KR20110062216A - 전기 방사 장치 및 이를 이용한 정렬된 나노 섬유 제조방법 - Google Patents

전기 방사 장치 및 이를 이용한 정렬된 나노 섬유 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기 방사 장치 및 이를 이용한 정렬된 나노 섬유 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 전기 방사 장치는 나노섬유 원료가 되는 고분자 용액을 토출하는 방사 노즐부; 상기 방사 노즐부로부터 방사되는 섬유를 수집하기 위한 한 쌍의 접지 전극; 상기 방사 노즐부와 접지 전극 사이에 전압을 인가하기 위한 제 1 고전압 직류 발생기; 상기 방사 노즐부와 상기 한 쌍의 접지 전극 사이에 위치된 노즐에서 방사되는 섬유의 분산을 방지하기 위해 전기장 렌즈; 상기 전기장 렌즈를 제어하는 제 2 고전압 직류 발생기; 및 상기 접지 전극을 스위칭하기 위한 스위칭 수단를 포함한다. 이와 같은 구조의 전기 방사 장치를 이용함에 따라서, 전기방사 노즐로부터 방사되는 나노섬유의 방사방향을 조절할 수 있으며, 이로 인하여 정렬된 나노섬유를 제조할 수 있다.
전기방사장치, 전기장 렌즈, 스위칭

Description

전기 방사 장치 및 이를 이용한 정렬된 나노 섬유 제조방법{A Electrospinning Apparatus and A Method for Preparing Well Aligned Nanofibers Using the Same}
본 발명은 정렬된 나노섬유를 제조하는 전기 방사 장치 및 이를 이용한 정렬된 나노섬유를 제조하는 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 전기 방사 장치의 노즐부와 접지부 사이에 균일한 전기장을 형성하는 전기장 렌즈를 구비시키고, 또한 접지부를 한쌍의 접지 전극으로 구성시키고 이를 교대로 스위칭시킬 수 있는 스위칭 수단을 구비하여 정렬된 나노섬유를 제조할 수 있는 전기 방사 장치 및 이를 이용한 정렬된 나노섬유를 제조하는 방법에 관한 것이다.
섬유 나노테크놀로지(NT)인 나노구조의 섬유 신소재 기술은 기존 섬유 기술의 한계를 극복하는 신기술로, IT, NT, ET, BT 산업 등 21세기 첨단산업분야에서 미래융복합 신기술 및 신소자를 창출할 수 있는 유망한 융복합 신소재 기술이다.
나노섬유는 초고비표면적 효과, 나노사이즈 효과, 초분자배열 효과 등의 유 일한 특성을 가지므로 차세대 고성능 하이테크 신소재로서 부각되고 있으며, 정보전자, 환경/에너지, 바이오-의료, 생명공학, 국방/안보 등의 많은 분야에서의 활용 범위가 날로 넓어지고 있다. 따라서 직경이 나노크기인 나노섬유의 제조 공정 개발, 섬유의 크기를 나노 크기로 제어하고, 섬유의 내부, 외부, 표면에 나노크기로 제어되는 정밀한 나노구조 설계를 통해 신기능을 발현하는 나노섬유 신소재 개발, 이와 같은 나노수준의 입자나 구조의 제어를 통해 고기능 나노섬유 기반의 융복합 나노섬유 신소자 개발이 요구되고 있다.
나노섬유를 제조하는 방법에는 드로윙(drawing), 주형 합성(template synthesis), 상전이(phase separation), 자기조립(self assembly), 전기방사(electrospinning) 등이 있으며, 이들 제조 방법 중 나노섬유를 연속적으로 제조할 수 있는 방법으로 전기방사 방식이 일반적으로 적용되고 있다.
전기방사 방법은 고분자 용액을 방사하는 노즐((+) 전압)과 집적 전극판((-)전압) 사이에 고전압을 인가하여 고분자 용액의 표면장력보다 큰 전기장이 형성되는 경우 노즐을 통해 나노섬유 형태로 방사되도록 하는 것이다. 전기방사 방법으로 제조되는 나노섬유는 고분자 용액의 성질, 분자구조, 점도, 탄성, 전도성, 유전성, 극성 및 표면장력 등의 소재 물성과 전기장의 세기, 노즐과 집적 전극 사이의 거리, 고분자 용액의 공급 속도, 온도 등의 방사 조건에 큰 영향을 받는다.
