 마이크로파를 발생시키는 마이크로파 발생부와, 마이크로파를 농산물이 적재되는 건조상자가 내장된 가열실의 내부로 조사되도록 유도하는 도파관과, 가열실 내에서 마이크로파에 조사되어 농산물이 가열 건조된 건조상자를 제 1건조실과 제 2건조실로 순환 이송시키기 위한 순환 이송수단과, 제 1,2건조실내에 구비되어 순환 이송수단에 의해서 이송되는 건조상자들을 적층시키기 위한 적층수단과, 제 1,2건조실의 적층된 건조상자들측으로 열풍을 공급하기 위한 가열공기 공급수단을 포함하여 이루어진다. 이와 같이 이루어진 본 기술에 의하면, 기존의 열풍건조방식에 비해 건조시간을 크게 단축시킴과 아울러, 이에 따른 건조 에너지를 크게 절감할 수 있으며, 농산물의 건조작업시 농산물이 열풍에 노출되는 건조시간이 단축됨에 따라, 기존 농산물의 열풍건조방식에 비해 농산물의 품질을 유지할 수 있다
- 보유기관
- 한국산업은행
- 등록일
- 2001-05-31
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일반기술
재료 > 기타 고분자재료
단량체 중 탄소수가 2개(에틸)∼8개(옥틸)인 카르복실레이트를 사용하여 부타디엔 단량체를 제조한다. 이는 메틸기를 함유하는 경우에는 단량체 수율이 떨어지고, 탄소수가 9개 이상인 카르복실레이트기를 사용하면 단량체 중합 속도가 느려지는 단점이 있기 때문이다. 이러한 부타디엔 단량체는 1,3-위치에 극성 치환기가 존재하여 기존의 1,1-위치에 치환된 부타디엔보다 반응성이 커서 순간적으로 자발 중합될 수 있으므로 이를 방지하기 위해 열분해 공정에 중합 금지제를 사용하여 제조할 수 있다. 여러 중합 금지제 중 중합 반응시 쉽게 제거되는 염화티오닐을10∼100ppm로 사용한다.제조된 부타디엔 중합체는 치환기의 종류 및 치환 위치에 따라 일반 유기 용매에 대한 용해도, 유연성 및 열안정성이 개선되며, 고리 형성 온도가 낮아지는 등 기능성 고분자 원료로 응용될 수 있다비닐 단량체의 이중 결합에 시아노기, 에스테르기, 카르복실레이트기 등의 극성 치환기가 존재하는 단량체는 중합 반응성이 매우 크고, 특정한 경우에는 개시제 없이도 자발적인 라디칼 중합이나 음이온 중합을 일으키는 것으로 알려져 있다. 대표적인 예로는 순간 접착제의 원료로 사용되고 있는 알킬 시아노아크릴레이트를 들 수 있다. 또한, 부타디엔의 1,1-위치에 두 개의 극성 치환기가 있을 때에는 알킬 시아노아크릴레이트와 같이 자발적인 음이온 중합이 진행된다. 중합 속도가 매우 빠른 이러한 단량체는 여러 고분자 분야에 응용될 수 있으나, 수율이 낮고 열분해시 너무 빠른 속도로 중합되기 때문에 단량체 뿐만 아니라 중합체도 많이 생성되므로 응용에 제한이 있었다.부타디엔의 1,3-위치에 극성 치환기가 존재하여 순간적으로 자발 중합되는 고반응성 부타디엔 유도체를 개발하여 문제점을 해결하였다.개시제 및 촉매의 부재 하에 또는 라디칼 개시제를 사용하여 부타디엔 단량체 5∼90 중량%를 자발적으로 단독 중합시키거나, 또는 아크릴계 단량체와 공중합시킬 수 있는데, 제조된 부타디엔 중합체는 치환기의 종류 및 치환 위치에 따라 일반 유기 용매에 대한 용해도, 유연성 및 열안정성이 개선되며, 고리 형성 온도가 낮아지는 특성을 갖는다. 코팅제, 순간 접착제, 탄소 섬유 전구체 등의 기능성 고분자로 응용이 가능하다
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- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-15
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일반기술
화학공정 > 기타 촉매 기술
S/Al의 몰비가 500 이상이 되도록 제조한 제올라이트 촉매를 20∼150 ℃의 처리온도에서 0.01∼0.5 N 농도의 염산, 질산, 황산, 인산 또는 아세트산 등으로 더 처리하여 MFI형 및 MEL형 제올라이트 촉매를 제조하고, 이 촉매를 사용하여 기상의 베크만 전환반응에 의해 250∼400 ℃의 온도에서, 시클로헥사논 옥심으로부터 ε-카프로락탐을 제조한다.실리카 함량(S/Al의 몰비)이 높고, 산으로 처리함으로써 골격에 촉매 활성점으로 적합한 -OH기를 더 생성시켜 시클로헥사논 옥심의 베크만 전환반응에 사용할 때 시클로헥사논 옥심의 전환율과 ε-카프로락탐의 선택도를 더욱 높여준다.시클로헥사논 옥심으로부터 ε-카프로락탐을 제조하는 베크만 전환반응은 공업적으로 중요한 공정이다. 주로 나일론-6의 원료로 사용되는 ε-카프로락탐은 황산을 촉매로 사용하여 액상에서 수행하는 베크만 전환반응에 의해 생산되므로 부산물의 생성, 반응용기의 부식, 안정성 및 환경문제 등을 야기할 수 있다. 이런 단점을 보완하기 위해 고체산을 촉매로 사용하여 기상에서 수행하는 베크만 전환반응이 개발되었으나, 촉매의 수명이 짧은 것 등의 단점이 있었다. 베크만 전환반응에 대한 고체산 촉매의 성능을 개선하기 위해 특히 제올라이트 촉매의 경우에 여러 가지 방법이 개발되어 왔으나, 개선의 여지가 남아 있다.시클로헥사논 옥심의 전환율과 ε-카프로락탐의 선택도를 더욱 높여줄 뿐만 아니라, 코크 형성이 억제되어 촉매의 수명이 연장되는 제올라이트 촉매가 제조되며, 이러한 촉매를 사용하여 우수한 품질의 ε-카프로락탐을 경제적으로 효율적으로 제조할 수 있게 한다.
