초록 ▼

Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위
1) 에너지/환경 신기술 분석은 미국, 일본 등 선진국의 에너지/나노분야의 R&D 예산, 로드랩 분석을 통한 기술의 전망 및 기술의 우선순위를 설정하고 로드맵을 작성한다.
2) 마이크로 구조물 기반 친수 및 소수 표면 개발은 초친수 및 초소수 패턴 설계, 제작, 및 특성평가를 하여 수분포집 현상 규명을 위한 실험방법을 확립한다. 또한, 수분포집용 복합 패턴 설계하고 제작하여 복합 패턴 표면의 수분포집 정성평가 진행한다.
3) 2차전지 핵심 요소 기술 개발 및 에너지 소재의 기계적 특성

Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위
1) 에너지/환경 신기술 분석은 미국, 일본 등 선진국의 에너지/나노분야의 R&D 예산, 로드랩 분석을 통한 기술의 전망 및 기술의 우선순위를 설정하고 로드맵을 작성한다.
2) 마이크로 구조물 기반 친수 및 소수 표면 개발은 초친수 및 초소수 패턴 설계, 제작, 및 특성평가를 하여 수분포집 현상 규명을 위한 실험방법을 확립한다. 또한, 수분포집용 복합 패턴 설계하고 제작하여 복합 패턴 표면의 수분포집 정성평가 진행한다.
3) 2차전지 핵심 요소 기술 개발 및 에너지 소재의 기계적 특성 평가 기술 개발은 2차전지 요소별 개발 가능 대상 기술 자료를 조사하고 핵심 요소 기술 item을 추출한 후 연구 기반을 확립한다. 무산소, 무수분 표면처리 공정 장비의 구축 및 공정을 수립하고, 플라즈마 표면처리를 통한 산화막 형성 공정을 수립한다. 집전판 플라즈마 표면처리 효과를 평가하고, 막질 특성 개선을 위한 공정 수행하여 성능을 평가한다. 또한 에너지 소재의 시험편을 제작하여 기계적 특성을 평가할 수 있는 시험 장치를 구현하고 시험을 수행한다. 이차전지용 탄소전극 소재 복합거동을 보기위한 시험편을 설계하고 제작 공정을 개발하며, 전극의 계면 접착력 평가를 위한 예비 시험을 수행하고 파손에 대한 표면 분석을 수행한다.

Abstract ▼

Ⅲ. The contents and scope of research and development
1) The Energy/environmental technology analysis comprises securing technical information R&D budget and roadmap of USA and Japan in nanotechnology and energy/environment technology as well as selecting technological priority through analysis.