또한 통상의 전기방사장치로 제조되는 나노섬유는 노즐로부터 방사되는 나노섬유가 불규칙적으로 분사되기 때문에 무질서하게 분포하거나 네크워크 구조이다.
따라서 정렬된 나노섬유를 제조하기 위해서는 노즐로부터 방사되는 나노섬유 를 일정한 방향으로 방사되도록 제어하는 기술이 요구되고 있다.
종래 전기방사장치 및 이를 이용한 정렬된 나노섬유 제조방법은 다음과 같다. 종래 전기방사장치는 방사용액을 보관하는 방사용액 주탱크, 방사용액의 정량공급을 위한 계량펌프, 방사용액을 토출하는 노즐블록, 상기 노즐 하단에 위치하여 방사되는 섬유들을 집적하는 집적판 및 전압을 발생시키는 전압발생장치들로 구성되어 있다. 기존 방사장치를 이용하여 제조되는 나노섬유는 무질서하게 분포하게 되어 정렬된 나노섬유를 제조하기가 힘들다.
또한 집적판으로서 회전되는 권취롤을 사용한 권취롤 접지식 전기방사장치를 사용하여 정렬된 나노섬유를 제조하고자 하는 시도가 되고 있다. 이는 나노섬유를 형성하고자 하는 집적 기판을 권취롤에 부착하여, 권취롤에 나노섬유가 감기면서 정렬된 나노섬유가 기판상에 형성된다. 그러나 이것은 원하는 위치에 정렬된 나노섬유를 제조하기 어렵다.
따라서 기존의 전기 방사 장치로 나노섬유를 한 방향으로 정렬하기 위해서는 제조 공정이 복잡하며, 보다 쉽게 정렬된 나노섬유를 제조하기 위한 새로운 전기방사장치와 새로운 제조 방법이 요구되고 있다.
이에 본 발명자들은 전기 방사 장치의 노즐부와 접지부 사이에 균일한 전기장을 형성하는 전기장 렌즈를 구비시키고, 또한 접지부를 한 쌍의 접지 전극으로 구성시키고 이를 교대로 스위칭시킬 수 있는 스위칭 수단을 구비하는 경우, 전기 방사 장치의 노즐로부터 방사되는 나노섬유의 방사 방향으로 조절함으로써 정렬된 나노섬유를 형성할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 기술적 과제는 노즐로부터 방사되는 나노섬유의 방사 방향을 제어함으로써 정렬된 나노섬유를 제조할 수 있는 전기 방사 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 노즐로부터 방사되는 나노섬유의 방사 방향을 제어함으로써 정렬된 나노섬유를 제조할 수 있는 정렬된 나노섬유 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 정렬된 나노섬유를 제조하는 전기 방사 장치에 있어서, 나노섬유 원료가 되는 고분자 용액을 토출하는 방사 노즐부; 상기 방사 노즐부로부터 방사되는 섬유를 수집하기 위한 한 쌍의 접지 전극; 상기 방사 노즐부와 접지 전극 사이에 전압을 인가하기 위한 제 1 고전압 직류 발생기; 상기 방사 노즐부와 상기 한 쌍의 접지 전극 사이에 위치된 노즐에서 방사되는 섬유의 분산을 방지하기 위해 전기장 렌즈; 상기 전기장 렌즈를 제어하는 제 2 고전압 직류 발생기; 및 상기 접지 전극을 스위칭하기 위한 스위칭 수단를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 방사 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 전기 방사 장치에 있어서, 상기 전기장 렌즈는 원형의 고리 형태인 것이 바람직하며, 이것은 또한 스테인레스 스틸 또는 구리로 형성되는 것이 바람직한다.