- 보유기관
- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-15
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일반기술
화학공정 > 기타 화학공정
상단부가 응고액 및 응고사의 입구를 형성하고, 하단부가 응고액 및 응고사의 출구를 형성하는 하향 원추형 내면과 하향 원추형 내면의 하단부 일부분을 포함하는 공동부를 구비한 본체와, 공동부에 삽입되어 원추형 내면을 완성하는 제1 면을 구비하고, 제 1면이 원추형 내면을 완성하는 제1 위치와 그로부터 본체의 외부 방향으로 소정 거리 이격된 제2 위치 사이에서 이동이 가능한 유량 조절 밸브 및, 유량 조절 밸브의 이동을 구동하는 스위칭 수단으로 이루어진, 고분자 용액 공극 습식 방사 장치의 응고 욕조의 하단으로부터 하향 연장되어 응고 욕조 중의 응고액 및 응고 욕조를 통과한 응고사가 통과하는 통로를 형성하는 방사 응고욕 팩을 제작한다.단순한 구조로 이루어진 유량 조절 밸브가 간단한 스위칭 수단에 의해 응고욕 팩 내에서 좌우활주이동과 같은 단순 운동을 하게 되므로 응고욕 팩의 출구의 배출 개구 면적이 용이하게 조절 가능하며, 특히 유량조절밸브가 개구되어 미연신 응고사가 빠져 나간 후 유량조절밸브는 내장된 스프링을 매개로 즉시 최소의 출구 직경 상태로 신속하게 복귀 이동할 수 있다공극 습식 방사 방법을 사용하는 공정에 사용되는 응고 욕조로는 응고 욕조에서의 섬유 이동 방향에 따라 수평형 응고 욕조와 수직형 응고 욕조가 있다. 수평형 응고 욕조는 응고 욕조내 응고사에 장력이 크게 작용하는데, 이러한 장력으로 인해 방사성이 낮아지고 제조된 섬유의 인장 성질이 열악해진다. 기존의 수직형 응고 욕조에는 응고액 배출 밸브의 구멍 직경을 조절하는 장치가 있는데, 욕조내에 와류가 형성되는 문제점이 있었다. 이를 개선하기 위해 중공 튜브형의 탄성체를 사용한 장치도 다량의 섬유를 응고 욕조에서 방사하고자 할 때 문제가 있었다. 고분자 용액의 방사시 공극 습식 방사 방법과 수직형 응고 욕조를 사용하는 경우의 문제점을 해결하여 조업의 편의성을 극대화한 방사 응고욕 팩을 제작하였다. 단순한 구조로 이루어진 유량 조절 밸브가 간단한 스위칭 수단에 의해 응고욕 팩 내에서 좌우활주이동과 같은 단순 운동을 하게 되므로 응고욕 팩의 출구의 배출 개구 면적이 용이하게 조절 가능하며, 특히 유량조절밸브가 개구되어 미연신 응고사가 빠져 나간 후 유량조절밸브는 내장된 스프링을 매개로 즉시 최소의 출구 직경 상태로 신속하게 복귀 이동할 수 있다. 이러한 유량조절밸브의 작동의 용이성 및 신속성은 수직형 응고 욕조의 수위변화를 최소화할 수 있어 출구의 확장에 따른 응고액의 보충시 급작스럽고 많은 양의 응고액을 보충할 필요가 없어 와류 형성을 최소로 억제할 수 있다. 따라서, 방사 초기의 조작에서 정상 상태의 조작으로의 전환시 방사 작업이 안정되게 일어질 수 있다. 그리고, 응고액을 수용하는 공간을 원추형으로 형성시킴으로써 배출되는 응고사가 항상 중심쪽에 모이게 할 수 있으므로 와류형성 억제효과와 함께 응고사의 배열이 흐트러지는 것을 방지할 수 있고, 방사 응고욕 팩 출구 부위 중 응고사와 접촉되는 부분을 최소화하도록 제작할 수 있어 응고사가 출구를 빠져나갈 때 발생되는 접촉 마찰에 의한 섬유 물성의 손상을 최소화할 수 있다.
- 보유기관
- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-15
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일반기술
화학공정 > 전지 제조 공정 기술
기지고분자로 PAN계[예를 들면, 폴리아크릴로니트릴, 폴리(아크릴로니트릴-메틸아크릴레이트)공중합체]와 PVdF계[예를 들면, 폴리비닐리덴 플로라이드, 폴리(비닐리덴 플루오라이드-헥사플루오로프로필렌)공중합체]를 중량비가 10:1∼1:5로 블렌딩한 것을 사용하고, 가소제는 기지고분자의 1∼5배의 양으로 첨가하고, SiO2는 1∼20 중량%로 첨가하고, 용매 및 보조가소제로 작용하는 유기용매는 기지고분자의 3∼10배의 양으로 혼합하고 가열하여 고체고분자 매트릭스를 형성시킨 후 캐스팅하여 건조시키고, 여기에 유기용매 전해질을 주입하여 고제고분자 전해질을 제조한 후, 음극/고체고분자전해질/양극/고체고분자전해질/음극의 순으로 여러 층을 적층하고, 리튬이온 전지용 유기용매 전해질 주입 공정을 추가하여 리튬고분자 전지를 제조한다.기존의 고체고분자 전해질은 주로 폴리(에틸렌옥사이드)(PEO)계였으나, 근래에는 이온전도도가 우수한 젤형태의 폴리아크릴로니트릴(PAN)계 및 하이브리드 형태의 폴리(비닐리덴플루오라이드)(PVdF)계가 개발되었다. PAN계 전해질은 접착력이 우수하여 복합전극과 금속기판이 잘 접착되기 때문에 전지의 충방전시 접촉저항이 작고 활물질이 적게 탈락된다는 장점이 있으나 강도가 떨어지는 단점이 있다. PVdF계 전해질은 기계적 강도는 우수하지만 제조공정이 까다로우며, 접착력이 불량하여 전극 및 전지 제조시 가열 라미네이션과 추출공정을 필요로 하는 결정적인 단점이 있다.PAN계 전해질의 장점인 우수한 접착력 및 이온전도도와 PVdF계 하이브리드형 전해질의 장점인 우수한 기계적 강도 및 이온전도도를 유지하며, PAN계 전해질의 단점인 기계적 안정성 문제 및 제조공정 중의 수분오염 문제를 해결하고 PVdF계 하이브리드형 전해질 제조시의 단점인 가소제의 추출과정을 제거하여 접착력과 기계적 안정성이 우수하고 전지성능이 우수한 리튬고분자 전지를 제조하였다.전지에서 요구되는 우수한 이온전도도, 접착력, 기계적 안정성을 갖는 고체고분자 전해질을 제조할 수 있어서 전지성능이 우수하고 전지 제조공정이 용이해진다.
