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가스 분자와의 반응을 통해 색변화를 일으키는 염료물질이 나노미터 크기의 섬유 구조를 갖는 고분자에 결착된 복합 나노섬유 멤브레인을 포함하고,상기 복합 나노섬유 멤브레인은, 분쇄과정을 통해 분쇄되어 나노미터 내지는 서브마이크론 크기를 갖는 상기 염료물질이 나노섬유의 제조에 이용되는 용매에 용해되지 않은 상태로 상기 용매에 분산됨에 따라, 상기 염료물질이 상기 나노섬유를 제조하는 과정에서 상기 나노섬유의 내부 및 겉 표면에 노출되어, 상기 가스 분자와의 반응을 통해 색상이 변하는 것을 특징으로 하는 염료분말/고분자 복합 가스 지시용 나노섬유 센서
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제1항에 있어서,상기 염료물질은 황화수소(H2S) 가스와의 반응시 색상이 변하는 Lead(II) acetate(Pb(CH3COO)2)을 포함하는 것을 특징으로 하는 염료분말/고분자 복합 가스 지시용 나노섬유 센서
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제1항에 있어서,상기 염료물질로서 Lead(II) acetate(Pb(CH3COO)2)가 나노섬유의 내부 및 겉 표면에 노출되고, 황화수소(H2S) 가스와 상기 Lead(II) acetate(Pb(CH3COO)2)의 반응에 따라 PbS상이 형성되면서 색상이 변하는 것을 특징으로 하는 염료분말/고분자 복합 가스 지시용 나노섬유 센서
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제1항에 있어서,상기 염료물질은 나노미터 내지는 서브마이크론 크기의 분말 형태로 상기 고분자에 결착되는 것을 특징으로 하는 염료분말/고분자 복합 가스 지시용 나노섬유 센서
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제1항에 있어서,상기 섬유 구조는 1차원 형상을 포함하는 것을 특징으로 하는 염료분말/고분자 복합 가스 지시용 나노섬유 센서
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제1항에 있어서,상기 염료물질의 탈리 없이 나노섬유 복합체를 형성하기 위해, 상기 염료물질로서 Lead(II) acetate(Pb(CH3COO)2가 전기방사를 거쳐 얻어진 고분자 나노섬유의 내부와 표면에 결착되는 것을 특징으로 하는 염료분말/고분자 복합 가스 지시용 나노섬유 센서
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제1항에 있어서,상기 복합 나노섬유 멤브레인이 포함하는 염료분말/고분자 복합 나노섬유의 직경은 50 nm 내지 10 μm의 범위에 포함되는 것을 특징으로 하는 염료분말/고분자 복합 가스 지시용 나노섬유 센서
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제1항에 있어서,상기 복합 나노섬유 멤브레인에서 상기 염료물질로서 결착되는 Lead(II) acetate(Pb(CH3COO)2)의 중량비율은 상기 고분자 대비 0
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염료분말/고분자 복합 나노섬유 센서의 제조방법에 있어서, (a) 염료물질을 고에너지 볼밀링(Ball-milling) 분쇄과정을 통해 분쇄하여 나노미터 내지는 서브마이크론 크기의 염료분말을 제조하는 단계;(b) 상기 제조된 염료분말이 용해되지 않는 용매에 상기 제조된 염료분말 및 고분자를 혼합하여 염료분말이 고분자 용액에 분산된 염료분말/고분자 복합 전기방사 용액을 제조하는 단계;(c) 상기 전기방사 용액을 전기방사법을 이용하여 고분자와 염료분말이 서로 결착하여 염료분말이 내부와 표면에 균일하게 잔류하는 복합 나노섬유를 형성하는 단계;(d) 상기 전기방사법으로 형성된 복합 나노섬유를 부직포위에 직접 방사하여 염료분말/고분자 복합 나노섬유 멤브레인을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 염료분말/고분자 복합 나노섬유 센서의 제조방법
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제9항에 있어서,상기 (a) 단계는,고에너지 볼밀링 분쇄과정을 통해 상기 염료분말이 균일한 입도를 갖도록 분쇄하는 것을 특징으로 하는 염료분말/고분자 복합 나노섬유 센서의 제조방법
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제9항에 있어서,상기 고에너지 볼밀링 분쇄과정을 통해 제조된 염료분말은 평균 직경이 10 nm 내지 2 μm의 분포를 갖는 것으로 특징으로 하는 염료분말/고분자 복합 나노섬유 센서의 제조방법
