| 초록 |
□ 연구개요 ○ 본 연구의 최종 목표는 환경 친화적인 기능성 폼 소재를 개발하고, 이를 스포츠 의류 및 보호구에 적용함으로써 국내 스포츠 의류 및 보호구산업의 경쟁력을 강화하고 타 안전보호산업에도 적용시켜 궁극적인 안전사회구현을 최종 목표로 함. ○ 친환경 스마트 소재 개발은 시판 탄성폼 소재가 지니는 물성의 한계를 극복함과 동시에 친환경적 자연순환형 특성을 지녀 환경문제에 대응할 수 있는 인체친화형, 미래지향형 및 능동적 보호기능을 갖춘 의류소재를 개발하고자 함. ○ 소비자 친화적 스마트 보호제품 개발은 스포츠보호구에 대한 소비자의 의존성과 소비자 요구도를 바탕으로 충격보호와 운동 기능의 보조로서 스포츠 활동에 필요한 신체 동작성 및 안전성을 극대화 하며 압박으로 인한 인체 생리적 변화를 감지할 수 있고 발열에 의한 보온효과도 부여하는 다목적 기능성을 내포한 스마트 스포츠 보호 제품을 개발하고자 함. □ 연구 목표대비 연구결과 ○ 1차년도 [연구 목표] 1. 스마트 보호구 제품 개발을 위한 보호장비에 대한 의존성 및 소비자 위험지각요소 평가 2. 스마트 폼의 친환경성 향상을 위하여 바이오 매스 기반 탄성체의 완전 자연순환화 3. 친환경 Filler를 포함한 바이오 매스 기반 탄성폼의 고성능화 [연구 결과] 1. 물리적 충격 보호(PSP), 통증 감소(ROP), 근육의 운동력 향상(IMM) 목적으로 위한 무릎 보호대의 착용. 2. Castor oil 기반 친환경 폴리우레탄 폼 제조 연구 결과, thiol-ene click 반응을 이용하여 초분기 폴리올을 제조하고 이로부터 압축강도가 크게 향상되어 충격흡수력이 큰 폴리우레탄 폼의 제조가 가능함을 확인하였음. 3. 친환경 필러 함량 변화에 따른 발포체의 구조와 물성변화를 측정하여 최적의 강도와 압축성, 탄성 등을 갖는 고기능성 폼을 제조함. ○ 2차년도 [연구 목표] 1.압전/발열 특성을 보유한 하이브리드 소재 발굴 2.압전/발열 특성을 보유한 나노하이브리드 PU 복합재(Composite) 폼 개발 3. 스포츠 보호 제품 착용에 따른 압력 센싱을 위한 동작 분석 및 신체의 곡률과 피부의 신장에 대한 연구 [연구 결과] 1. 전도성고분자 PCPDTBT와 유사계면활성제 Octanoic acid, Octynol을 사용하여 나노입자를 제작하였음. 2. 연구에서는 소프트한 상용 폴리우레탄 폼에 2종류의 2D 물질을 Layer-by-Layer 방법으로 코팅하여 TENG 소자를 제조하였음. 3. 의복압은 하퇴부가 가장 높고 대퇴부와 무릎부 의 순서로 나타났음. 동작에 따른 변화를 잘 나타내는 부위로는 대퇴부 전면, 대퇴부 측면, 하퇴부 정면과 하퇴부 측면을 권장함. ○ 3차년도 [연구 목표] 1. 다공성 압력감지 센서 개발 2.스마트 보호 제품 디자인 개발 및 평가 [연구 결과] 1. 폼섬유 기반 압력센서 제조: 폴리에틸아닐린(Polyethylaniline, PEAN)과 양쪽성 분자이며 지방산의 일종인 Octanoic acid를 사용하여 구형 나노입자를 제작하고 폴리우레탄을 DMF에 용해 후 형성된 폼섬유를 유연기판전극 사이에 위치시켜 압력센서를 제조함. 2. 다공성 압력 압력 센서와 single pin connector, control module간 효율적인 회로 디자인을 제시하여 동작에 따른 압력변화를 모니터링할 수 있는 있는 디지털 스포츠 보호제품을 설계하고 착의 피험자 및 전문가 집단으로 평가집단을 구성하여 연령별, 남녀별, 직업별, 무릎 동작 범위와 한계를 측정하여 데이터 분석을 통해 무릎 사용 범위의 명확한 기준과 원칙을 수립함. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ○ 압전/발열 하이브리드 스마트 폼소재 개발 및 스포츠 보호제품화는 디자인분야의 의류학, 기능성 소재 개발과 관련된 재료학, 인체의 동작 분석과 관련된 체육학 등 다학제간 융합 접근으로 가치의 교류를 통한 학문적 파급효과가 큼. ○ 친환경적인 소재가 적용된 스마트 스포츠 보호제품 디자인은 외부 충격으로부터 신체를 보호하기 위한 기능적인 측면, 더 나아가 미래 생태계의 환경보호를 위한 측면 등 다각적인 공감대를 형성할 수 있는 지속가능 한 미래지향적인 새로운 비전을 제시. ○ 고기능성 스마트 보호제품 연구는 향후 스포츠 분야뿐만 아니라 노령화사회에서 국민 안전을 위한 보호를 목적으로 하는 다 양한 유니버설 디자인 의류의 전개를 가능하게 함. (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