- 보유기관
- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-30
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PAN계 화합물[예를 들면, 폴리아크릴로니트릴, 폴리(아크릴로니트릴-메틸아크릴레이트), 폴리(아크릴로니트릴-co-메틸메타크릴레이트) 공중합체]과 PVC계 화합물[예를 들면, 폴리비닐클로라이드, 폴리(비닐리덴클로라이드-co-아크릴로니트릴)]을 10:1∼1:5의 중량비로 혼합한 혼합물에 PAN계/PVC계 혼합물의 1∼5배의 가소제를 혼합하고, 1∼5배의 유기용매전해질, 0∼20중량%의 SiO2를 혼합하고 110∼120℃까지 가열하여 10분∼2시간 정도 고분자 블렌딩을 실시하여 고체고분자 전해질의 매트릭스를 형성하고 이를 캐스팅하여 이성분계 고체고분자 전해질을 제조한 다음, 복합음극(25∼35중량%의 음극활물질, 0.5∼2중량%의 도전재, 15∼25중량%의 이성분계 고체고분자 전해질, 40∼60중량%의 가소제로 구성됨)/이성분계 고체고분자 전해질/복합양극(25∼35중량%의 양극활물질, 0.5∼2중량%의 도전재, 15∼25중량%의 이성분계 고체고분자 전해질, 40∼60중량%의 가소제로 구성됨)/이성분계 고체고분자전해질/복합음극의 순으로 적층하여 리튬고분자 전지를 제조한다기존의 고체고분자 전해질은 주로 폴리(에틸렌옥사이드)(PEO)계였으나, 근래에는 이온전도도가 우수한 젤형태의 폴리아크릴로니트릴(PAN)계 및 하이브리드 형태의 폴리(비닐리덴플루오라이드)(PVdF)계가 개발되었다. PAN계 전해질은 접착력이 우수하여 복합전극과 금속기판이 잘 접착되기 때문에 전지의 충방전시 접촉저항이 작고 활물질이 적게 탈락된다는 장점이 있으나 강도가 떨어지는 단점이 있다. PVdF계 전해질은 기계적 강도는 우수하지만 제조공정이 까다로우며, 접착력이 불량하여 전극 및 전지 제조시 가열 라미네이션과 추출공정을 필요로 하는 결정적인 단점이 있다. 또한, 근래에 발표된 폴리비닐클로라이드(PVC)계 고체 고분자 전해질은 상온에서 이온전도도 및 기계적 강도가 우수하지만 저온특성이 나쁘며 접촉저항이 큰 단점이 있다. PAN계 전해질의 우수한 접착력과 이온전도도 및 PVC계 전해질의 우수한 기계적 강도와 이온전도도를 유지하고 PAN계 전해질의 단점인 기계적 안정성 문제를 해결하기 위하여 PAN계 및 PVC계를 블렌딩하여 이성분계 고체고분자 전해질을 제조하였다.고체 고분자 전해질들은 이온전도도가 리튬 고분자 전지용 전해질로서 충분히 사용할 수 있을 정도로 우수하고, 접착력 및 기계적 강도가 우수하여 전지제조가 용이할 뿐만 아니라 이를 이용한 전지는 전극용량 및 싸이클 수명 특성과 같은 전지성능도 우수하게 나타나 리튬고분자 전지용 고체고분자 전해질로서 매우 적합하다
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- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-06-20
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PAN계 화합물[예를 들면, 폴리아크릴로니트릴, 폴리(아크릴로니트릴-메틸아크릴레이트), 폴리(아크릴로니트릴-co-메틸메타크릴레이트) 공중합체]과 PVC계 화합물[예를 들면, 폴리비닐클로라이드, 폴리(비닐리덴클로라이드-co-아크릴로니트릴)]을 10:1∼1:5의 중량비로 혼합한 혼합물에 PAN계/PVC계 혼합물의 1∼5배의 가소제를 혼합하고, PAN계/PVC계/PVdF계 혼합물의 3∼10배의 유기용매를 첨가하고, 0∼20중량%의 SiO2를 혼합하고 110∼180℃까지 가열하여 10분∼2시간 또는 30∼100℃의 온도에서 10분∼24시간 동안 고분자 블렌딩을 실시하여 고체고분자 전해질의 매트릭스를 형성하고 이를 캐스팅하여 고체고분자 막을 얻은 후 유기용매 전해질을 주입하여 이성분계 고체고분자 전해질을 제조한 다음, 음극/이성분계 고체고분자 전해질/양극/이성분계 고체고분자 전해질/음극의 순으로 순차적으로 적층하고 유기용매 전해질을 주입하여 리튬고분자 전지를 제조한다기존의 고체고분자 전해질은 주로 폴리(에틸렌옥사이드)(PEO)계였으나, 근래에는 이온전도도가 우수한 젤형태의 폴리아크릴로니트릴(PAN)계 및 하이브리드 형태의 폴리(비닐리덴플루오라이드)(PVdF)계가 개발되었다. PAN계 전해질은 접착력이 우수하여 복합전극과 금속기판이 잘 접착되기 때문에 전지의 충방전시 접촉저항이 작고 활물질이 적게 탈락된다는 장점이 있으나 강도가 떨어지는 단점이 있다. PVdF계 전해질은 기계적 강도는 우수하지만 제조공정이 까다로우며, 접착력이 불량하여 전극 및 전지 제조시 가열 라미네이션과 추출공정을 필요로 하는 결정적인 단점이 있다. 또한, 근래에 발표된 폴리비닐클로라이드(PVC)계 고체 고분자 전해질은 상온에서 이온전도도 및 기계적 강도가 우수하지만 저온특성이 나쁘며 접촉저항이 큰 단점이 있다.PAN계 및 PVC계를 블렌딩하여 이성분계 고체고분자 전해질을 제조하여 PAN계 전해질의 우수한 접착력과 이온전도도 및 PVC계 전해질의 우수한 기계적 강도와 이온전도도를 유지하고 PAN계 전해질의 단점인 기계적 안정성 문제를 해결하였다..고체 고분자 전해질들은 이온전도도가 리튬 고분자 전지용 전해질로서 충분히 사용할 수 있을 정도로 우수하고, 접착력 및 기계적 강도가 우수하여 전지제조가 용이할 뿐만 아니라 이를 이용한 전지는 전극용량 및 싸이클 수명 특성과 같은 전지성능도 우수하게 나타나 리튬고분자 전지용 고체고분자 전해질로서 매우 적합하다