또한, 본 발명에 따른 전기 방사 장치에 있어서, 상기 전기장 렌즈 제어를 위한 제 2 고전압 직류 발생기는 1 채널 이상인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 전기 방사 장치에 있어서, 상기 한 쌍의 접지 전극은 Pt, Ag, Au, Al 및 Cu로 이루어진 군에서 선택되는 재료로 형성되는 것이 바람직하며, 절연판 위에 서로 평행하게 놓인 한 쌍의 바(bar) 형태인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 전기 방사 장치에 있어서, 상기 스위칭 수단은 상기 한 쌍의 접지 전극을 교대로 스위칭하기 위한 수단이며, 상기 스위칭 수단은 1초 이하의 스위칭 속도를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 전기 방사 장치에 있어서, 상기 한쌍의 접지 전극 사이에는 나노섬유가 집적되는 집적기판을 더 포함하는 것이 바람직하며, 상기 집적기판으로는 단결정기판, 세라믹기판, 실리콘 기판, 절연층이 도포된 실리콘 기판, 유리기판, 금속전극이 형성된 절연기판, 반도체 기판 및 금속 기판으로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다.
또 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 나노섬유 원료가 되는 고분자 용액을 토출하는 방사 노즐부, 상기 방사 노즐부로부터 방사되는 섬유를 수집하기 위한 한 쌍의 접지 전극, 상기 방사 노즐부와 접지 전극 사이에 전압을 인가하기 위한 제 1 고전압 직류 발생기, 상기 방사 노즐부와 상기 한 쌍의 접지 전극 사이에 위치된 노즐에서 방사되는 섬유의 분산을 방지하기 위해 전기장 렌즈, 상기 전기장 렌즈를 제어하는 제 2 고전압 직류 발생기, 및 상기 접지 전극을 스위칭하기 위한 스위칭 수단를 포함하는 전기 방사 장치를 준비하는 단계; 나노섬유원 료가 되는 고분자 용액을 상기 장치의 방사 노즐로 인가하는 단계; 상기 방사 노즐에 제 1 고전압 직류 발생기를 통해 전압을 인가하여 상기 용액을 하전시키는 단계; 상기 용액이 토출되면서 방사되는 나노섬유를 일정한 방향으로 방사시키기 위하여 상기 장치의 전기장 렌즈에 제 2 고전압 직류 발생기를 통해 전압을 인가하는 단계; 및 방사되는 섬유가 정렬되도록 한 쌍의 접지전극을 스위칭 수단을 통해 교대로 접지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 정렬된 나노섬유 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 정렬된 나노섬유 제조 방법에 의해 정렬되는 나노섬유의 직경이 1㎚ 내지 1000㎚인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 전기 방사 장치는 전기장 렌즈와 교대로 스위칭되는 한 쌍의 접지 전극을 사용함으로써 전기방사 노즐로부터 방사되는 나노섬유의 방사방향을 조절할 수 있으며, 이로 인하여 정렬된 나노섬유를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에 의해 정렬된 나노섬유를 보다 쉽게 제조할 수 있음에 따라서 정보전자, 환경/에너지, 바이오-의료, 생명공학, 국방/안보 등의 많은 분야에서 신소자 창출에 활용될 수 있다.
이하, 본 발명은 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지 식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
도 1은 본 발명에 따른 정렬된 나노섬유 제조를 위한 전기 방사 장치의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 전기 방사 장치는 나노섬유 원료가 되는 고분자 용액을 토출하는 방사 노즐부(100); 상기 방사 노즐부로부터 토출되는 섬유를 수집하기 위한 한 쌍의 접지 전극(200); 상기 방사 노즐부(100)와 접지 전극(200) 사이에 전압을 인가하기 위한 제 1 고전압 직류 발생기(300); 상기 방사 노즐부(100)와 상기 한 쌍의 접지 전극(200) 사이에 위치된 노즐에서 방사되는 섬유의 분산을 방지하기 위한 전기장 렌즈(400); 상기 전기장 렌즈를 제어하는 제 2 고전압 직류 발생기(500); 및 상기 접지 전극을 스위칭하기 위한 스위칭 수단(600)를 포함한다.
상기 방사 노즐부(100)는 나노섬유의 원료가 되는 고분자 용액을 포함하는 시린지(101)를 구비하고 있으며, 시린지(101)로부터 노즐(102)을 통해 고분자 용액이 토출된다. 상기 노즐(102)로는 전기방사법에 통상적으로 사용되는 니들형 노즐이 사용될 수 있다.
