KR102006710B1 - 견을 이용한 파이로프로틴 기반의 열적 내성이 강한 다기능 전자 섬유 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파이로프로틴 기반의 다기능적 전자 섬유 제조 방법에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 견을 파이로프로틴화 하여 열에 내성이 강한 전자 섬유를 제작하고, 이를 통해 고온 공정에 적용하여 초전도 및 반도체 등의 다양한 성질을 띄는 다기능적인 전자 섬유 제작 방법에 관한 것이다.

Description

견을 이용한 파이로프로틴 기반의 열적 내성이 강한 다기능 전자 섬유 제조 방법 {Method of Fabricating pyrorpotein-based multifunctional electronic textiles with thermal durability}

본 발명은 파이로프로틴의 특성을 이용한 다기능적인 전자 섬유 제작 방법에 관한 것이며, 보다 상세하게는 견사 및 견직물을 파이로프로틴화 하고, 이를 바탕으로 파이로프로틴이 고온에서도 안정적인 성질을 이용하여 열적 내구성이 요구되는 소방복 혹은 군용 전자 섬유 제작 및 스퍼터링과 같이 공정 과정 중 필연적으로 열이 가해지는 공정을 통해 다양한 전기적 특성을 가지는 다기능 전자 섬유 제작 방법에 관한 것이다.

최근 과학기술의 발달로 유연한 전자 소자에 대한 관심과 더불어 전자 섬유 구현에 대한 관심이 급증하고 있다. 전자 섬유는 전기 신호를 전달할 수 있는 섬유 형태의 전자 소자를 말한다. 이전에는 단순히 섬유에 전자 장치나 전자 회로를 부착하여 전자 섬유를 구현하였지만 최근에는 이러한 방식이 아닌 섬유 자체에 전기적인 신호를 전달할 수 있는 다기능적인 전자 섬유 구현에 대한 연구가 활발히 진행 중에 있다. 이러한 특성을 구현하기 위해 섬유에 금속재료를 입혀 전도성을 구현하거나 그래핀, 탄소나노튜브와 같은 탄소 기반의 저차원 물질을 코팅시켜 전자 섬유를 제작하는 연구 등의 다양한 형태로 전자 섬유에 대한 연구가 진행되고 있다. 특히 현재의 섬유 산업을 유지하면서 전자 섬유를 구현하기 위해 나일론, 코튼, 폴리에스터 그리고 견 등 현재 사용되고 있는 섬유에 그래핀 산화물을 코팅한 전자 섬유 또한 개발되고 있다. 그러나 현재 이용되고 있는 일반적인 섬유를 기반으로 구현 된 전자 섬유는 기본적으로 열을 가하면 섬유 자체가 변형이 되어 전자 섬유로서의 기능을 상실하게 되어 소방이나 군대와 같이 열적 내구성 요구되는 특수한 목적에서의 적용에 있어 그 한계가 존재한다.

견은 누에나 거미로부터 얻을 수 있는 생체 적합한 천연 고분자 단백질로 기계적 특성이 우수하고 흥미로운 생물학적 요소를 갖추고 있다. 최근 보고에 의하면 견이 가열 후에 연소되지 않고 견 내에 있는 β-sheet 구조가 열에 의해 sp ² 결합의 육각형 탄소 (carbon hexagonal structure)로의 구조 변환이 되어, 파이로프로틴으로 열적 전이가 된다는 연구 결과가 있다. 견이 파이로프로틴으로 변형이 되면 탄소 섬유화 되어 유연하면서 동시에 전기 전도도가 우수해지며 열적으로도 안정적인 특징을 가지게 된다. 이러한 성질을 이용하면 열적 내구성이 요구되는 소방이나 군대와 같은 환경에서도 전자 섬유로의 기능을 잃지 않고 적용할 수 있으며, 더 나아가 스퍼터링과 같이 표면 처리 공정 과정에서 필연적으로 열이 가해지는 특수한 공정이 가능한 다기능적인 전자 섬유를 제작할 수 있다.