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- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-15
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화학공정 > 전지 제조 공정 기술
10∼90중량%의 PAN계 화합물[예를 들면, 폴리아크릴로니트릴, 폴리(아크릴로니트릴-메틸아크릴레이트), 폴리(아크릴로니트릴-co-메틸메타크릴레이트) 공중합체], 1∼50중량%의 PVC계 화합물[예를 들면, 폴리비닐클로라이드, 폴리(비닐리덴클로라이드-co-아크릴로니트릴)] 및 1∼50중량%의 PVdF계 화합물[예를 들면, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리(비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로-프로필렌) 공중합체]을 혼합한 화합물에 중량비로 1∼5배의 가소제를 첨가하고, 유기용매를 삼성분계 혼합물의 3∼10배로 혼합하고, 0∼20중량%의 SiO2를 혼합하고 110∼180℃까지 가열하여 10분∼2시간 정도 또는 30∼100℃의 온도에서 10분∼24시간 동안 고분자 블렌딩을 실시하여 고체고분자 전해질의 매트릭스를 형성하고 이를 캐스팅하여 고체 고분자 막을 얻은 후, 유기용매 전해질을 주입하여 삼성분계 고체고분자 전해질을 제조한 다음, 음극/삼성분계 고체분자 전해질/양극/삼성분계 고체고분자 전해질/음극의 순으로 순차적으로 적층하고 유기용매 전해질을 주입하여 리튬고분자 전지를 제조한다기존의 고체고분자 전해질은 주로 폴리(에틸렌옥사이드)(PEO)계였으나, 근래에는 이온전도도가 우수한 젤형태의 폴리아크릴로니트릴(PAN)계 및 하이브리드 형태의 폴리(비닐리덴플루오라이드)(PVdF)계가 개발되었다. PAN계 전지의 충방전시 접촉저항이 작고 활물질이 적게 탈락된다는 장점이 있으나 강도가 떨어지는 단점이 있다. PVdF계 전해질은 기계적 강도는 우수하지만 제조공정이 까다로우며, 접착력이 불량하여 전극 및 전지 제조시 가열 라미네이션과 추출공정을 필요로 하는 결정적인 단점이 있다. 또한, 근래에 발표된 폴리비닐클로라이드(PVC)계 고체 고분자 전해질은 상온에서 이온전도도 및 기계적 강도가 우수하지만 저온특성이 나쁘며 접촉저항이 큰 단점이 있다.PAN계, PVC계 및 PVdF계를 대기중에서 블렌딩하여 삼성분계 고체고분자 전해질을 제조하여, PAN계 전해질의 우수한 접착력과 이온전도도 및 PVC계 전해질의 우수한 기계적 강도와 이온전도도를 유지하고 PAN계 전해질의 단점인 기계적 안정성 문제를 해결하고, PVdF계 전해질의 단점인 접착력 문제를 해결하였다.고체 고분자 전해질들은 이온전도도가 리튬 고분자 전지용 전해질로서 충분히 사용할 수 있을 정도로 우수하고, 접착력 및 기계적 강도가 우수하여 전지제조가 용이할 뿐만 아니라 이를 이용한 전지는 전극용량 및 싸이클 수명 특성과 같은 전지성능도 우수하게 나타나 리튬고분자 전지용 고체고분자 전해질로서 매우 적합하다
- 보유기관
- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-15
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일반기술
화학공정 > 전지 제조 공정 기술
10∼90중량%의 PAN계 화합물[예를 들면, 폴리아크릴로니트릴, 폴리(아크릴로니트릴-메틸아크릴레이트), 폴리(아크릴로니트릴-co-메틸메타크릴레이트) 공중합체], 1∼50중량%의 PVC계 화합물[예를 들면, 폴리비닐클로라이드, 폴리(비닐리덴클로라이드-co-아크릴로니트릴)] 및 1∼50중량%의 PVdF계 화합물[예를 들면, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리(비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로-프로필렌) 공중합체]을 혼합한 화합물에 중량비로 1∼5배의 가소제를 첨가하고, 유기용매 전해질을 첨가하고, 0∼20중량%의 SiO2를 혼합하고 110∼180℃까지 가열하여 10분∼2시간 정도 고분자 블렌딩을 실시하여 고체고분자 전해질의 매트릭스를 형성하고 이를 캐스팅하여 삼성분계 고체고분자 전해질을 제조한 다음, 복합음극(25∼35중량%의 음극활물질, 0.5∼2중량%의 도전재, 15∼25중량%의 삼성분계 고체고분자 전해질, 40∼60중량%의 가소제로 구성됨)/삼성분계 고체고분자 전해질/복합양극(25∼35중량%의 