일반기술

전도성 입자로서 폴리아닐린/타이타늄 다이옥사이드 복합체를 구성한 전기유변유체 및 그 제조 방법

●본 기술은 비전도성 용매에 전도성 입자가 분산된 전기유변유체에 있어서, 전도성 입자가 폴리아닐린/타이타늄 다이옥사이드(polyaniline/titanium dioxide) 유·무기 복합재 입자인 비수계 전기유변유체에 관련한 기술이다. ●폴리아닐린은 전기유변재료로써 주 관심 대상이 되는 반전도성 고분자로써 기계적·열적·화학적 성질이 우수한 물질이며, 이러한 유기 고분자에 무기물인 TiO2를 결합하여 만든 복합재료로써 전기유변유체에서 요구되는 빠른 응답성을 만족시킬 수 있는 물질로 기존의 폴리아닐린 자체가 갖는 분극성을 보다 부가할 수 있도록 합성하여 전기유변(electrorheological; ER) 유체에 적용한 것이다. 즉, 본 기술은 전도성 입자로써 폴리아닐린과 TiO2의 두 가지 특성을 가진 복합재로써 폴리아닐린이 보이는 전기전도성과 TiO2의 고유 특성인 유전율이 높은 성질을 이용하여 전기유변유체의 분극 현상을 촉진시킨 것이다.●폴리아닐린/TiO2 유·무기 복합재 입자의 무게분율이 전체 액상 무게에 대하여 10 ~ 30 wt%인 것을 특징으로 하며, 전기유변유체의 제조시 폴리아닐린/TiO2 유·무기 복합재가 10 wt% 미만으로 포함되는 경우 전기장에 대한 항복응력이 너무 낮으며, 30 wt% 를 초과하게 되는 경우 초기 점도가 너무 높아 사용할 때 문제가 생길 수 있다.●본 기술에서 분산 매질로 사용되는 비전도성 용매는 절연성 오일로써 전기유변유체에 사용되는 분산 입자와 화학적 반응이 일어나지 않아야 한다. 효과적인 분산매질은 일반적으로 우수한 분산성을 보이고 초기의 낮은 점도와 전기전도도를 가지며, 높은 끓는점으로 휘발성과 증발성이 낮아야 하고, 화학적으로 안정하고 유전율이 높으며, 통상의 작동 온도 범위내에서 적절한 안정정을 갖는 것이 필요하다. 따라서, 본 기술에서는 실리콘 오일, 트랜스포머 오일(transformer oil), 트랜스포머 인슐레이팅 용액, 하이드로 카본오일(Halocarbon oil), 파라핀 오일(Paraffine oil), 미네랄 오일(mineral oil), 올리브 오일(olive oil), 콘 오일(corn oil), 및 소이빈 오일(soybean oil)로 구성된 군에서 선택된 단독 또는 이들의 혼합 형태로 사용될 수 있다. 이때, 실리콘 오일의 점도는 40 ~ 60cs이고 밀도는 0.9 ~ 1.0 g/㎖인 것을 사용한다.●본 기술은 전기유변유체의 전기유변효과를 증대시키기 위하여 종래 전도성 입자로 전도성 고분자 물질의 유기물만의 시스템에 유전상수가 높은 TiO2 무기 나노 입자를 부가하여 분극 정도를 높임으로써 응답 속도가 우수한 전기유변유체를 제공하는 특징이 있다.●전기유변유체는 기존의 복잡한 기계식 시스템을 대체하여 시스템을 소형화 및 경량화하거나 그 구조를 단순화시킬 수 있으며, 전기장에 대한 유체의 빠른 응답성과 유변 효과의 가역성을 이용하여 자동차의 댐퍼 시스템, 충격 흡수기, 엔진마운트, 유량제어용 밸브 시스템, 로봇, 엑츄에이터 등의 광범위한 분야에 응용이 가능하기 때문에 향후 시장의 성성장 및 응용성이 우수한 분야로 판단된다.●본 기술은 자동차를 비롯한 각종 기계 산업에서 활용가능한 기술이며, 독자적인 사업화를 진행하기 위해서는 필요한 기술 수준 및 자금 규모가 크기 때문에 자동차 업체를 비롯한 이 분야 전문기업에 대한 기술이전을 통하여 사업화를 진행하는 것이 타당할 것으로 판단된다.