이완료되었습니다.
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인공지능기술(AI)를 탑재한 수많은 전자기기들의 출시,
그 중에서도 우리의 옷에 맞는 최적의 맞춤 세탁으로 똑똑한 방법을
제안하는 AI 세탁 기술이 주목을 받고 있죠. -
서울대학교 의류학과는 혁신적인 AI 세탁 기술에 필요한 선행적인 기초연구,
미래 지향적인 연구를 하고 있습니다.
의류학과의 섬유과학 연구는 단순히 옷과 소재에 그치지 않고,
미래 산업과 소비자들의 편의를 위한 혁신적인 아이디어를 모색합니다. -
서울대학교 의류학과의 연구 목표는 우리 모두의 쾌적한 일상 생활과 건강
그리고 지속 가능 미래를 위한 솔루션을 창출하는 것입니다.
Chapter 1. 필터, 첨단기술과 만나다
대기오염, 다양한 오염 물질의 배출은 우리의 일상 생활과 환경에 심각한 문제를 일으키고 있죠.
대기를 오염 시키는 수많은 요인들, 공기의 질을 저하시킬 뿐만 아니라 건강 문제를 유발하고
더 나아가 우리 지구 환경에도 부정적인 역할을 미칩니다.
이에 대한 해결책으로 대기의 오염 물질을 걸러주는 ‘필터’에 첨단 기술을 접목하여
공기 질 개선은 물론 인체 보호와 건강에 기여하고자 연구를 진행하였습니다.
모델링의 첨단 기술을 접목하여
마스크 필터의 수명을 예측하고 고기능성 필터를 개발합니다.
실제 사용환경에서의 필터 성능 예측을 위해 첨단 모델링 기술을 접목시켜 환경 조건에 맞는 시뮬레이션을 진행합니다.
각각의 입자별 여과 필터
소재와 구조 그리고 유체의 흐름 분석
NaCl 고체 입자 여과 필터 소재 및 구조 분석
네 가지 조건의 환경 변수를 바탕으로
마스크에 입자 침투 과정 중의 필터 변화를 조사
3D 모델링을 활용하여 내부 구조를 분석하고, 마스크 필터 내부에 쌓인 입자의 형상을 정량화 합니다.
그리고 필터 소재의 모양과 내부에 입자 분포도를 3D 모델링 결과를 통해 사용·보관 조건에 따른 마스크 성능
변화를 결정하는 요소를 도출합니다.
이러한 연구 과정을 통해,
고기능 마스크 필터의 특정 환경 별 성능을 예측하였습니다.
첨단기술을 활용하여 환경 별 가상 공간에 모델링된 소재와 환경조건을 대입하여 마스크의 필터 거동을 분석하고 예측할 수 있었습니다.
Chapter 2. 환경을 위한
필터 · 정화소재 연구
필터는 우리의 삶과 아주 밀접하게 연결되어 있습니다.
우리가 일상적으로 입고 있는 의복, 마시는 물, 맑은 공기 그리고 산업 전반에 걸쳐 필터가 중요한 역할을 합니다.
필터, 정화소재의
핵심적인 기능과 역할
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환경 보호
공기, 물 등 대기 중의 유해 물질을 제거하는
필터는 환경을 보호하고 지구를 깨끗하게 만듭니다. -
질병 예방
유해 물질을 걸러 호흡기 심뇌혈관 질환을 예방하여
우리의 건강과 보건 안전을 증진하는 데 도움을 줍니다.
이 외에 필터는 기계 장비를 보호하고 생활을 더욱 안전하고 편리하게 만들어줍니다.
이를 통해 우리는 쾌적하고 안정적인 삶을 살 수 있게 되는 것이죠.
섬유과학을 연구하는 의류학과에서는 어떤 방식으로 정화필터에 접근하고 있을까요?
첫번째, 우리의 삶 속에서 가장 필수
요소로 자리잡은
마스크 필터에 대해 연구를 합니다.
의류학과에서는 Covid-19 팬데믹 상황에서 마스크의 세균을 없애기 위해 일상 속 여섯 가지 관리 조건 상황에 대입하여
필터의 살균효과나 필터 성능에 어떤 변화가 있었는지 연구를 시행하였습니다.
또한, 마스크를 반복하여 재사용할 때를 가정하여 마스크를 보관하는 온 · 습도 조건을 달리하여
필터의 성능을 비교, 분석 하였습니다.
두번째, 오염 물질을 제거하는데 효과적인 ‘촉매형 자가 세정 소재’를 연구하여
대기 오염 뿐만 아니라 오염된 폐수의 정화 또한 가장 큰 환경 문제 중 하나이죠.
전 세계적으로 염료폐수 생산량은 연간 7천만 톤에 이르며, 이에 대한 정화가 시급하다고 전하고 있습니다.
한계를 마주하고 있어 이 문제에 대한 솔루션으로 새로운 연구가 진행되고 있습니다.
‘촉매형 자가 세정‘ 기능을 하는
‘부유형 광촉매 직물’을 개발하였습니다.
수중 필터의 한 종류로 스스로 세정의 기능을 하는 ‘부유형 광촉매 직물’은 실에 광촉매 가공을 하고 직물 자체의
밀도를 조절하여 제직한 플로팅 광촉매 원단입니다.
테스트 진행하였으며 이 결과 처리된 광촉매는 햇빛 흡수를 극대화
했을 뿐만 아니라 수용액 중 오염 물질을 효과적으로 분해 하는
것을 확인했습니다.
이러한 촉매형 소재는 일회용이 아니라 소재의 물성이 유지되는
한 오랫동안 사용할 수 있다는 장점이 있습니다.
‘부유형 광촉매 자가세정 직물’은 복잡한 조작 없이 부유 정화
시스템으로 환경에 실제 적용 가능성을 시사합니다.
Chapter 3. 폐PET의 재활용
신소재 개발
폐PET의 재활용은 자원을 보존하고 환경 오염을 줄이는 데 중요한 역할을 합니다.
이러한 노력은 지속 가능한 미래를 만들기 위한 중요한 한 걸음이 될 것입니다.
지속 가능한 소재 개발을 위해,
순수한 폐플라스틱은 물리 · 화학적인 방법으로 재활용되어 다양하고 새로운 방향으로 재사용이 되고 있습니다.
하지만 보통 우리가 입는 옷으로 만들어지는 PET는 다른 섬유와 혼방되기도 하고 염색이 되어 재활용이 제한적입니다.
그리고 다 쓰고 나서 버리는 일회용 마스크들은 폐기 시 분해가 되는 동안 환경에 큰 부담을 주기 때문에 이에 대한 해결방안이 필요합니다.
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버려진 옷, 염색된 합성 섬유의 재활용 공정 연구
폐 PET 섬유를 분해하는 과정에서 ‘염료, 분해 부산물, 폐액‘ 등을 재활용하여 이를
환경정화용 흡착제 · 광촉매로 합성하는 부가가치 재활용 공정을 연구하고 있습니다.
이러한 연구는 환경에 쓰레기로 배출되는 폐기물을 재활용하여
환경정화용 소재로 탈바꿈하는 자원순환의 의의가 있으며,
앞으로도 다양한 접근을 통하여 지속 가능한 환경을 위한 연구를 지속할 것입니다. -
버려진 일회용 마스크, 환경에 부담을 덜어주기
일회용 마스크가 분해되는 과정에 환경 부담을 덜기 위한 방법으로
PLA 와 버섯 키틴을 활용한 친환경 대체 필터 소재를 연구개발합니다.
지속가능한 환경에
기여하는 첨단소재 연구