양극활물질, 0.5∼2중량%의 도전재, 15∼25중량%의 삼성분계 고체고분자 전해질, 40∼60중량%의 가소제로 구성됨)/삼성분계 고체고분자전해질/복합음극의 순으로 적층하여 리튬고분자 전지를 제조한다기존의 고체고분자 전해질은 주로 폴리(에틸렌옥사이드)(PEO)계였으나, 근래에는 이온전도도가 우수한 젤형태의 폴리아크릴로니트릴(PAN)계 및 하이브리드 형태의 폴리(비닐리덴플루오라이드)(PVdF)계가 개발되었다. PAN계 전해질은 전지의 충방전시 접촉저항이 작고 활물질이 적게 탈락된다는 장점이 있으나 강도가 떨어지는 단점이 있다. PVdF계 전해질은 기계적 강도는 우수하지만 제조공정이 까다로우며, 접착력이 불량하여 전극 및 전지 제조시 가열 라미네이션과 추출공정을 필요로 하는 결정적인 단점이 있다. 또한, 근래에 발표된 폴리비닐클로라이드(PVC)계 고체 고분자 전해질은 상온에서 이온전도도 및 기계적 강도가 우수하지만 저온특성이 나쁘며 접촉저항이 큰 단점이 있다.PAN계, PVC계 및 PVdF계를 대기중에서 블렌딩하여 삼성분계 고체고분자 전해질을 제조함으로써, PAN계 전해질의 우수한 접착력과 이온전도도 및 PVC계 전해질의 우수한 기계적 강도와 이온전도도를 유지하고 PAN계 전해질의 단점인 기계적 안정성 문제를 해결하고, PVdF계 전해질의 단점인 접착력 문제를 해결하였다.고체 고분자 전해질들은 이온전도도가 리튬 고분자 전지용 전해질로서 충분히 사용할 수 있을 정도로 우수하고, 접착력 및 기계적 강도가 우수하여 전지제조가 용이할 뿐만 아니라 이를 이용한 전지는 전극용량 및 싸이클 수명 특성과 같은 전지성능도 우수하게 나타나 리튬고분자 전지용 고체고분자 전해질로서 적합하다
- 보유기관
- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-15
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일반기술
화학공정 > 전지 제조 공정 기술
0∼80중량%의 PAN계 화합물[예를 들면, 폴리아크릴로니트릴, 폴리(아크릴로니트릴-메틸아크릴레이트), 폴리(아크릴로니트릴-co-메틸메타크릴레이트) 공중합체], 0∼80중량%의 PVC계 화합물[예를 들면, 폴리비닐클로라이드, 폴리(비닐리덴클로라이드-co-아크릴로니트릴)], 0∼80중량%의 PVdF계 화합물[예를 들면, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리(비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로-프로필렌) 공중합체] 및 5∼90중량%의 PMMA계 화합물[예를 들면, 폴리(메틸메타크릴레이트), 폴리(메틸메타크릴레이트-co-에틸아크릴레이트), 폴리(메틸메타크릴레이트-co-메타크릴산)]을 혼합한 화합물에 중량비로 1∼5배의 가소제를 첨가하고, 중량비로 1∼5배의 유기용매 전해질을 첨가하고, 0∼20중량%의 SiO2를 혼합하고 110∼180℃까지 가열하여 10분∼2시간 정도 고분자 블렌딩을 실시하여 고체고분자 전해질의 매트릭스를 형성하고 이를 캐스팅하여 다성분계 고체고분자 전해질을 제조한 다음, 복합음극(25∼35중량%의 음극활물질, 0.5∼2중량%의 도전재, 15∼25중량%의 다성분계 고체고분자 전해질, 40∼60중량%의 가소제로 구성됨)/다성분계 고체고분자 전해질/복합양극(25∼35중량%의 양극활물질, 0.5∼2중량%의 도전재, 15∼25중량%의 다성분계 고체고분자 전해질, 40∼60중량%의 가소제로 구성됨)/다성분계 고체고분자 전해질/복합음극의 순으로 적층하여 리튬고분자 전지를 제조한다기존의 고체고분자 전해질은 주로 폴리(에틸렌옥사이드)(PEO) 계였으나, 근래에는 이온전도도가 우수한 젤형태의 폴리아크릴로니트릴(PAN)계 및 하이브리드 형태의 폴리(비닐리덴플루오라이드)(PVdF)계가 개발되었다. PAN계 전해질은 강도가 떨어지는 단점이 있고, PVdF계 전해질은 제조공정이 까다로우며, 접착력이 불량하여 전극 및 전지 제조시 가열 라미네이션과 추출공정을 필요로 하는 결정적인 단점이 있고, 폴리비닐클로라이드(PVC)계 고체 고분자 전해질은 상온에서 이온전도도 및 기계적 강도가 우수하지만 저온특성이 나쁘며 접촉저항이 큰 단점이 있다. 또한, 근래에 발표된 폴리(메틸메타크릴레이트) (PMMA)계 전해질도 상온에서 이온전도도 및 접착력은 우수하나 기계적 강도가 매우 취약하다.PMMA계, PAN계, PVC계 및 PVdF계를 블렌딩하여 다성분계 고체 고분자 전해질을 제조함으로써 각 성분 고분자 전해질들의 단점을 해결한 리튬 고분자 전지용 고체 고분자 전해질을 제조한 것이다. PMMA계/PAN계/PVC계/PVdF계 혼합물의 혼합비는 고체고분자 전해질의 물리적 성질에 따라 변화되는데, 접착력이 요구되는 경우에는 PMMA계 및 PAN계 화합물의 비율이 높아지고 기계적 강도가 요구되는 경우에는 PVC계 및 PVdF계 화합물의 비가 높아지게 된다. 고체 고분자 전해질들은 이온전도도가 리튬 고분자 전지용 전해질로서 충분히 사용할 수 있을 정도로 우수하고, 접착력 및 기계적 강도가 우수하여 전지제조가 용이할 뿐만 아니라 이를 이용한 전지는 전극용량 및 싸이클 수명 특성과 같은 전지성능도 우수하게 나타나 리튬고분자 전지용 고체고분자 전해질로서 적합하다
