R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201919CTAP-C142184-02 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 연구사업명 | 국토교통기술촉진연구사업 | |||||
| 연구과제명 | UV 경화형 고분자 화학수지(Resin) 전해질 기반 고강도 전기변색 접합유리 원천기술 개발 | |||||
| 총 연구기간 | 2018-04-17 ~ 2019-12-31 | |||||
| 연구책임자 | 태성호 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
9명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
15명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 220,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 220,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 370,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 370,000,000 원 |
|||
| 연구기관명 | 한양대학교 에리카산학협력단 | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | - | |||||
| 주요 내용 |
제로에너지 건축물의 구현을 위한 핵심기술로 에너지 저감형 일사 조절 스마트 창호의 필요성이 증대되고 있고, 세계적으로 전기변색유리 시장이 가파르게 성장하고 있으며, 세계적 유리 제조 기업에서 전기변색유리 상용화 제품 출시를 확대하고 있음 따라서 우리나라도 전기변색유리에 대해 세계적 수준의 차별화된 국산 상용화 원천기술이 요구되며, 차별화된 기술로 상용화 제품의 출시가 필요함 기존 젤(Gel) 전해질 기반 전기변색 접합유리의 문제점은 전해질의 접합 강도가 낮아, 박리현상으로 인한 이온전도도 상실, 건축용 대면적화 시 유리 중심부 들뜸 현상으로 하자 발생, 접합유리의 강도 부족으로 건물 적용 시 유리 추락 위험으로 인한 안전사고 발생 가능성이 있음 따라서 본 연구에서는 안전 접합유리 수준의 접합강도와 이온전도성을 갖는 전기변색 접합유리 기초 원천기술을 개발코자, “UV 경화형 고분자 화학수지(Resin)계 전해질 기반 고강도 전기변색 접합유리 원천기술 개발”을 하고자 하며, 최종 성과물로는 고분자 화학수지(Resin)계 전해질 시작품, 고강도 전기변색 접합유리 시작품, 전기변색유리 품질관리 기준을 제안하고자 함 [최종목표] 본 연구는 기존 젤(Gel) 전해질 타입 전기변색 접합유리의 낮은 접합강도로 인해 박리로인한 1)이온전도도 상실, 2)대면적화의 어려움, 3)유리 낙하로 인한 안전사고 발생가능성의 문제점을 해결하고자 함에 목적이 있고, 건축용 전기변색 접합유리 상용화를 위해서는 국내외적으로 반드시 해결되어야할 문제점이기에 본 연구를 통해 접합강도 향상을 위한 원천기술을 개발하고자 한다. 이러한 기존 문제점을 해결하기 위해 본 연구에서는 고분자 화학수지(Resin)와 리튬염(LiCLO4)과 가교제(UV 경화형)를 포함하는 전기변색 접합유리용 전해질을 개발하여 건축용 안전접합유리(KS L 2004) 수준의 접합강도와 이온 전도 특성을 동시에 갖도록 함에 첫 번째 목적이 있고, 두 번째로 고분자 화학수지(Resin)계 전해질과 변색 소자(투명전도막, 변색층, 이온저장층) 간의 소재 매칭을 통해 최종적으로 고강도 전기변색 접합유리를 개발하고자 함에 목적이 있음 [연구내용 및 범위] 본 연구과제는 최종 목표인 “UV 경화형 고분자 화학수지(Resin)계 전해질 기반 고내구성 건축용 건기변색 접합유리 원천기술 개발”을 달성하기 위해 하기과 같이 연차별 연구개발 목표를 “1차년도 : 고분자 화학수지(Resin)계 전해질 기반 전기변색 접합유리 코팅 및 접합 기술 개발”, “2차년도 : 고분자 화학수지계 전해질 기반 전기변색 접합유리 기술 시작품 개발 및 성능평가”로 수립하고 최종성과물인 “[1] 고분자 화학수지(Resin)계 전해질 원천기술(시작품, 국내외특허)”, “[2] 고강도 전기변색 접합유리 시작품, “[3] 고강도 전기변색 접합유리 시험성적서”, “[4] 전기변색 접합유리 품질관리기준(KS ISO 18543) 및 품질 가이드라인”에 따라 주요 연구내용을 구성함 본 연구의 주요 연구내용 및 범위는 아래와 같음 1. [소재기술] UV 경화형 고분자 화학수지(Resin)계 고강도 전해질 원천기술 개발 건축용 안전접합유리 수준의 강도를 갖는 UV 경화형 고분자 화학수지(Resin)와 리튬염(LiCLO4)가 혼합된 전해질 원천기술 개발 및 시작품 개발 ① 고분자 화학수지 전해질 조성 별 이온전도도 및 접합강도 특성 DB구축 ② 상용화 공정 조건을 고려한 고분자 화학수지 전해질 특성 개선 ③ 고분자 화학수지 전해질 제조 조건 확립 ④ 고분자 화학수지 전해질 시작품 제작 및 장기 신뢰성 평가 2. [제조기술] 고강도 전기변색 접합유리 소재 코팅 및 접합 제조 원천기술 개발 UV 경화형 고분자 화학수지계 전해질에 적합한 투명전도막(ITO), 변색층(WO3), 이온저장층(NiWO) 코팅 공정 최적화 및 UV 경화형 접합 공정 최적화 원천기술 개발 및 시작품 개발 ① 변색층 소재 전해질 매칭을 위한 박막 조성 조건 구축 ② 전기변색 소재 증착 공정 기술 최적화를 통한 소재 안정화 ③ 전기변색 접합유리 제조공정(전해질 주입, UV 경화) 기술 최적화 ④ 전기변색 접합유리 시작품 제작 및 장기 신뢰성 평가 ⑤ 건축물 에너지 저감을 위한 최적 투과율 제어 알고리즘 개발 3. [성능평가 기술] 고강도 전기변색 접합유리 성능평가 전기변색 접합유리 소재 특성(변색효율, 이온전도도, 응답속도), 건축자재로서의 광학 및 열적 특성(KS L 2514), 구조적 특성(KS L 2004) 성능평가를 통한 건축용 유리 적용 가능성 평가 ① 소재특성(이온전도도, 응답속도, 변색효율) 성능평가 ② 건축용 광학 및 열적특성(태양스펙트럼 투과율, 열관류율) 성능평가 ③ 건축용 안전접합유리 구조특성(KS L 2004) 성능평가 ④ 전기변색유리 품질기준(ISO 18543) 성능평가 4. [품질관리 기술] 전기변색 접합유리 품질관리기준 및 품질 가이드라인 개발 전기변색 접합유리에 관한 국제 품질기준(ISO 18543) 기반 평가방법론 분석을 통한 한국형 전기변색 접합유리 품질기준(KS ISO 18543) 제안 및 품질관리 가이드라인 제안 ① 전기변색유리 국제 품질기준(ISO 18543) 평가방법론 분석 ② 전기변색 접합유리 품질관리 가이드라인 구축을 위한 요구성능 수준 도출 ③ 전기변색 접합유리 품질기준 (KS ISO 18543) 제안 ④ 전기변색 접합유리 품질관리 가이드라인 구축 |
|||||
| 색인어 | 한글 | 전기변색 | 접합유리 | 자외선 경화형 | 고분자 화학수지 | 전해질 |
| 영문 | Electrochromic | Laminated glass | UV hardening | Resin polymer | Electrolyte | |
| 최종보고서 | UV 경화형 고분자 화학수지(Resin) 전기변색 유리-최종보고서.pdf | |||||