본 발명은 파이로프로틴이 열에 강한 특성을 통해 견을 파이로프로틴화 하여 열적 내성이 강한 전자 섬유 구현 및 스퍼터링과 같이 표면 공정 과정 중에 필연적으로 열이 가해지는 응용 분야에 적용하여 초전도 혹은 반도체 등의 여러가지 특성을 가지는 물질로 코팅하여 다양한 전기적 특성을 가지는 다기능적인 전자 섬유 제작 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 전도성 섬유의 제조 방법은, 정련된 견(Silk), 상업용 견사 및 견직물을 포함하는 견을 준비하는 단계; 및 상기 견을 연신 및 열처리하여 파이로프로틴을 제조하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 견을 이용한 파이로프로틴 기반의 전도성 섬유 제조 방법은 상업용 견을 적용할 수 있어 기존의 섬유 산업을 파괴하지 않는 범위에서 전도성 섬유 제작이 쉽게 가능하며, 또한 기존에 알려져 있는 일반 섬유 기반의 전도성 섬유와 다르게 열적 내성이 강하기 때문에 소방이나 군대와 같이 특수한 분야에서의 응용이 가능하다.

본 발명에 따른 파이로프로틴 기반의 전도성 섬유를 이용한 응용 방법은 섬유의 표면 처리를 하는 공정에서 스퍼터링과 같이 필연적으로 열이 요구되는 박막 제작 방법에 직접적으로 적용이 가능하며, 이를 통해 반도체 혹은 초전도 등의 다양한 성질을 가지는 물질을 섬유에 증착하여 다양한 전기적 특성을 가지는 다기능적인 전자 섬유를 제작이 가능하다.

본 발명에 따른 파이로프로틴 기반의 전도성 섬유를 이용한 응용 방법은 섬유의 표면에 반도체, 열전재료, 및 압전재료 등의 성질을 띄는 물질을 입혀 섬유로 이루어진 PN 접합 다이오드, 열전소자, 압전소자, 및 유연한 태양전지소자와 같은 다양한 분야에서의 적용이 가능하며 전기적 회로를 섬유로 이루어진 형태로 구현이 가능하다.