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- 등록일
- 2001-05-15
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화학공정 > 전지 제조 공정 기술
0∼80중량%의 PAN계 화합물[예를 들면, 폴리아크릴로니트릴, 폴리(아크릴로니트릴-메틸아크릴레이트), 폴리(아크릴로니트릴-co-메틸메타크릴레이트) 공중합체], 0∼80중량%의 PVC계 화합물[예를 들면, 폴리비닐클로라이드, 폴리(비닐리덴클로라이드-co-아크릴로니트릴)], 0∼80중량%의 PVdF계 화합물[예를 들면, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리(비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로-프로필렌) 공중합체] 및 5∼90중량%의 PMMA계 화합물[예를 들면, 폴리(메틸메타크릴레이트), 폴리(메틸메타크릴레이트-co-에틸아크릴레이트), 폴리(메틸메타크릴레이트-co-메타크릴산)]을 혼합한 화합물에 중량비로 1∼5배의 가소제를 첨가하고, 중량비로 혼합물의 3∼10배의 유기용매를 가하고, 중량비로 1∼5배의 유기용매 전해질[예를 들면, 리튬염이 용해된 EC-DMC 용액, 리튬염이 용해된 EC-EMC 용액]을 첨가하고, 0∼20중량%의 SiO2를 혼합하고 110∼180℃까지 가열하여 10분∼2시간 정도 또는 30∼100℃의 온도에서 10분∼24시간 동안 고분자 블렌딩을 실시하여 매트릭스를 형성하고 이를 캐스팅하여 다성분계 고체고분자 전해질을 제조한 다음, 음극/다성분계 고체고분자 전해질/양극/다성분계 고체고분자전해질/음극의 순으로 적층하여 리튬고분자 전지를 제조한다기존의 고체고분자 전해질은 주로 폴리(에틸렌옥사이드)(PEO) 계였으나, 근래에는 이온전도도가 우수한 젤형태의 폴리아크릴로니트릴(PAN)계 및 하이브리드 형태의 폴리(비닐리덴플루오라이드)(PVdF)계가 개발되었다. PAN계 전해질은 강도가 떨어지는 단점이 있고, PVdF계 전해질은 제조공정이 까다로우며, 접착력이 불량하여 전극 및 전지 제조시 가열 라미네이션과 추출공정을 필요로 하는 결정적인 단점이 있고, 폴리비닐클로라이드(PVC)계 고체 고분자 전해질은 상온에서 이온전도도 및 기계적 강도가 우수하지만 저온특성이 나쁘며 접촉저항이 큰 단점이 있다. 또한, 근래에 발표된 폴리(메틸메타크릴레이트) (PMMA)계 전해질도 상온에서 이온전도도 및 접착력은 우수하나 기계적 강도가 매우 취약하다.PMMA계, PAN계, PVC계 및 PVdF계를 블렌딩하여 다성분계 고체 고분자 전해질을 제조함으로써 각 성분 고분자 전해질들의 단점을 해결한 리튬 고분자 전지용 고체 고분자 전해질을 제조한 것이다. PMMA계/PAN계/PVC계/PVdF계 혼합물의 혼합비는 고체고분자 전해질의 물리적 성질에 따라 변화되는데, 접착력이 요구되는 경우에는 PMMA계 및 PAN계 화합물의 비율이 높아지고 기계적 강도가 요구되는 경우에는 PVC계 및 PVdF계 화합물의 비가 높아지게 된다. 고체 고분자 전해질들은 이온전도도가 리튬 고분자 전지용 전해질로서 충분히 사용할 수 있을 정도로 우수하고, 접착력 및 기계적 강도가 우수하여 전지제조가 용이할 뿐만 아니라 이를 이용한 전지는 전극용량 및 싸이클 수명 특성과 같은 전지성능도 우수하게 나타나 리튬고분자 전지용 고체고분자 전해질로서 적합하다
- 보유기관
- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-15
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화학공정 > 전지 제조 공정 기술
5∼90중량%의 PAN계 화합물[예를 들면, 폴리아크릴로니트릴, 폴리(아크릴로니트릴-메틸아크릴레이트), 폴리(아크릴로니트릴-co-메틸메타크릴레이트) 공중합체] 또는 PMMA계 화합물[예를 들면, 폴리(메틸메타크릴레이트), 폴리(메틸메타크릴레이트-co-에틸아크릴레이트), 폴리(메틸메타크릴레이트-co-메타크릴산)], 5∼80중량%의 PVdF계 화합물[예를 들면, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리(비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로-프로필렌) 공중합체] 또는 PMMA계 화합물, 및 5∼80중량%의 PVC계 화합물[예를 들면, 폴리비닐클로라이드, 폴리(비닐리덴클로라이드-co-아크릴로니트릴)] 또는 PVdF계 화합물을 혼합한 화합물에 중량비로 1∼5배의 가소제를 첨가하고, 중량비로 1∼5배의 유기용매 전해질을 첨가하고, 이들 용액의 저온특성을 향상시키지 위해 메틸아세테이트(MA), 메틸프로피오네이트(MP), 에틸아세테이트(EA), 에틸프로피오네이트(EP) 중 하나 이상의 