| 초록 |
다양한 산업 현장 및 일상생활에서 흔히 발생되는 휘발성 유기화합물인 암모니아 가스는 무색의 독성 가스이다. 암모니아 가스 1ppm 이상의 농도에서는 눈, 코, 호흡기 등에 자극을 주며, 25 ppm 이상에서는 피부와 눈에 심한 화상과 호흡기에 지속적인 자극이 되고, 300 ppm 이상에서는 매우 위험하며 사망에 이르기도 한다. 산업 현장의 경우, 이러한 암모니아 가스 누출을 감지 할 수 있는 센서형 장비 및 가스 차단을 막는 보호복 등이 구비되어 있지만, 고가의 센서형 장비는 작업자들이 개인용으로 구비하기에 어려움이 있고 보호복의 경우 무색의 암모니아 가스를 작업 중 인식하기 어렵다. 따라서 작업복에 쉽게 착용 혹은 부착하여 변색을 통해 쉽게 인식 가능하고, 저비용으로 작업자의 안전을 확보할 수 있는 colorimetric 섬유형 센서 개발을 통해 이 문제를 해결하고자 했다. 본 연구에서는 암모니아 가스 감지 가능한 dimethine 계열의 염료를 메타아라미드에 첨가하여 colorimetric 나노섬유 가스 센서를 제조하였고, 그 성능을 평가하였다. 전기방사를 통해 1,5,10 wt%의 dimethine계 염료가 첨가된 메타아라미드를 제조하였고, FE-SEM을 통해 netting 구조의 나노섬유 표면을 확인하였다. 또한, 열적, 기계적 특성은 DSC, Tensile test를 통해 확인하였다. 가스 농도별 색변화 센서의 성능을 확인하기 위해 1, 3, 5, 10 ppm의 농도에서 가스 테스트가 수행되었고, 각 시료는 CCM(Computer color matching) 장비와 연결하여 10초 간격으로 시료의 반사율을 측정하였다. 또한, 각 시료의 L*,a,b 값을 통해 노출 시간에 따른 색 변화(△E)를 확인할 수 있었다. 나노섬유 센서의 내구성 평가를 위해 세탁견뢰도 규격에 따라 세탁 후 센서 성능을 비교해보았다. 그 결과, 세탁 후 △E 값의 변화는 크게 감소하였으나, 가스 노출 후 반응 속도는 크게 저하되지 않음을 확인할 수 있었다. |