상기 한 쌍의 접지 전극(200)은 상기 방사 노즐부(100)로부터 토출되는 나노 섬유가 수집되는 곳이며, 한 쌍의 접지 전극(200)은 절연판(201) 위에 위치되고, Pt, Ag, Au, Al 및 Cu로 이루어진 군에서 선택된 재료로 형성되며, 평행하게 배열된 바(bar) 형태인 것이 바람직하지만, 이것으로 제한되는 것은 아니며, 나노섬유의 정렬 형태에 따라 다른 구조로 변형될 수 있다.
상기 한 쌍의 접지 전극(200) 사이에는 상기 방사 노즐부로부터 토출되는 나노섬유가 집적되어야 하는 집적 기판(202)이 위치되는 것이 바람직하다. 상기 한 쌍의 접지 전극(200)은 나노섬유가 집적되는 집전 기판의 크기에 따라 달라질 수 있지만, 1 내지 100 ㎜의 간격으로 떨어져 있는 것이 바람직하다.
상기 집적 기판(202)으로는 Al2O3, MgO, SrTiO3 등의 단결정 기판; 석영 등의 세라믹 기판; 실리콘 기판 또는 절연층이 도포된 실리콘 기판(예를 들면, SiO2/Si 기판), 유리기판, 금속전극이 형성된 절연기판, 반도체 기판, 금속 기판으로 이루어진 군에서 선택되어지는 것이 바람직하다.
상기 방사 노즐부(100)의 노즐(102)과 상기 접지 전극(200) 사이의 거리는 얻고자 하는 나노섬유의 패턴에 따라 달라질 수 있지만 대략 1 내지 10 ㎝의 범위 내에서 떨어져 있는 것이 바람직하다.
상기 방사 노즐부(100)와 접지 전극(200) 사이에 전압을 인가하기 위한 제 1 고전압 직류 발생기(300)는 전압을 인가하여 방사 노즐부(100)으로부터 토출되는 용액을 하전시킨다. 상기 제 1 고전압 직류 발생기(300)는 0.1 내지 30 kV의 범위의 전압을 인가할 수 있는 것이 바람직하다.
또한, 제 1 고전압 직류 발생기(300)은 하기 설명되는 접지 전극(200)을 스위칭하기 위한 스위칭 수단(500)과 연결되는 것이 바람직하다.
상기 방사 노즐부(100)와 상기 한 쌍의 접지 전극(200) 사이에 위치된 전기장 렌즈(400)는 방사되는 나노섬유를 일정한 방향으로 제어하기 위한 것으로 고리형태인 것이 바람직하며, 재질은 스테인레스 스틸 또는 구리 중 적어도 어느 하나를 이용할 수 있다. 또한, 전기장 렌즈(400)은 1개 이상의 조합으로 구성되는 것이 바람직하다. 전기장 렌즈(400)가 복수로 구성되는 경우 전기장 렌즈(400)의 간격은 전기장을 형성시키기 위한 최적의 조건으로 임의로 조정할 수 있게 구성되는 것이 바람직하다.
상기 전기장 렌즈(400)가 고리형이 경우, 고리의 직경은 2 ㎜ 내지 20 ㎝의 범위 내인 것이 방사되는 나노섬유를 일정한 방향으로 제어할 수 있다.
상기 전기장 렌즈(400)에는 전기장이 걸리도록 전압이 인가되며, 이를 위해 제 2 고전압 전류 발생기(500)가 구비된다. 경우에 따라서, 제 1 고전압 전류 발생기(300)가 그대로 이용될 수도 있다. 상기 제 2 고전압 전류 발생기(500)는 0.1 내지 30 kV의 범위의 전압을 인가할 수 있는 것이 바람직하다.
상기 제 2 고전압 전류 발생기(500)는 전기장 렌즈(400)의 전기장 세기를 제어하기 위한 것으로, 복수의 전기장 렌즈의 경우 각각 독립적으로 전압을 인가할 수 있도록 1 채널 이상으로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 접지 전극(200)을 스위칭하기 위한 스위칭 수단(600)은 한 쌍의 접지 전극(200)을 교대로 접지시켜 한 쌍의 접지 전극(200) 사이에 놓인 집적 기판(202) 상에 방사되는 섬유를 정렬시킬 수 있다. 여기서 상기 스위칭 수단(600)은 1초 이하의 스위칭 속도를 갖는 것이 바람직하다.
