- 분류
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수분 함량 측정을 위한 형광 공액 고분자 제조 기술
PTMSDPA를 설폰화해 친수성 설폰산기와 소수성 디페닐아세틸렌·실릴기를 함께 갖는 형광 공액 고분자(WD-SPDPA)를 제공하며, 유기 용매 내 극소량의 수분을 형광 신호 변화로 감지할 수 있는 센서 소재를 구현함
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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
- ᛫ PTMSDPA를 설폰화해 친수성 설폰산기와 소수성 디페닐아세틸렌·실릴기를 함께 갖는 형광 공액 고분자(WD-SPDPA)를 제공하며, 유기 용매 내 극소량의 수분을 형광 신호 변화로 감지할 수 있는 센서 소재를 구현함
᛫ 극성 용매에 팽윤되고 비극성 용매에는 잘 용해되지 않는 고분자 특성을 이용해 80.0~99.9% 순도의 유기 용매에 포함된 200 ppm 이하의 미량 수분을 정량적으로 구별할 수 있음
᛫ 설폰화 정도와 필름 특성을 조절해 수분에는 용해되지 않고 높은 팽윤도를 나타내는 형광 필름을 제조할 수 있으며, 간단한 설폰화·여과·재침전·스핀코팅 공정만으로 센서 필름 제작이 가능함
᛫ 금속 양이온을 도입한 WD-SPDPA-M은 수화도 증가에 따라 팽윤도와 형광 응답이 향상되어 다양한 산업용 유기 용매에서 수분 최소 검출 한계를 수십 ppm 수준까지 낮추는 고감도 수분 모니터링을 제공함
- 기존기술한계점
- ᛫ 유기용매의 수분 검출은 중요하지만 기존 칼 피셔 적정, GC, FT-IR 등은 절차가 복잡하고 시간·비용 부담이 크며 고가 장비가 필요함
᛫ 형광 기반 센서가 개발되었으나 대부분 용액 상태에서만 탐지 가능하여 시료 오염 우려, 실시간 모니터링 어려움, 필름 형태가 없어 재사용이 불가능함
- 본 기술차별점
- ᛫ 형광 공액 고분자는 유기 용매 내 극성 용매 및 미량 수분의 함량을 정밀하게 감지할 수 있는 효과가 있음
᛫ 제조방법은 벌키 계면활성제 없이도 수분 감응 형광 증가 특성을 갖는 고분자를 간단한 공정으로 구현할 수 있는 효과가 있음
- 관련시장 및 적용분야
- 2024년 550억 달러 ⇀ 2033년 904.8억 달러 (연평균성장률 5.8%) 데이터 분석·소프트웨어 연계 중요성 증가
응용분야: 유기용매 순도 평가
적용분야: 수분 감지용 장치의 감지물질 품질 관리 및 규제 대응 수요 확대로 제약·환경·식품 등 전 산업이 안정적으로 성장