- 분류
- 친환경
용액 내 상전이 현상을 이용한 방향족 용질의 수소화도 검출 센서 및 이를 이용한 수소화도 측정 방법
폴리에테르설폰계 중합체 용액에 방향족 용질 및 그 수소화 환원물을 포함하는 검출 물질을 첨가했을 때 발생하는 흐림점 변화를 이용하여 혼합 용액 내 방향족 용질의 수소화도를 검출하는 센서를 제공함
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TRL09
사업화
- 본격적인 양산 및 사업화 단계
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TRL08
시작품 인증/표준화
- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
- 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
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TRL07
Pilot 단계 시작품 신뢰성 평가
- 시작품의 신뢰성 평가
- 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
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TRL06
Pilot 단계 시작품 성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
- 시작품 성능평가
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TRL05
시제품 제작/ 성능평가
- 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
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TRL04
연구실 규모의 부품/시스템 성능평가
- 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
- 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
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TRL03
연구실 규모의 성능 검증
- 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
- 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
- 모델링/설계기술 확보
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TRL02
실용 목적의 아이디어/특허 등 개념 정립
- 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
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TRL01
기초 이론/실험
- 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계
기술설명
- 기술개요 및 핵심내용
- ᛫ 폴리에테르설폰계 중합체 용액에 방향족 용질 및 그 수소화 환원물을 포함하는 검출 물질을 첨가했을 때 발생하는 흐림점 변화를 이용하여 혼합 용액 내 방향족 용질의 수소화도를 검출하는 센서를 제공함
᛫ 폴리에테르설폰계 중합체는 온도 감응성 고분자로서 LCST 기반 상전이 특성을 나타내며 용매는 클로로포름 또는 1,2-디메톡시에탄을 포함한 양용매를 사용하여 방향족 용질 첨가 시 용해도 변화에 따른 흐림점 변화를 유도함
᛫ 방향족 용질은 벤젠 및 그 환원 생성물인 1,3-시클로헥사디엔, 1,4-시클로헥사디엔, 시클로헥센, 시클로헥산을 포함하고 수소화도 증가에 따라 π전자·극성 감소로 인해 폴리에테르설폰계 중합체의 용해도가 낮아져 흐림점이 감소함
᛫ 흐림점 측정값을 검량선과 비교하여 혼합 용액에 포함된 방향족 용질의 수소화도를 정량적으로 결정할 수 있으며 상온 근처에서 간단한 조작만으로 방향족 용질 수소화 정도를 평가하는 센서 및 측정 방법을 제공함
- 기존기술한계점
- ᛫ 유기 용매 내에서 상전이 현상을 보이는 온도 감응성 고분자는 끓는점 이상의 온도에선 센서로의 적용에 어려움이 있어 수용액에서 상전이를 보이는 고분자에 비해 제한된 범위에서 연구가 이루어짐
᛫ 기존 상전이 기반 센서들은 특정 용매 외에는 적용이 제한되고, 동일한 고리형 화합물이라도 수소화도·공액거리·극성도 차이에 따른 구별 탐지가 어려워 다양한 유기용매 및 수소화도 차이를 정밀하게 구분하는 센서 기술이 부족함
- 본 기술차별점
- ᛫ 온도 감응성 고분자의 상전이 현상 및 흐림점의 측정을 통하여 간단한 방법으로 혼합 용액에 포함된 방향족 용질의 수소화도를 측정할 수 있음
᛫ 상온에서 쉽게 수소화도 검출 센서 및 수소화도를 측정할 수 있음
- 관련시장 및 적용분야
- 2024년 550억 달러 ⇀ 2033년 904.8억 달러 (연평균성장률 5.8%)
데이터 분석·소프트웨어 연계 중요성 증가 응용분야: 화합물 순도 평가 적용분야: 방향족화합물 순도평가 제품 품질 관리 및 규제 대응 수요 확대로 제약·환경·식품 등 전 산업이 안정적으로 성장