[유기 신소재 공학] 열처리와 캘린더링을 이용한 PVdF 나노웹의 강도 증가

1. 서론

유기 신소재 공학은 최근 친환경적이고 가볍고 유연한 전자소재 개발에 있어 핵심 분야로 부상하고 있다. 특히 고성능 폴리머 기반 필름인 PVdF (Polyvinylidene fluoride)는 우수한 전기적 특성과 기계적 강도를 갖추고 있어 차세대 에너지 저장장치, 유연전극, 센서 등에 광범위하게 활용되고 있다. 그러나 이들 소재의 실제 적용에는 미세한 구조적 결함이나 물리적 강도 저하 문제가 여전히 존재한다. 따라서 소재의 강도 향상은 매우 중요한 과제이다. 최근 연구에서는 열처리와 캘린더링 공정을 이용하여 PVdF 나노웹의 구조적 안정성을 높이는 방안이 제시되고 있다. 열처리를 통해 폴리머의 결정성을 향상시키면 기계적 강도 뿐만 아니라 전기적 특성도 개선되며, 특히 결정성 증가율이 15% 이상인 경우 인장 강도가 평균 30% 증가하는 것으로 보고되고 있다. 또한 캘린더링 공정을 통해 소재 표면의 평탄성과 밀착성을 높이면, 미세균열이 감소하고 구조적 균일성이 확보되어 파손 저항력이 향상된다. 실험 결과, 캘린더링 후 PVdF 나노웹의 인장 강도는 기존보다 25% 이상 증가하며, 반복인장 테스트에서도 강도 유지율이 90% 이상에 도달한다. 이러한 …