한편, 상기 방사 노즐부(100) 및 상기 전기장 렌즈(400)는 접지 전극(200)이 형성되는 절연판(201) 상에 막대형태의 수직대를 설치한 후 수직대에 수평대를 설치하여 방사 노즐부(100) 및 전기장 렌즈(400)을 고정시킬 수 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니며 이 분야의 일반적인 방법을 통해 고정될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 전기 방사 장치로 나노섬유가 기판 위에 정렬된 상태를 나타낸 모식도이고, 도 3은 본 발명에 따른 전기 방사 장치를 이용하여 정렬된 나노섬유를 제조하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명은 전기 방사 장치를 준비하는 단계(S11); 나노섬유원료가 되는 고분자 용액을 상기 장치의 방사 노즐부로 공급하는 단계(S12); 상기 방사 노즐부에 제 1 고전압 직류 발생기를 통해 전압을 인가하여 상기 용액을 하전시키는 단계(S13); 상기 용액이 토출되면서 방사되는 나노섬유를 일정한 방향으로 방사시키기 위하여 상기 장치의 전기장 렌즈에 제 2 고전압 직류 발생기를 통해 전압을 인가하는 단계(S14); 및 방사되는 섬유가 정렬되도록 한 쌍의 접지전극을 스위칭 수단을 통해 교대로 접지시키는 단계(S15)를 포함한다.
상기 전기 방사 장치를 준비하는 단계(S11)에서는 도 2와 같이 나노섬유 원료가 되는 고분자 용액을 토출하는 방사 노즐부(100); 상기 방사 노즐부로부터 토출되는 섬유를 수집하기 위한 한 쌍의 접지 전극(200); 상기 방사 노즐부(100)와 접지 전극(200) 사이에 전압을 인가하기 위한 제 1 고전압 직류 발생기(300); 상기 방사 노즐부(100)와 상기 한 쌍의 접지 전극(200) 사이에 위치된 노즐에서 방사되는 섬유의 분산을 방지하기 위해 전기장 렌즈(400); 상기 전기장 렌즈를 제어하는 제 2 고전압 직류 발생기(500); 및 상기 접지 전극을 스위칭하기 위한 스위칭 수단(600)을 포함하는 전기 방사 장치가 이용된다.
상기 나노섬유원료가 되는 고분자 용액을 상기 장치의 방사 노즐부(100)로 공급하는 단계(S12)에서, 나노섬유원료가 되는 고분자 용액은 고분자와 용매를 혼합하여 전기 방사에 적합한 방사성 및 연신성이 충분한 점도를 갖는 고분자 용액을 제조한 후, 이 고분자 용액을 상기 방사 노즐부(100)의 시린지(101)에 공급한다. 여기서, 나노섬유로는 유기 또는 무기 소재일 수 있다.
상기 방사 노즐부(100)에 제 1 고전압 직류 발생기(300)를 통해 전압을 인가하여 고분자 용액을 하전시키는 단계(S13)에서는 제 1 고전압 직류 발생기(300)을 통해 0.1 내지 30 kV의 범위의 전압을 인가하여 고분자 용액을 하전시킨다.
상기 용액이 토출되면서 방사되는 나노섬유를 일정한 방향으로 방사시키기 위하여 상기 장치의 전기장 렌즈(400)에 제 2 고전압 직류 발생기를 통해 전압을 인가하는 단계(S14)에서는 전기장 렌즈(400)에 0.1 내지 30 kV의 범위의 전압을 인가하여 방사되는 나노섬유가 흩어지는 것을 방지하고 일정한 방향으로 제어한다.
한 쌍의 접지 전극(200)을 스위칭 수단(600)을 통해 교대로 접지시키는 단계(S15)에서는 한쌍의 접지 전극(200)을 교대로 접지시키는 것으로 상기 방사되는 섬유가 한 쌍의 접지 전극(200) 사이에 위치된 집적 기판(202)에 정렬되게 한다. 상기 집적 기판(202)에 정렬되는 나노섬유의 직경은 1㎚ 내지 1000㎚이다.
