초록 ▼

1차년도: 전도성 섬유기반 산화아연 복합나노구조 성장 공정 및 분석과 관련 산화아연나노막대를 실험 목적에 부합하게 제어하는데 성공하였음. 각각의 구조는 X-ray 패턴, SEM 이미지 SAED 패턴, TEM 이미지를 이용하여 분석하였음. 투명하고 유연한 소자에 적용하기 위하여 최적화 된 산화아연나노구조를 제작하고 광학적 특성을 분석하였음. 제작된 표면적이 증가하기 때문에 전압에 따른 전하의 축적과 방출이 개선되었음을 확인하였음. 압전소자를 효율적이고 안정적으로 측정하기 위하여 이에 해당하는 시스템을 구축하였고, 산화아연기반의 압전소

1차년도: 전도성 섬유기반 산화아연 복합나노구조 성장 공정 및 분석과 관련 산화아연나노막대를 실험 목적에 부합하게 제어하는데 성공하였음. 각각의 구조는 X-ray 패턴, SEM 이미지 SAED 패턴, TEM 이미지를 이용하여 분석하였음. 투명하고 유연한 소자에 적용하기 위하여 최적화 된 산화아연나노구조를 제작하고 광학적 특성을 분석하였음. 제작된 표면적이 증가하기 때문에 전압에 따른 전하의 축적과 방출이 개선되었음을 확인하였음. 압전소자를 효율적이고 안정적으로 측정하기 위하여 이에 해당하는 시스템을 구축하였고, 산화아연기반의 압전소자를 제작하여 외부 압력과 주기에 따른 변화에 대하여 생성되는 전압과 전류를 측정 및 비교하였음.
2차년도: 나노 발전소자 구조 설계 및 소자 제작 공정관련 나노발전소자의 전극접합을 위하여 양극 산화 방법으로 제작한 산화알루미늄 다공성 구조를 다양한 조건 하에서 제작 및 최적화를 진행하였음. 각각의 구조는 SEM을 이용하여 분석하였음. 전도성 섬유에 PDMS 코팅을하여 다중적층에 용이한 나노발전소자 구조를 설계함. 나노발전소자의 전극 형성을 위하여 투명전극(ITO/PET) 및 Au/ITO/PET와 Au/PET 전극을 제작하여 측정함. PDMS를 사용하는 마찰전기 나노발전소자의 경우 투과율이 높은 소자 제작이 가능하기 때문에 더욱 적합함. 전기화학증착법을 이용하여 수산화코발트를 전도성 섬유 위에 성장시킨 후 열처리를 통하여 사산화삼코발트 복합나노구조를 제작하였으며, 인가전압을 조절하여 최적화된 공정조건을 확립함. XRD, FT-IR, TEM을 이용하여 제작한 물질에 대한 분석을 하였으며, 전기적 특성 역시 측정함.
3차년도: 나노 발전소자의 패키징, 압전특성 측정 및 소자 개선 연구관련 graphite로 상대전극을 제작하여 ITO/PET 전극과의 접합 공정을 개발함. 전도성 섬유에 PDMS 코팅을 하여 다중 적층에 용이한 나노발전소자 구조를 설계함. 제작 된 소자는 3.5-4 kgf의 조건에서 평균적으로 8.12V/25.77nA 정도의 성능을 나타냄. 풍력에 의한 공기의 흐름에 따른 압전 소자의 신뢰성을 분석하기 위해 나노 발전소자를 제작함. PDMS의 패턴의 종류에 따라 그 성능이 ~ 0.7 V에서 ~ 3.2 V으로 나타남. floating 전극의 종류에 따라서도 각기 다른 성능을 나타냄을 확인함. AAO/MP-Si 몰드를 사용하여 평균적인 크기 ~ 300nm의 피라미드 패턴 PDMS를 제작하였고 이를 나노 발전소자에 적용하여 광학적 특성을 측정함. 광흡수를 할 수 있는 단순 광흡수 구조에 의해 하이브리드를 적용하여 기본 특성을 얻음.
(출처 : 한글요약문 4P)

Abstract ▼

- First year: Growth process and analysis of conductive textile-based complex ZnO nanostructures were successfully performed for experimental purposes. Each structure was analyzed by X-ray pattern, SEM image, SAED pattern, and TEM image. We fabricated optimized ZnO nanostructures for flexible and tr

- First year: Growth process and analysis of conductive textile-based complex ZnO nanostructures were successfully performed for experimental purposes. Each structure was analyzed by X-ray pattern, SEM image, SAED pattern, and TEM image. We fabricated optimized ZnO nanostructures for flexible and transparent devices and analyzed their optical properties. Depend on the voltage, it was confirmed that charge accumulation and discharge were improved due to the increased surface area. In order to measure the piezoelectric element efficiently and stably, a system was constructed and a ZnO based piezoelectric element was fabricated to measure and compare the generated voltage and current with respect to external pressure and periodic changes.
- Second year: We have fabricated and optimized the aluminum oxide porous structure made by the anodic oxidation method for the electrode bonding of the nano-generating device. Each structure was analyzed using SEM. PDMS coating is applied to conductive fibers to design a structure of nano-generator which is easy for multiple layer. Transparent electrodes (ITO/PET) and Au/ITO/PET and Au/PET electrodes were fabricated and measured for electrode formation of nano-generating devices. The triboelectric nano-generating device using PDMS is more suitable because it can be fabricated with high transmittancy. Cobalt hydroxide was grown on conductive textile by electrochemical deposition, and then Co3O4 complex nanostructures were fabricated by heat treatment. Optimized process conditions were established by controlling applied voltage. XRD, FT-IR, and TEM were used for the analysis and the electrical properties were also measured.
- Third year: Development of bonding process with ITO/PET electrode by fabricating counter electrode with graphite related to packaging, piezoelectric property measurement and device improvement study of nano-generating device. The fabricated device exhibited an average performance of 8.12 V/25.77 nA under the condition of 3.5-4 kgf. To analyze the reliability of the piezoelectric element according to the air flow by wind force, Nano-generating device was fabricated. Depending on the type of PDMS pattern, the performance is ~ 0.7 V to ~ 3.2 V. It is confirmed that different kinds of floating electrodes exhibit different performances. We fabricated the pyramidal-patterned PDMS with average size of ~ 300 nm using AAO/MP-Si mold and applied it to nano-generator to measure optical properties. Basic characteristics are obtained by applying a hybrid by a simple light absorbing structure capable of absorbing light.
(출처 : SUMMARY 5P)

목차 Contents

• 표지 ... 1목차 ... 2연구계획 요약문 ... 3연구결과 요약문 ... 4 한글요약문 ... 4 SUMMARY ... 5연구내용 및 결과 ... 6 1. 연구개발과제의 개요 ... 6 2. 국내외 기술개발 현황 ... 10 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 14 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 38 5. 연구결과의 활용계획 ... 43 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 43 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 (논문 5개) ... 44 8. 참고문헌 ... 44 9. 연구성과 ... 46 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설.장비 현황 ... 68 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 68 12. 기타사항 ... 69별첨1 대표연구성과 ... 70별첨2 세부 목표 관련 증빙 ... 85끝페이지 ... 105