도 1은 본 발명에서 사용된 누에고치(111)와 이를 구성하고 있는 세리신(112)과 피브로인(113)을 나타내며, 섬유로 사용되는 피브로인의 구조를 보여주는 모식도이다(113 : 산소 원자, 114 : 수소 원자, 115 : 질소 원자, 116 : 탄소원자, 117 : β-sheet 구조, 118 : 비정질 구조).
도 2는 본 발명에서 누에고치에서 추출한 피브로인(211)과 이를 연신하여 열처리한 파이로프로틴(212)을 나타내는 사진이며, 이를 전자현미경을 통해 관찰한 모습이다(213 : 피브로인, 214 : 파이로프로틴).
도 3은 본 발명에서 다양한 열처리 온도에 따라 만들어진 파이로프로틴의 온도에 따른 전기전도도(311), 파이로프로틴이 구부러지는 정도에 따른 전도도 변화(312), 파이로프로틴이 1000회 구부러지고 펴지는 동안의 전도도 변화(313) 그래프이다.
도 4는 본 발명에서 열처리 온도 1000℃에서 만들어진 파이로프로틴과 연결된 발광 다이오드 점등 사진(411) 및 회로에 연결된 견직물에 바느질 되어 있는 파이로프로틴(412) 사진이며, 파이로프로틴을 방염섬유에 바느질 하여 발광 다이오드에 연결한 사진(413) 및 이를 직접 열을 가하여도 전기적 특성을 잃지 않는 모습을 보여주는 사진(414)이다.
도 5는 방염섬유(511)에 1 kΩ 고체저항(512), 발광 다이오드(513), 파이로프로틴(514)을 납땜(515)을 이용하여 연결하고 발광 다이오드가 점등되는 모습을 보여주는 사진이다.
도 6은 상업용 견사(611)를 각 각의 열처리 온도에 따라 700℃(612), 800℃(613), 900℃(614), 1000℃(615)로 열처리하여 만든 전자 섬유 사진 및 이들의 전기 전도도를 보여주는 그래프(616)이다.
도 7은 상업용 견사를 열처리(800℃)해서 만든 전자 섬유를 편 상태(711)와 꼬은 상태(712)에서 발광 다이오드에 연결하여 불이 들어오는 모습을 찍은 사진 및 상업용 견직물에 바느질(I : 700℃, N : 800℃, U : 900℃, 1000℃)하여 발광 다이오드와 연결 후에 전류가 흐르는 모습을 확인한 사진(713)이다.
도 8은 상업용 견사를 열처리(800℃)해서 만든 전자 섬유를 방염섬유에 바느질(811)하여 발광 다이오드에 연결하고, 직접 열을 가하여도 전기적 특성을 잃지 않는 모습(812)을 보여주는 사진이다.
도 9는 상업용 견직물(911)을 열처리(800℃)하여 만든 전자 섬유(912)를 발광 다이오드에 연결하여 점등 된 사진(913)을 나타내며, 상업용 견직물과 전자 섬유의 전자현미경 사진(914 : 상업용 견직물, 915 : 전자 섬유) 및 X선 광전자 분광법 데이터(916 : 상업용 견직물, 917 : 전자 섬유)를 나타낸다.
도 10은 본 발명에서 만들어진 전자 섬유에 ZnO(1011), MoSe₂(1012), NbN(1013)을 고온 박막 처리 방법 (sputtering, evaporating)을 이용하여 증착한 섬유 모습과 전자 현미경(1014 : ZnO, 1015 : MoSe₂, 1016 : NbN)을 이용하여 확인한 표면 모습 및 그에 해당하는 표면을 에너지 분산 분광기를 이용하여 표면의 원소를 확인한 데이터 (1017 : 탄소, 1018 : 탄소, 1019 : 탄소, 1020 : 아연, 1021 : 셀레늄, 1022 : 니오븀, 1023 : 산소, 1024 : 몰리브데넘, 1025 : 질소)이다.
도 11은 전자 섬유(1111)와 전자 섬유 표면에 ZnO(1112), MoSe₂(1113), NbN(1114)이 증착된 전자 섬유를 X선 회절 분석법을 통해 구조를 분석한 데이터이다.
도 12는 전자 섬유 표면에 ZnO(1211 : C1s, 1212 : Zn2P, 1213 : O1s), MoSe₂(1214 : C1s, 1215 Mo3d, 1216 : Se3d), NbN(1217 : C1s, 1218 : Nb3d, 1219 : N1s)이 증착 된 전자 섬유를 X선 광전자 분광법을 통해 각 각의 해당하는 원소의 결합에너지를 분석한 데이터이다.
도 13 본 발명에서 제작 된 전자 섬유(1311)와 그 표면에 ZnO(1312), MoSe₂(1313)가 증착 된 전자 섬유의 전류-전압 관계 및 NbN(1314)이 증착 된 전자 섬유의 온도에 따른 저항 변화를 관찰한 그래프이다.

본 발명은 다기능적인 전도성 섬유의 제조 방법에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 견을 간단한 열처리를 통해 파이로프로틴화 하여 열적 내성이 강한 전도성 섬유를 제조하는 방법 및 이를 이용하여 스퍼터링과 같은 고온 공정에서의 적용을 통한 다양한 전기적 특성을 가지는 전자 섬유를 제조하는 방법에 관한 것이다.

본 발명의 전도성 섬유의 제조 방법은, 정련된 견(Silk), 상업용 견사 및 견직물을 포함하는 견을 준비하는 단계 및 상기 견을 연신 및 열처리하여 파이로프로틴을 제조하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 정련된 견은, 누에고치에서 추출된 견 피브로인일 수 있다. 이 때, 견 피브로인은 누에고치를 Na₂CO₃ 수용액에 끓이고 물로 씻어내어 세리신을 제거한 후 추출될 수 있다.