Ⅲ. The contents and scope of research and development
1) The Energy/environmental technology analysis comprises securing technical information R&D budget and roadmap of USA and Japan in nanotechnology and energy/environment technology as well as selecting technological priority through analysis. After analysis, R&D roadmap of KIMM in the nanotechnology based energy/environmental technology is established.
2) The superhydrophobic/philic micro-structure patterned surface development is done through pattern design, fabrication, and characterization. Water harvesting phenomenon is observed with the established experimental setup and fabricated hybrid patterned samples
3) The secondary cell core technology and energy material mechanical property test development is done through survey of the possible cell component technologies, extraction of the core item, and establishment of international collaborative research.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 초록 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• SUMMARY ... 6
• 목 차 ... 8
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 11
• 제 1 절 연구개발의 목표 및 내용 ... 11
• 1. 연구개발의 최종목표 ... 11
• 2. 연차별 연구개발 목표 및 내용 ... 11
• 제 2 절 연구개발의 필요성 및 경제·사회·기술적 중요성 ... 12
• 1. 연구 필요성 ... 12
• 가. 기관적 당위성 ... 12
• 2. 연구 중요성 ... 12
• 가. 기술적 중요성 ... 12
• (1) 수분포집을 통한 물 수확 탐색연구 ... 12
• (2) 2차전지 업그레이드 탐색연구 ... 13
• 나. 경제·산업적 중요성 ... 13
• (1) 수분포집을 통한 물 수확 탐색연구 ... 13
• (2) 2차전지 업그레이드 탐색연구 ... 14
• 다. 사회·문화적 중요성 ... 14
• (1) 수분포집을 통한 물 수확 탐색연구 ... 14
• (2) 2차전지 업그레이드 탐색연구 ... 15
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 16
• 제 1 절 선행연구 동향 ... 16
• 1. 수분포집을 통한 물 수확 탐색연구 ... 16
• 2. 2차전지 업그레이드 탐색연구 ... 18
• 제 2 절 특허 동향 ... 19
• 1. 수분포집을 통한 물 수확 탐색연구 ... 19
• 2. 2차전지 업그레이드 탐색연구 ... 19
• 제 3 절 산업동향 ... 19
• 1. 수분포집을 통한 물 수확 탐색연구 ... 19
• 2. 2차전지 업그레이드 탐색연구 ... 20
• 제 3 장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 21
• 제 1 절 에너지/환경 신기술 분석 ... 21
• 1. 연구 배경 ... 21
• 2. 연구 필요성 ... 21
• 3. 기술의 정의 ... 21
• 4. 연구 내용 및 연구 방법 ... 24
• 5. 키워드 ... 25
• 6. 외부 환경 분석 ... 25
• 7. 미·일 양국의 에너지 예산 분석 ... 26
• 8. 미·일 양국의 에너지분야 로드맵 분석 ... 28
• 9. 미·일 양국의 나노 예산 분석 ... 29
• 10. 미·일 양국의 에너지분야 로드맵 분석 ... 30
• 11. 미국의 나노 및 에너지 기술 정책 ... 30
• 12. 일본의 나노 및 에너지 기술 정책 ... 31
• 13. 선진국 기술로드맵 ... 32
• 14. 나노-에너지 분야 TRM 도출 ... 35
• 15. 기계연과 관련된 나노-에너지 분야 로드맵 도출 ... 36
• 제 2 절 구조물 기반 친수 및 소수 표면 개발 ... 41
• 1. 초친수 및 초소수 패턴 기초설계 ... 41
• 2. 초친수 및 초소수 패턴 특성평가 및 측정 ... 43
• 3. 수분포집 현상 규명을 위한 실험방법 확립 및 구현 ... 45
• 4. 수분포집용 복합 패턴 설계 및 제작 ... 45
• 5. 복합 패턴 표면의 수분포집 정성평가 ... 47
• 6. 국제 공동 연구 ... 50
• 제 3 절 2차 전지 핵심 요소 기술 ... 52
• 1. 개발 가능한 2차 전지 핵심 요소 기술 item 추출 ... 52
• 가. 전지요소기술 현황분석 ... 52
• 나. 요소별 개발 가능 대상 기술 조사 및 가능성 평가 ... 54
• 2. 표면처리 장비 구축 및 처리 공정 수립 ... 55
• 가. 플라즈마 표면처리 장비 구축 (무산소/무수분 조건, 작동 기체 제어) ... 55
• 나. 플라즈마 표면처리 scheme 수립 및 분석 방식 결정 ... 57
• 다. 집전판 표면처리를 통한 집전판-전극 adhesion 특성 개선 ... 59
• 라. 집전판 표면처리를 결과 평가 ... 60
• 3. 에너지 소재의 기계적인 특성 평가 기술 개발 ... 61
• 가. 에너지 저장 장치의 주요 역학적 이슈 파악 ... 61
• 나. 에너지 소재 역학 시험편 제작 ... 62
• 다. 에너지 소재 기계적 특성 평가기술 ... 63
• 라. 에너지 소재 파손 평가 기술 ... 63
• 4. 에너지 소재의 복합 물리 특성 평가 기술 개발 ... 65
• 가. 이차전지용 탄소전극 소재 복합거동 시험편 설계 및 제작 공정 개발 ... 65
• 나. 이차전지용 탄소 전극의 계면 접착력 평가 ... 67
• 다. 에너지 소자용 전극재료의 전기-역학 복합 거동 측정 ... 67
• 5. 국제 공동 연구 ... 70
• 제 4 절 Brown 대학과의 협력관계 구축 ... 73
• 1. 공동 workshop 개최 ... 73
• 가. 제 1 회 공동 workshop ... 73
• 나. 제 2 회 공동 workshop ... 74
• 2. 팀별 간 open-discussion ... 75
• 가. 제 1 회 ... 75
• 나. 제 2 회 ... 76
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 77
• 제 1 절 연구성과 ... 77
• 1. 정량적 성과 ... 77
• 2. 기술적 성과 및 실용화 성과 ... 77
• 3. 특허 및 논문 성과 ... 77
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 80
• 제 1 절 기대성과 ... 80
• 1. 기술적 측면 ... 80
• 2. 경제·산업적 측면 ... 80
• 제 2 절 활용방안 ... 81
• 제 6 장 참고문헌 ... 82