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세라믹 페이스트 및 희생용 페이스트로 마련된 압출용 페이스트가 채워지는 압출용 용기; 및상기 압출용 페이스트가 상기 압출용 용기로부터 압출 및 적층되도록 상기 압출용 용기를 구동시키는 구동부;를 포함하고,상기 구동부에 의해 복수 개의 필라멘트가 적층된 지지체가 성형되며,상기 복수 개의 필라멘트의 쉘 부분에는 세라믹 분말이 포함된 세라믹 페이스트가 채워지고, 상기 복수 개의 필라멘트의 코어 부분에는 탄소 분말이 포함된 희생용 페이스트가 채워져서,상기 지지체에는 상기 복수 개의 필라멘트 내에 희생용 페이스트의 제거에 의해 형성된 복수 개의 채널 구조, 및 상기 복수 개의 필라멘트의 적층에 의해 인접한 복수 개의 필라멘트 사이에 형성된 복수 개의 기공 구조가 구비되고,상기 복수 개의 채널 구조 및 상기 복수 개의 기공 구조는 상기 세라믹 페이스트에 의해 서로 분리된 구조를 구비하고,상기 구동부에 의해 3차원 설계된 지지체의 형상에 따라 상기 압출용 용기를 구동시키고, 상기 3차원 설계된 지지체의 형상에 따라 상기 압출용 용기에서의 압출 직경과 압출 압력, 및 상기 압출용 페이스트의 적층 속도와 상하층 간격이 선택적으로 제어되어, 상기 복수 개의 채널 구조 및 상기 복수 개의 기공 구조가 독립적으로 형성된 후에 서로 연결되는 3차원 다공성 지지체의 제조 시스템
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제1항에 있어서,상기 세라믹 페이스트 및 희생용 페이스트에는 바인더 물질이 혼합되고,상기 바인더 물질은 수용성 폴리머, 용매 및 분산제의 혼합에 의해 제조되는 3차원 다공성 지지체의 제조 시스템
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제2항에 있어서,상기 압출용 용기로부터 압출 및 적층된 복수 개의 필라멘트가 배치되는 수조부를 더 포함하고,상기 수조부에서는 비용매가 수용되어,상기 비용매와 상기 바인더 물질 내 용매와의 교환에 의해 상기 지지체의 형상이 안정화되는 3차원 다공성 지지체의 제조 시스템
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제3항에 있어서,상기 지지체로부터 상기 비용매를 건조시키는 건조부; 및상기 지지체에 대하여 열을 가하는 열처리부;를 더 포함하고,상기 열처리부에서 열처리에 의해 상기 복수 개의 필라멘트 내 희생용 페이스트가 제거되고 상기 세라믹 분말이 소결되는 3차원 다공성 지지체의 제조 시스템
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세라믹 페이스트 및 희생용 페이스트가 제조되는 단계;상기 세라믹 페이스트 및 희생용 페이스트로부터 압출용 페이스트가 제조되는 단계;상기 압출용 페이스트가 압출용 용기로부터 압출되어 복수 개의 필라멘트가 형성되는 단계;상기 복수 개의 필라멘트가 적층되어 지지체가 성형되는 단계; 및상기 복수 개의 필라멘트 내에서 상기 희생용 페이스트가 제거되는 단계;를 포함하고,상기 지지체에는 상기 복수 개의 필라멘트 내에 상기 희생용 페이스트의 제거에 의해 형성된 복수 개의 채널 구조, 및 상기 복수 개의 필라멘트의 적층에 의해 형성된 복수 개의 기공 구조가 구비되고,상기 복수 개의 채널 구조 및 상기 복수 개의 기공 구조는 상기 세라믹 페이스트에 의해 서로 분리된 구조를 구비하고,상기 압출용 페이스트가 압출용 용기로부터 압출되어 복수 개의 필라멘트가 형성되는 단계 전에,상기 압출용 페이스트가 수용된 압출용 용기가 구동부에 장착되는 단계;를 더 포함하고,상기 구동부는 3차원 설계된 지지체의 형상에 따라 상기 압출용 용기를 구동시키고, 상기 3차원 설계된 지지체의 형상에 따라 상기 압출용 용기에서의 압출 직경과 압출 압력, 및 상기 압출용 페이스트의 적층 속도와 상하층 간격이 선택적으로 제어되어, 상기 복수 개의 채널 구조 및 상기 복수 개의 기공 구조가 독립적으로 형성된 후에 서로 연결되는 3차원 다공성 지지체의 제조 방법
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제5항에 있어서,상기 압출용 페이스트가 수용된 압출용 용기가 구동부에 장착되는 단계에서,상기 구동부는 상기 압출용 용기의 압출 압력이 50 내지 250kPa이고, 상기 압출용 페이스트의 적층 속도가 1 내지 15mm/s가 되도록 제어되는 3차원 다공성 지지체의 제조 방법
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제5항에 있어서,상기 세라믹 페이스트 및 희생용 페이스트가 제조되는 단계 전에,압출용 페이스트 제조를 위한 바인더 물질이 제조되는 단계를 더 포함하고,상기 바인더 물질은 메틸 셀룰로오스, 증류수 및 분산제의 혼합에 의해 제조되며,상기 메틸 셀룰로오스는 상기 증류수에 대하여 2 내지 8wt%로 혼합되고,상기 분산제는 세라믹 분말 또는 탄소 분말에 대하여 0
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제8항에 있어서,상기 세라믹 페이스트 및 희생용 페이스트가 제조되는 단계에서,상기 세라믹 페이스트에는 상기 바인더 물질에 대하여 세라믹 분말이 8 내지 40vol%로 혼합되고,상기 희생용 페이스트에는 상기 바인더 물질에 탄소 분말이 5 내지 15vol%로 혼합되는 3차원 다공성 지지체의 제조 방법
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제5항, 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 3차원 다공성 지지체의 제조 방법에 의해 제조된 3차원 다공성 지지체
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