상기 견을 연신하는 단계에서는, 상기 견을 축 방향으로 0.1 Mpa 내지 7 Mpa의 장력을 가하여 연신할 수 있다. 0.1 Mpa 보다 낮은 장력이 가해지는 경우에는 연신이 제대로 이루어지지 않을 수 있다. 7 Mpa 보다 높은 장력으로 연신할 경우에는 추후 열처리 시 견이 끊어지거나 플렉서블한 성질을 잃을 수 있다.

상기 견을 연신한 후 100 ℃ 내지 200 ℃의 온도에서 30분 내지 2시간 동안 유지하는 제1 열처리할 수 있다.

상기 제1 열처리 후 350 ℃ 내지 3000 ℃의 온도에서 제2 열처리하여 파이로프로틴을 제조할 수 있다. 350 ℃ 보다 낮은 온도에서 제2 열처리 시, 연신된 견이 탄소 구조로 전이되지 못할 수 있다. 3000 ℃ 보다 높은 온도에서 제2 열처리 시 연신된 견이 손상될 수 있다.

제조된 파이로프로틴은 10² S/cm 이상의 전도도를 가지며 열적 내구성을 가질 수 있다.

한편, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 상기 파이로프로틴 표면에 전도성 물질을 증착하여 전자 소자를 제조하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 전도성 물질은 초전도 물질, 전극 물질, 반도체 물질, 열전 재료 또는 압전 재료 등일 수 있다. 예를 들면, 전도성 물질은 ZnO, MoSe2, NbN 또는 Bi₂Te₃ 일 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니고 전도성 물질은 다양한 초전도 물질, 전극 물질, 반도체 물질, 열전 재료 또는 압전 재료일 수 있다.

이 때 증착은, sputtering, evaporation, 또는 원자증착법 (Atomic Layer Deposition) 등으로 수행될 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니고 다양한 고온 증착 공정으로 수행될 수 있다.

상기 전자 소자는 태양전지, PN 접합 다이오드, 초전도체, 열전 소자 또는 압전 소자일 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 전자 소자는 전기적 특성이 요구되는 다양한 소자일 수 있다.

이하, 상기에서 언급한 다기능 전자 섬유 제조 방법을 일 실시예를 통하여 설명하기로 한다. 본 별명의 실시형태는 여러 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 국한되는 것은 아니다.

다기능 전자 섬유의 제조 방법

본 발명의 실시예에 따른 다기능 전자 섬유 제조 방법은 누에고치로부터 얻은 견 혹은 상업용 견사 및 직물에 장력을 주어 열처리를 하여 견을 파이로프로틴화 하여 고온에도 안정적인 전자 섬유를 제작하는 단계; 및 제작 된 전자 섬유의 표면에 반도체성 혹은 초전도성 등의 다양한 성질을 가지는 물질을 스퍼터링과 같은 박막 증착 방법을 이용한 다기능 전도성 섬유를 제작하는 단계;를 포함하며, 열처리 단계와 물질 증착 단계를 연속적으로 수행한다. 기본적으로 파이로프로틴화 하여 만든 전도성 섬유는 ~10³ S/cm의 높은 전기 전도도를 가지며, 열처리를 통해 얻어 열에도 내성이 강한 특성을 갖는다. 특히 고온에서도 안정적인 전도성 섬유를 이용하면 스퍼터링과 같은 필연적으로 열이 요구되는 고온공정에 쉽게 적용하여 섬유의 결함 없이 반도체성 혹은 초전도성 등의 다양한 물질을 전자 섬유 상에 코팅할 수 있어, 비교적 간단한 공정을 통해 전도성 섬유뿐만 아니라 반도체성, 초전도성 등의 다양한 전기적 특성을 가지는 다기능적 전자 섬유를 제조할 수 있다.

제 1 단계 : 섬유의 열처리 단계

본 발명의 실시예에 따른 다기능 전자 섬유의 제조 방법은 천연섬유인 견을 열처리하는 단계를 포함한다.

