| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2018년 봄 (05/16 ~ 05/18, 삼척 쏠비치 호텔&리조트) |
| 권호 | 24권 1호 |
| 발표분야 | E. 환경/센서 재료 분과 |
| 제목 | 압전 센서를 위한 붕소질화나노튜브(Boron Nitride Nanotube, BNNT) 기반 친환경 유연 나노 복합소재 개발 ( Development of BNNT-based echo-friendly flexible nano composites for piezoelectric sensors) |
| 초록 | 압전체는 소리, 미세 압력 또는 진동 등 과 같은 신호를 전기적 신호로 변환 시킬 수 있으므로 이들을 측정/감지하는 센서 또는 이를 활용한 에너지 생산 소자로 널리 사용되고 있다. 압전체 기반의 센서들은 2차원 평면 전극 패턴 또는 진동에 민감한 3차원 구조체 형태로 개발 되고 있다. 그러나 기존 세라믹 기반의 압전체는 가공성이 떨어져 그 제작 공정이 복잡하고 납(Pb)을 포함하는 유해 공정을 포함시켜야 하는 문제점이 있다. 따라서 이들을 대체할 친환경 압전재료의 개발은 환경규제에 대비하면서 새로운 기술을 창출하기 위한 핵심 소재 기술이다. 새로운 친환경 압전소재의 후보 중에서 질화붕소나노튜브 (Boron Nitride Nanotube, BNNT)는 탄소나노튜브(Carbon Nanotube, CNT)와 동일한 연속적인 육각형 구조로 이루어졌으며, BN 결합은 등방성이나 튜브내의 곡률과 화학적 결함 등으로 인해 표면 극성을 가지므로 압전성이 기대되는 새로운 나노튜브 소재이다. BNNT기반 압전 소재는 비세라믹계의 무연(Lead free) 친환경 압전 소재로서 다양한 고분자와 결합을 통하여 나노튜브의 우수한 기계적 물성과 함께 유연성을 확보할 수 있으며 친환경적인 압전체로 개발 될 수 있다. 또한 BNNT는 나노복합소재 공정과정에서 액상형태의 압전성을 가진 잉크로 제작될 수 있어 잉크젯(ink jet) 프린팅 공정과 같은 인쇄전자 기술을 활용한 압전 소재로 개발될 수 있을 뿐만아니라 파이버 복합소재로 가공할 경우 3D 프린팅 필라멘트(filament) 개발이 가능하다. 따라서 BNNT의 압전성과 유연한 가공성은 4차 산업혁명의 핵심요소기술인 소자의 소형화, 경량화 및 자유형상화로부터 생체에 적합한 저전력 웨어러블 압전 센서의 개발이 기대 된다. |
| 저자 | 강인필1, 최백규1, 김성용1, 허 훈2, 김재우3, 서영수4 |
| 소속 | 1부경대, 2한국생산기술(연), 3내일테크놀로지, 4세종대 |
| 키워드 | Boron nitride nanotube; Nano smart composite; Piezoelectric nano-composite; Piezoelectric sensor |