성분을 첨가하고, 0∼20중량%의 SiO2를 혼합하고 110∼180℃까지 가열하여 10분∼2시간 정도 동안 고분자 블렌딩을 실시하여 매트릭스를 형성하고 이를 캐스팅하여 다성분계 고체고분자 전해질을 제조한 다음, 복합음극(25∼35중량%의 음극활물질, 0.5∼2중량%의 도전재, 15∼25중량%의 삼성분계 고체고분자합금 전해질, 나머지 중량%의 가소제로 혼합한 후 110∼180℃에서 10분∼2시간 동안 가열하여 얻은 매트릭스를 구리그리드 양면에 캐스팅하고, 건조, 압연하여 제조함)/다성분계 고체고분자합금 전해질/복합양극(25∼35중량%의 양극활물질을 사용하여 복합음극과 같은 방법으로 제조함)/다성분계 고체고분자합금 전해질/복합음극의 순으로 적층하여 리튬고분자 전지를 제조한다기존의 고체고분자 전해질은 주로 폴리(에틸렌옥사이드)(PEO) 계였으나, 근래에는 이온전도도가 우수한 젤형태의 폴리아크릴로니트릴(PAN)계 및 하이브리드 형태의 폴리(비닐리덴플루오라이드)(PVdF)계가 개발되었다. PAN계 전해질은 강도가 떨어지는 단점이 있고, PVdF계 전해질은 제조공정이 까다로우며, 접착력이 불량하여 전극 및 전지 제조시 가열 라미네이션과 추출공정을 필요로 하는 결정적인 단점이 있고, 폴리비닐클로라이드(PVC)계 고체 고분자 전해질은 상온에서 이온전도도 및 기계적 강도가 우수하지만 저온특성이 나쁘며 접촉저항이 큰 단점이 있다. 또한, 근래에 발표된 폴리(메틸메타크릴레이트) (PMMA)계 전해질도 상온에서 이온전도도 및 접착력은 우수하나 기계적 강도가 매우 취약하다.PMMA계, PAN계, PVC계 및 PVdF계를 블렌딩하여 다성분계 고체 고분자 전해질을 제조함으로써 각 성분 고분자 전해질들의 단점을 해결한 리튬 고분자 전지용 고체 고분자 전해질을 제조한 것이다. 기존의 고체고분자합금 전해질에 비하여 이온전도도, 유기용매와의 호환성 및 기계적강도가 우수한 균질상 전해질을 이용하여 복합 음(양)극을 제조하고, 고체고분자합금 전해질과 복합음(양)극을 적층하여 리튬(이온)고분자 전지를 제조하여 전지의 접착력과 기계적 안정성이 우수할 뿐만 아니라 저온 및 고온 특성, 고율방전특성, 층방전특성, 전지의 용량 및 수명 등의 전지성능이 우수한 리튬고분자 전지 및 리튬이온고분자 전지를 제조한다
- 보유기관
- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-15
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일반기술
화학공정 > 기타 화학공정
티타늄 이소프로폭사이드와 2-알콕시에탄올을 반응시켜 얻은 티타늄 2-알콕시에톡사이드 전구체를 유기 용매에 희석하고, 티타늄 2-알콕시에톡사이드에 대해 1∼2.5 당량의 바륨염의 수용액과 혼합하여 바륨-티타늄 복합체를 형성시키고, 이를 pH 14 이상의 탄산 이온이 제거된 강알칼리 수용액에 첨가한 후에 2∼10 기압 하에서 수열반응을 수행하고, 묽은 암모니아수 또는 수산화바륨 증류수 용액을 사용하여 수세시켜 정제하여 결정성 티탄산바륨 분말을 제조한다.전통적으로 티탄산바륨은 탄산바륨(BaC03)과 이산화티탄(TiO2)간의 고체상태 반응으로 1300℃ 정도의 고온에서 제조하였는데, 최소 분말 크기가 큰 편이고 입자의 크기를 조절하기가 어려웠다. 현재 사용되고 있는 습식 합성법인 옥살레이트 침전법은 수율은 높으나 입자의 크기와 뭉침 현상을 조절하기 쉽지 않다. 아직 연구 단계에 머물러 있는 습식 합성법 중의 하나인 저온수열합성법도 합성되는 티탄산바륨 입자가 클 뿐만 아니라 크기가 균일하지 못하다.저온 수열 반응에서 흔히 발생하는 바륨과 티타늄 몰비의 화학적 불균형 문제를 해결하여 화학양론적인 결정성 티탄산바륨 미세 분말을 제조하여 문제점을 해결하였다.티타늄 2-알콕시에톡사이드 화합물을 사용하여 바륨염을 포함한 수용액과의 반응시, 수화 반응 및 축합 반응이 진행된 후 고분자화된 티타늄 겔 대신에 화학적 변형을 위해 도입된 작용기의 입체 효과와 전자 효과 및 킬레이트 효과에 의하여 균일하게 분산된 용액을 형성하게 한다. 바륨-티타늄 복합체로부터 입자 모양이 구형이고 입자 크기가 균일하며 화학양론적으로 결정화된 티탄산바륨 미세 분말을 고온의 전기로를 사용하지 않고 비교적 낮은 온도에서 직접 제조할 수 있다. 티탄산바륨은 높은 유전상수와 강유전성을 갖고 있어 적층콘덴서, 필터, 서미스터, 배리스터, 전자 광학 장치 등의 제품에 주원료로 사용된다
- 보유기관
- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-15
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일반기술
농림·수산 > 식물영양·비료