본 발명에서 사용되는 천연섬유인 견은 누에로부터 얻어진 견 피브로인 혹은 일반적인 상업용 견을 이용할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 다기능 전자 섬유의 제조 방법에 있어서, 상기 장력을 가하며 열처리 단계를 통해, 견 내의 β-sheet구조가 sp ² 결합의 육각형의 탄소 구조로 열적 전이가 이루어지며, 이로 인해 유연하면서도 동시에 전기 전도성이 높은 파이로프로틴으로 변하여, 고온에서도 안정적인 고 전도성의 전자 섬유를 제작 할 수 있게 한다.

제 2 단계 : 물질의 증착 단계

본 발명의 실시예에 따른 다기능 전자 섬유의 제조 방법은 열처리한 견직물의 표면에 고온 박막 처리 방법을 통해 반도체성 및 초전도체 성질 등의 다양한 성질을 가지는 물질을 증착하는 단계를 포함하며, 열처리 단계와 증착 단계를 연속적으로 수행한다. 즉, 열처리 단계와 증착 단계 사이에 별도의 추가 공정 및 직물의 표면 개질 공정 없이 연속적으로 수행한다.

열처리 단계를 거친 전자 섬유는 기본적으로 고온 처리를 통해 얻어져 열적으로 내성이 강하다. 따라서, 일반적인 섬유 기반의 전자 섬유는 고온에서 섬유가 결함이 생기지만 파이로프로틴 기반의 전자 섬유는 직접 열을 가하여도 전기적 특성을 잃지 않고 결함이 생기지 않는다.

본 발명의 실시예에 따른 다기능 전도성 섬유의 제조 방법에 있어서, 기존의 섬유기반의 전자 섬유는 열적으로 불안정하여 고온이 요구되는 공정에 적용이 힘들지만 파이로프로틴 기반의 전자 섬유는 고온 공정에도 용이하여 스퍼터링과 같은 고온 박막 증착 방법을 통해 반도체성 혹은 초전도성 성질 등의 다양한 성질을 가지는 여러 물질을 전자 섬유 표면에 처리하여 다양한 전기적 특성을 가지는 전자 섬유를 제작 할 수 있다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위한 바람직한 실시예를 제시한다. 하지만 본 발명의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제공되는 것이지 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.

실시예 1 - 누에고치에서 추출한 견 피브로인을 이용하여 제조된 전자 섬유

i ) 누에고치를 30분 동안 0.02 M의 Na₂CO₃ 수용액에 끓이고, 물로 씻어내어 끈적이는 견 세리신을 제거한 다음, 견 피브로인을 추출한다.

ii) 견 피브로인을 축 방향으로 약 7 MPa의 장력으로 연신하여 열처리를 진행한다. 상기 열처리는 처음 150℃의 온도를 1시간 동안 유지하고, 그 다음 350 ℃에서 3시간 유지 후에 5 ℃/min의 비율로 열처리하려는 온도(800, 1000, 1200, 1400, 2000, 2400, 2800 ℃)까지 증가시키고, 그 해당하는 온도에서 1시간동안 유지시킨 후에 다시 식혀서 파이로프로틴을 제조하였다.

실시예 2 - 상업용 견을 사용하여 제조된 전자 섬유

i) 일반적으로 구할 수 있는 상업용 견사 혹은 견직물을 이용하여 실시예 1의 ii)와 같은 열처리 과정을 통해 전자 섬유를 제조하였다.

실시예 3 - 견 피브로인을 사용하여 제조된 전자 섬유를 이용한 납땜

i) 상기 실시예 1를 통해 얻은 1000 ℃로 처리 된 견 피브로인을 이용하여 제조된 전자 섬유를 방염 섬유 상에 바느질하고, 고체저항 (1 kΩ)과 발광 다이오드에 납땜으로 연결하여 회로에 전류가 통하는지 확인하였다.

