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고분자 섬유의 표면에 코팅된 친수성 개질된 탄소나노튜브 시트를 포함하는 하이브리드 섬유로, 상기 친수성 개질된 탄소나노튜브 시트는 전기화학적 산화 반응을 통해 표면에 친수성 작용기가 도입된 것을 특징으로 하는 하이브리드 섬유
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제 1항에 있어서,상기 고분자 섬유는 나일론, 폴리에스터, 폴리우레탄, 아크릴, 폴리비닐알콜, 폴리염화비닐, 및 폴리염화비닐리덴 중 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 섬유
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제 1항에 있어서,상기 하이브리드 섬유는 단일 하이브리드 섬유의 꼬임에 의해 제조된 코일 또는 스프링 형태, 또는 두 개의 하이브리드 섬유의 꼬임에 의해 제조된 이중 나선 형태 및 이들이 혼합된 꼬임 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 섬유
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제 3항에 있어서,상기 하이브리드 섬유는 외부 고정 장치를 제거해도 초기 꼬임 구조를 유지할 수 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 섬유
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제 1항에 있어서,상기 하이브리드 섬유는 전기화학적 산화 반응으로 표면 개질되어 표면의 작용기 중 친수성 작용기가 18 내지 50 몰%인 것을 특징으로 하는 하이브리드 섬유
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제 5항에 있어서,상기 친수성 작용기는 C-OH 작용기를 40 내지 50몰%, C-O-C 작용기를 30 내지 40몰% 및 COOH 작용기를 15 내지 25몰% 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 섬유
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제 1항에 있어서,상기 하이브리드섬유는 37 내지 43°의 수접촉각을 가지는 것을 특징으로 하는 하이브리드 섬유
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제 1항에 있어서,상기 하이브리드 섬유는 수분을 흡수하여 초기 부피 대비 215 내지 260%로 부피가 증가하며, 건조 시 초기 부피 대비 97 내지 105%로 부피 복원이 가능한 가역적인 구조를 가진 것을 특징으로 하는 하이브리드 섬유
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제 1항에 있어서,상기 하이브리드 섬유는 꼬임 상태에서 초기 길이를 기준으로 80 내지 200% 인장이 가능하며, 초기 길이 대비 길이를 80% 인장했을 때 전기 저항이 15 내지 25% 증가하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 섬유
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제 1항에 있어서,상기 하이브리드 섬유는 압전 분광법(Piezo-electrochemical Spectroscopy, PECS)에 의해 5 내지 15%의 길이 신축을 초당 1 내지 5회 반복하는 상태에서 순환전압전류법(CV)에 의한 전기용량을 90 내지 110% 유지하며, 압전 효과로 인한 에너지 하베스팅 효과를 가질 수 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 섬유
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고분자 섬유에 탄소나노튜브 시트를 코팅하여 하이브리드 섬유 전구체를 제조하는 단계; 및 전기화학적 산화 반응을 통해 상기 하이브리드 섬유 전구체의 표면에 친수성 작용기를 도입하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 섬유의 제조방법
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제 11항에 있어서,상기 전기화학적 산화 반응은 상기 하이브리드 섬유 전구체를 사용한 작동전극, Ag/AgCl 기준전극 및 백금(Pt) 상대전극을 포함하는 3전극 시스템에 전압을 인가하여 수행되는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 섬유의 제조방법
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제 12항에 있어서,상기 3전극 시스템은 50 내지 150mM 농도의 전해질을 포함하는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 섬유의 제조방법
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제 13항에 있어서,상기 전해질을 구성하는 염은 Na2SO4, KOH, H2SO4, LiCl 및 HCl 중 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는, 하이브리드 섬유의 제조방법
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제 12항에 있어서,상기 전기화학적 산화 반응은 인가전압을 상기 기준전극 대비 +3
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제 1항 내지 제 11항 중 선택된 어느 한 항에 따른 하이브리드 섬유를 포함한 마이크로-슈퍼커패시터
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제 16항에 있어서,상기 마이크로-슈퍼커패시터는 단위 길이당 전기용량이 0
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