실시예 1
금속 산화물 ZnO 전구체와 폴리비닐페놀(poly(4-vinyl phenol), 이하 PVP) 폴리머, 에틸알콜(ethyl alcohol)을 일정량의 무게비로 칭량하여 혼합하고, 70℃의 온도에서 10시간 동안 교반하여 1200 centiposie의 점도를 갖는 ZnO/PVP 복합 용액을 준비하였다. 이어서, 본 발명에 따른 전기방사 장치를 사용하여 ZnO/PVP 폴리머 복합용액을 방사하여 SiO2/Si 기판상에 일렬로 정렬된 ZnO/PVP 폴리머 복합 나노섬유를 얻었다. 또한, SiO2/Si 기판상에 직교하여 정렬된 ZnO/PVP 폴리머 복합 나노섬유를 얻었다. 이들을 광학현미경을 촬영하여 그 결과를 각각 도 4 및 도 5에 나타내었다.
상기 도 4 및 도 5을 통해 확인될 수 있는 바와 같이, ZnO/PVP 나노섬유가 일렬로 또는 직교하여 정렬되어 있음을 확인할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 정렬된 나노섬유 제조를 위한 전기 방사 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전기 방사 장치로 나노섬유가 기판 위에 정렬된 상태를 나타낸 모식도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전기 방사 장치를 이용하여 정렬된 나노섬유를 제조하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 일렬로 정렬된 ZnO/PVP 복합 나노섬유의 광학현미경 사진이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 직교하여 정렬된 ZnO/PVP 복합 나노섬유의 광학현미경 사진이다.

Claims (12)

  1. 정렬된 나노섬유를 제조하는 전기 방사 장치에 있어서,
    나노섬유 원료가 되는 고분자 용액을 토출하는 방사 노즐부;
    상기 방사 노즐부로부터 방사되는 섬유를 수집하기 위한 절연판 상에 위치된 한 쌍의 접지 전극;
    상기 방사 노즐부와 접지 전극 사이에 전압을 인가하기 위한 제 1 고전압 직류 발생기;
    상기 방사 노즐부와 상기 한쌍의 접지 전극 사이에 위치된 노즐에서 방사되는 섬유의 분산을 방지하기 위해 전기장 렌즈;
    상기 전기장 렌즈를 제어하는 제 2 고전압 직류 발생기; 및
    상기 접지 전극을 스위칭하기 위한 스위칭 수단를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 방사 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 전기장 렌즈는 원형의 고리 형태인 것을 특징으로 하는 전기 방사 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 전기장 렌즈는 스테인레스 스틸 또는 구리로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 방사 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 전기장 렌즈 제어를 위한 고전압 직류 발생기는 1 채널 이상인 것을 특징으로 하는 전기 방사 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 접지 전극은 Pt, Ag, Au, Al 및 Cu로 이루어진 군에서 선택된 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 방사 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 접지 전극은 절연판 위에 서로 평행하게 놓인 한 쌍의 바(bar) 형태인 것을 특징으로 하는 전기 방사 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 스위칭 수단은 상기 한쌍의 접지 전극을 교대로 스위칭하기 위한 수단인 것을 특징으로 하는 전기 방사 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 스위칭 수단은 1초 이하의 스위칭 속도를 갖는 것을 특징으로 하는 전기 방사 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 접지 전극 사이에는 나노섬유가 집적되는 집적기판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 방사 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 집적기판으로는 단결정기판, 세라믹기판, 실리콘 기판, 절연층이 도포된 실리콘 기판, 유리기판, 금속전극이 형성된 절연기판, 반도체 기판 및 금속 기판으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 전기 방사 장치.
  11. 제 1항 내지 제 10항중 어느 하나의 항에 따른 전기 방사 장치를 준비하는 단계;
    나노섬유원료가 되는 고분자 용액을 상기 장치의 방사 노즐부로 공급하는 단계;
    상기 방사 노즐부에 제 1 고전압 직류 발생기를 통해 전압을 인가하여 상기 용액을 하전시키는 단계;
    상기 용액이 토출되면서 방사되는 나노섬유를 일정한 방향으로 방사시키기 위하여 상기 장치의 전기장 렌즈에 제 2 고전압 직류 발생기를 통해 전압을 인가하는 단계; 및
    방사되는 섬유가 정렬되도록 한 쌍의 접지 전극을 스위칭 수단을 통해 교대로 접지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 정렬된 나노섬유 제조 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 정렬된 나노섬유의 직경이 1㎚ 내지 1000㎚인 것을 특징으로 하는 정렬된 나노섬유 제조 방법.
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