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제9항에 있어서,상기 염료물질은 Lead(II) acetate(Pb(CH3COO)2)을 포함하는 것을 특징으로 하는 염료분말/고분자 복합 나노섬유 센서의 제조방법
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제9항에 있어서,상기 고분자는, 셀룰로오스(Cellulose), 아세테이트 부틸레이트(Acetate butyrate), 셀룰로오스 유도체, 폴리메틸아크릴레이트(PMA, Polymethyl acrylate), 폴리비닐아세테이트(PVAc, Polyvinyl acetate), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA, Polymethyl methacrylate), 폴리아크릴 공중합체, 폴리비닐아세테이트 공중합체, 폴리비닐알콜(PVA, Polymethyl alcohol), 폴리퍼퓨릴알콜(PPFA), 폴리스티렌(PS, polystyrene), 폴리비닐피롤리돈(PVP, Polyvinylpyrrolidone), 폴리스티렌 공중합체, 폴리에틸렌 옥사이드(PEO), 폴리프로필렌옥사이드(PPO), 폴리아크릴로나이트릴(PAN, Polyacrylonitrile), 폴리카보네이트(PC), 폴리우레탄(Polyurethane), 폴리우레탄 공중합체, 셀룰로오스 아세테이트(Cellulose acetate), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리카프로락톤, 폴리비닐풀루오라이드, 폴리아닐린(PANI, Polyaniline), 폴리비닐리덴풀루오라이드 공중합체, 폴리이미드(Polyimide), 스타이렌 아크릴로나이트릴(SAN, Styrene-acrylonitrile), 폴리비닐알콜(PVA, Polyvinyl alcohol), 폴리카보네이트(PC, polycarbonate), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF, Poly(vinylidene fluoride)), 폴리에틸렌(PE, Polyethylene), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET, Polyethylene terephthalate) 및 폴리프로필렌(PP, Polypropylene) 중 적어도 한 종류 이상의 고분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 염료분말/고분자 복합 나노섬유 센서의 제조방법
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제9항에 있어서,상기 용매의 중량비율은 상기 복합 나노섬유에 상기 염료분말로서 포함되는 Lead(II) acetate(Pb(CH3COO)2) 대비 50 wt % 내지 99 wt %의 농도범위에 포함되는 것을 특징으로 하는 염료분말/고분자 복합 나노섬유 센서의 제조방법
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제9항에 있어서,상기 용매는, 디메틸포름아마이드(DMF, Dimethylformamide), 에탄올(Ethanol), 아세톤(Acetone), 테트라하이드로퓨란(Tetrahydrofuran), 에틸렌 글리콜(EG, Ethylene glycol), 톨루엔(Toluene), 디메틸아세트아마이드(DMAc, Dimethylacetamide) 및 디메틸 술폭시드(DMSO, dimethyl sulfoxide) 중 어느 한 종류 또는 두 종류 이상의 혼합 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 염료분말/고분자 복합 나노섬유 센서의 제조방법
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제9항에 있어서,상기 염료분말/고분자 복합 나노섬유 멤브레인의 두께는 5 μm 내지 100 μm의 범위에 포함되는 것을 특징으로 하는 염료분말/고분자 복합 나노섬유 센서의 제조방법
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제9항에 있어서,상기 염료분말/고분자 복합 나노섬유 멤브레인이 황화수소(H2S) 가스에 노출되는 경우, 상기 염료분말/고분자 복합 나노섬유 멤브레인이 포함하는 개별 나노섬유들에서 상기 염료분말과 상기 황화수소 가스간의 반응에 의해 색상 변화가 일어나 상기 황화수소 가스의 1 ppm이하의 농도에서도 육안으로 인지 가능한 색변화가 이루어지는 것을 특징으로 하는 염료분말/고분자 복합 나노섬유 센서의 제조방법
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