실시예 4 - 스퍼터링 방법을 통한 전자 섬유 표면 처리 (ZnO 증착)

i) 상기 실시예 2를 통해 얻은 800 ℃로 처리 된 상업용 견직물을 이용하여 제조된 전자 섬유 표면에 sputtering 방법을 이용하여 ZnO를 전자 섬유 표면상에 증착 하였다.

ii) 상기 sputtering방법은 sputtering 전에 챔버의 압력을 ~10^-6 Torr까지 진공처리하고 ZnO target을 이용하여 Ar 분위기 (3 mTorr)에서 sputtering을 진행하였다. ZnO target에 40 W의 rf power를 100 min동안 가하여 전자 섬유 표면상에 100 nm의 ZnO를 증착하였다.

실시예 5 - evaporating을 방법을 통한 전자 섬유 표면 처리 (MoSe ₂ 증착)

i) 상기 실시예 2를 통해 얻은 800 ℃로 처리 된 상업용 견직물을 이용하여 제조된 전자 섬유 표면에 evaporating 방법을 이용하여 MoSe₂를 전자 섬유 표면상에 증착 하였다.

ii) 상기 evaporating 방법은 Mo와 Se를 e-beam evaporator를 이용하여 전자 섬유 표면상에 1.0 Å/s의 비율로 250 ℃에서 MoSe₂을 50 nm 증착 하였다.

실시예 6 - sputtering 방법을 통한 전자 섬유 표면 처리 (NbN 증착)

i) 상기 실시예 2를 통해 얻은 800 ℃로 처리 된 상업용 견직물을 이용하여 제조된 전자 섬유 표면에 sputtering 방법을 이용하여 NbN을 전자 섬유 표면상에 증착 하였다.

ii) 상기 sputtering 방법은 rf-sputtering을 이용하여 Nb target에 320 W의 rf power를 가하여 Ar/N2 (99/1)의 혼합 기체 분위기 (2 mTorr)에서 40 min동안 증착 하였다. 기판의 온도는 600 ℃에서 진행되었으며, NbN을 400 nm의 두께로 증착 하였다.

실험 데이터

실험 1 : 파이로프로틴의 열 및 구부림에 대한 안정성 확인 (섬유로서의 응용 가능성 확인)

실시예 1에 따라 제조된 파이로프로틴에 대하여, 전자 섬유의 열 및 총기보관함 열쇠분실사건구부림에 대한 안정성을 확인 하기 위해 샘플에 열을 가하여 전기 전도도를 확인하고, 구부림에 대한 전도도 변화를 관찰하였으며, 그 결과를 도 3에 도시하였다. 또한 직접적인 열에 대한 안정성 및 파이로프로틴이 섬유로서 사용이 가능한지 바느질에 대한 활용성을 확인하기 위해 방염섬유에 파이로프로틴을 바느질하여 알코올 램프를 이용하여 섬유에 직접 열을 가하여도 전기적 성질을 잃지 않는 점을 확인하였으며, 그 결과를 도 4에 도시하였다.

실험 2 : 상업용 견을 이용한 파이로프로틴 기반의 전자 섬유

실시예 2에 따라 상업용 견을 이용한 파이로프로틴 기반의 전자 섬유를 제작하였다.

i ) 상기 전자 섬유를 700, 800, 900, 1000 ℃에서 열처리 하여 전기 전도도를 측정하였으며, 그 결과를 도 6에 도시하였다.

ii ) 800 ℃로 열처리 된 상기 전자 섬유를 발광 다이오드가 연결 된 회로에 연결하여 불이 들어오는지 확인하고, 섬유를 꼬았을 때에도 발광 다이오드에 불이 유지되는 것을 관찰하였으며, 상업용 견직물에 INU 모양으로 바느질하여 (I는 열처리 온도 700 ℃, N은 800 ℃ U는 900 ℃과 1000 ℃를 이용하여 바느질 함) 바느질에 대한 적합성을 관찰하였고, 이를 발광 다이오드가 연결 된 회로에 연결하여 불이 들어오는지 확인하였으며, 그 결과를 도 7에 도시하였다.

iii ) 800 ℃로 열처리 된 상기 전자 섬유를 방염 섬유에 바느질하여 알코올 램프를 통해 직접 가열하면서 발광 다이오드가 연결 된 회로에 연결하여 불이 들어오는지 관찰하였으며, 그 결과를 도8에 도시하였다.