최초 용융점이 75 ℃ 이상인 아연 함유 로진 유도체 70∼98 중량%와 프로펜산계 고분자 2∼30 중량%를 혼합하여 1∼50 중량% 농도의 용액이 되도록 유기용매에 용해시켜 제조한 기초 피복재를 입상 비료에 대해 2∼30 중량%가 되도록 기초 피복하고, 이 위에 최초 용융점이 75 ℃ 이상인 아연 함유 로진 유도체 30∼85 중량%와 경화온도 90 ℃ 이상의 열경화성 수지 15∼70 중량%와의 혼합물을 1∼50 중량% 농도의 용액이 되도록 유기 용매에 용해시켜 만든 보호막 피복재를 위의 기초 피복된 입상 비료에 대해 2∼10 중량%가 되도록 보호 피복한 후에, 열경화성 수지의 경화가 완료될 때까지 열처리하여 지효성 입상 비료를 제조한다.용출 속도를 조절하기 용이하며 지효 효과가 우수하고 비료 성분이 용출된 후에 피복 물질이 미생물에 의하여 분해되므로 토양 환경에 무해한 장점이 있다현재 사용되고 있는 화학 비료는 대부분 물에 쉽게 녹기 때문에 시비한 비료의 유실량이 많아서 경제성 및 환경친화성에 문제가 있어서 지효성 비료의 개발이 절실한 실정이다. 기존의 지효성 비료의 제조 방법은 화학적 방법과 물리적 방법으로 대별되는데, 전자는 화학 결합의 강도, 용해도, 분해 속도 등이 비료의 지속성을 결정하는 요인이 되며, 분해 속도의 조절이 어렵다는 단점이 있다. 후자는 전자에 비해 피복량과 피복재료에 따라 비료의 용출 속도 조절이 용이하다. 기존 피복 재료의 경제적, 기술적, 환경적 단점을 보완한 피복재료인 로진을 사용하는 방법이 고안되었으나, 이송 또는 보관 중에 피막이 박리되며 35 ℃ 이상의 고온에서 피복 비료 사이에 엉켜붙는 현상이 발생되는 단점이 관찰되었다.로진을 사용하는 방법으로 지효성 비료를 제조하였으며 이송 및 보관시 내열성 및 내구성이 크게 향상되어 45 ℃, 0.152 kg/cm2의 조건에서도 엉켜 붙는 현상이 발생하지 않으며, 비료 성분의 수중 및 토양 중 용출 속도 조절이 용이하고 지효성이 우수하다
- 보유기관
- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-15
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일반기술
보건·의료 > 임상시험·진단관련
출발물질인 1, 12-도데칸디올을 브롬산으로 한쪽의 알콜을 치환하여 12-브롬-도데칸-1-올을 생성하고, 이 화합물을 테트라디하이드로피란으로 보호하여 1-브롬-12-테트라하이드로피란일옥시-도데칸을 얻은 후 2-에틸-4,4,-디메틸-2-옥사졸린과 n-부틸리튬과 반응시켜 2(/S)-(4,4,-디메틸-2-옥사졸린-2-일)-12-테트라하이드로피란일옥시-테트라데칸을 합성하고, 황산으로 에스테르화하여 에틸-2(/S)-메틸-12-히드록시테트라데칸에이트를 얻은 후 이를 보호화하여 에틸-2(R/S)-메틸-14-테트라부틸디메틸실릴옥시-테트라데칸에이트를 제조하고, 이를 리튬알루미늄하이드라이드로 환원하여 2(R/S)-메틸-14-t-부틸디메틸실릴옥시-테트라데칸-1-올을 생성하고 토실클로라이드로 토실화하여 2(R/S)-메틸-14-t-부틸디메틸실릴옥시-테트라데칸올-p-톨루엔술폰에이트를 얻고, 소듐시아나이드로 치환하여, 3(R/S)-메틸-15-t-부틸디메틸실릴옥시-펜타데카-니트릴을 얻은 후 1N 염산으로 탈보호하여 3(/RS)-메틸-15-히드록시-펜타데카-니트릴을 얻고, KOH로 가수분해하여 3(/RS)-메틸-15-히드록시-펜타데칸산을 얻은 후, 메실클로라이드로 메실화하여 16-메탄술포닐-3-메틸-펜타데칸산을 합성하고, 포타슘브로마이드로 브롬화하여 16-브로모-3-메틸-펜타데칸산을 얻은 후에 티오우레아와 소듐히드록사이드를 이용하여 15-머캅토-3-메틸-펜타데칸산을 합성한다.본 물질의 테크네슘 화합물은 의학 진단용 영상화제로 사용된다심장기능을 평가하는 방사성 의약품으로 탈륨-201과 최근 개발된 테크네슘(99mTc)으로 표지된 방사성 약품이 이용되고 있으며, 131-메타요오도벤질구아니딘(MIBG) 등은 심근의 신경분포 상태까지 측정하고 있다. 99mTc-이소니트릴 착물로 TBI(t- 부틸이소니트릴), CPI(카르복시 이소프로필 이소니트릴), MIBI 등이 있는데, MIBI는 장기 조영시 배경이 되는 허파에도 테크네슘-MIBI1가 침착하여 선명한 영상을 얻을 수 없다. 인간의 심근조영에 지방산을 이용한 것은 131I 표지된 요오도데익산이 최초이다. 현재 다양한 지방산 유도체가 개발되었는데, 123I 표지된 긴 사슬의 지방산은 짧은 대사기간 및 순차적인 β 산화분해에 의해 효력이 감소되고, 비용이 많이 들며 합성에 어려움이 있다.기존의 심장 조영용 의약품이 갖는 문제점을 해결할 수 있는 β -산화대사를 조영하는 방사성 의약품으로서 β-메틸기를 갖는 신규한 지방산 유도체인 15-머캅토-3-메틸-펜타데칸산을 제조한다. 15-머캅토-3-메틸-펜타데칸산은 테크네슘과의 표지효율이 우수하고, 테크네슘 화합물은 심장의 β-산화대사를 조영하는 방사성 의약품으로서 β-메틸기를 가지고 있어 보유기간이 길어 SPECT 등에 유효하다. 뿐만 아니라 지방산 유도체를 방사성 표지 물질로서 가지므로 123I의 문제점을 해결하여 저렴하고 방사성 장애가 최소화되는 장점이 있다.
- 보유기관
- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-24
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