실험 3 : 전자 섬유의 표면 상에 다른 물질( ZnO , MoSe ₂ , NbN )을 증착한 섬유의 표면 성분, 구조 및 전기적 특성변화 측정

실시예 2에 따라 상업용 견직물을 이용한 파이로프로틴 기반의 전자 섬유 표면상에 여러 물질(ZnO, MoSe₂, NbN)을 처리하여 다양한 전기적 특성을 가지는 섬유를 제작 하였다.

i ) 실시예 2에 따라 상업용 견직물을 이용하여 제작한 전자 섬유의 전과 후의 모습을 전자현미경으로 관찰하고, 이를 광전자 X선 광전자 분광법을 이용하여 성분을 분석하였으며, 그 결과를 도 9에 도시하였다.

ii ) 실시예 4, 5 및 6에 따라 제조 된 전자 섬유의 표면 모습을 전자 현미경으로 관찰하고, 그에 대응하는 부분을 에너지 분산 분광기를 이용하여 성분을 분석하였으며, 그 결과를 도 10에 도시하였다.

iii) 실시예 2에 따라 제조 된 전자 섬유와 실시예 4, 5 및 6에 따라 제조 된 전자 섬유를 X선 회절 분석법을 통하여 분석하였으며, 그 결과를 도 11에 도시하였다.

iv) 실시예 4, 5 및 6에 따라 제조 된 전자 섬유를 X선 광전자 분광법을 이용하여 성분을 분석하였으며, 그 결과를 도 12에 도시하였다.

v ) 실시예 2에 따라 제조 된 전자 섬유와 실시예 4, 5 및 6에 따라 제조 된 전자 섬유의 증착된 물질에 따른 전기적 특성 변화를 관찰하였으며, 그 결과를 도 13에 도시하였다.

Claims (11)

1. 정련된 견(Silk), 견사 및 견직물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하는 견을 준비하는 단계;
   상기 견을 연신 및 열처리하여 파이로프로틴을 제조하는 단계; 및
   상기 파이로프로틴 표면에 전도성 물질을 증착하는 단계를 포함하는 전도성 섬유의 제조 방법.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 파이로프로틴을 제조하는 단계에서는 0.1 Mpa 내지 7 Mpa의 장력을 가하여 연신하는 것을 특징으로 하는, 전도성 섬유의 제조 방법.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 파이로프로틴을 제조하는 단계는,
   상기 견을 연신한 후 100 ℃ 내지 200 ℃의 온도에서 30분 내지 2시간 동안 유지하는 제1 열처리; 및
   상기 제1 열처리 후 350 ℃ 내지 3000 ℃의 온도에서 제2 열처리 하는 것을 특징으로 하는, 전도성 섬유의 제조 방법.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 견을 준비하는 단계는, 누에고치에서 견 피브로인을 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전도성 섬유의 제조 방법.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 파이로프로틴은 10² S/cm 이상의 전도도를 가지며 열적 내구성을 가지는 것을 특징으로 하는, 전도성 섬유의 제조 방법
6. 삭제
7. 제 1항에 있어서,
   상기 전도성 물질은 초전도 물질, 전극 물질, 반도체 물질, 열전 재료 및 압전 재료로 이루어진 군에서 선택된 물질인 전도성 섬유의 제조 방법.
8. 제 1항에 있어서,
   상기 증착은, sputtering, evaporation, 및 원자증착법 (Atomic Layer Deposition)으로 이루어진 군에서 선택된 공정으로 증착하는, 전도성 섬유의 제조 방법.
9. 삭제
10. 제 1항의 제조 방법으로 제조된 전도성 섬유를 포함하는 전자 소자
11. 제 10항에 있어서,
    상기 전자 소자는 태양전지, PN 접합 다이오드, 초전도체, 열전 소자 및 압전 소자 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 전자 소자.

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