초록 ▼

연구목표
◦ 최종 연구목표
- 국가 주력산업 지원을 위한 나노구조분석기술 개발
- 시설구조물 소재 결함, 열화 등의 종합평가가 가능한 안전측정기술 개발
- 녹내장 진단율 제고를 위한 건강검진용 안압계에 대한 신뢰성 체계 구축
- 나노 및 바이오 시료로부터 다양한 에너지 손실 신호의 분석을 가능하게 하는 단색화 저에너지 펄스 전자빔기반 측정/분석 장비 개발
- 반도체공정 contamination control 시스템 및 실시간 분광타원계측기 측정표준 확립
- 자기공명영상 측정장치 인프라 구축

연구목표
◦ 최종 연구목표
- 국가 주력산업 지원을 위한 나노구조분석기술 개발
- 시설구조물 소재 결함, 열화 등의 종합평가가 가능한 안전측정기술 개발
- 녹내장 진단율 제고를 위한 건강검진용 안압계에 대한 신뢰성 체계 구축
- 나노 및 바이오 시료로부터 다양한 에너지 손실 신호의 분석을 가능하게 하는 단색화 저에너지 펄스 전자빔기반 측정/분석 장비 개발
- 반도체공정 contamination control 시스템 및 실시간 분광타원계측기 측정표준 확립
- 자기공명영상 측정장치 인프라 구축
- 특성이 분석된 펼스전자원을 활용한 시분해 5차원 측정/분석장비 구축
- 모세관 기반 극미량 고감도 흡광광도 분석장비 개발

◦ 해당단계 연구목표
- 표면분석 기반 나노메트롤로지 기술개발
- 시설구조물 소재 결함 영상화 검출 및 비파괴 열화평가 기반기술 구축
- 휴대형 및 공압형 안압계 진단 신뢰성 확보를 위한 안압평가 장비 기술 개발
- 전자빔 단색화장치 (Monochromator: MC)를 탑재한 전자빔 집속 광학계 및 에너지 분석기 측정/분석 장비 개발
- 가상현실 광학계 평가 시스템 구축 및 표준화
- 실시간 분광타원계측기(RTSE) 측정표준 기반확립 및 RTSE 교정용 CRM 개발
- 포터블 저자장 자기공명 측정장치 개발
- 펄스 전자빔의 에너지폭 및 펄스시간폭 특성 평가시스템 구축

연구내용
◦ 1년차 연구내용
- Sub-20 nm 공간 분해능을 갖는 TERS 기술 확보
- PEEM과 펨토초레이저를 이용한 국부전하이동 측정
- 초고분해능 표면화학 이미징 요소 기술개발
- 저차원 전자소재의 전하이동 및 광특성 분석
- 전자현미경을 이용한 유연소재 이미지 획득
- 미세균열 영상화 검출기술 개발: 저조파 위상배열초음파, 적외선 열영상
- 비파괴 잔류응력 시험편 제작 및 측정시스템 구축: 초음파, X-선 회절 등
- 국제적 소급성을 갖춘 건강검진용 안압계 측정평가 시스템 개발 및 구축
- 전자빔 단색화장비 (Monochromator: MC)를 탑재한 전자빔 집속 광학계 평가 장치의 설계, 나노 · 바이오 시료 제작, 샘플 처리 기술의 시작
- 가상현실 기기의 광학적 유효성 관련 주요인자 도출 및 특성 평가기술 개발
- 파티클 오염진단 인프라 구축 및 RTSE 교정용 CRM 개발 (두께 100, 200 nm)
- 샘플 스테이지, B0 및 경사자계 코일, 코일 구동 시스템, 펄스열 구동 장치 설계 및 스펙 평가
- 펄스전자빔의 생성과 에너지폭 측정이 동시에 가능한 실험장비의 설계
- 극미량의 시료에 적용 가능한 고감도 특성 흡광분석기를 상용화 개발

◦ 2년차 연구내용
- Sub-나노미터 스케일에서의 산화-환원 반응 추적을 위한 SECM 기술 확보
- 2D 이종접합 구조에서의 전하이동 측정
- 초고분해능 표면화학 이미징 측정 시스템 확립
- 저차원 전자소재를 이용한 고성능 정보에너지광소자 개발
- Phase reconstruction 이미징을 위한 환경 구축
- 미세균열 영상검출 해상도 향상: 위상배열 초음파, 적외선 열영상
- 초음파, X-선회절 복합 측정에 의한 비파괴 잔류응력 평가기법 개발
- 안구 내 조직의 안압변화 영향 정밀 측정 및 응용연구
- 녹내장 환자 안압 측정용 휴대형 안압측정센서 개발
- MC를 탑재한 전자빔 집속 광학계의 프로토 타입 평가 에너지 분석기 개선, 시료 측정, 나노 · 바이오 시료 제작, 샘플 처리 기술의 확립
- 가상현실 광학계 특성 평가 시스템 개발
- RTSE 교정용 CRM 개발 (두께 500 ~ 1,000 nm)
- 프로토타입 저자장 자기공명 측정장치 제작 및 성능 평가
- 펄스전자빔의 에너지폭 및 펄스시간폭 측정시스템 설계
- 극미량을 분석할 수 있는 초소형 PH 센서를 개발하여, 미세유로 시스템 확장

◦ 3년차 연구내용
- Sub-나노미터 공간분해능과 단분자 감도를 갖는 TERS-SECM 융합기술 확보 및 실시간 계면반응 추적 및 맵핑 기술개발
- 에너지분해 4D spectroscopy 구축
- 초고분해능 표면화학구조 측정 및 특성분석
- 저차원 전자소재를 이용한 정보에너지광소자 물성 평가 기술 개발
- 유기박막의 고분해능 이미징 획득 연구
- 기계적 특성 평가와 phase reconstruction 이미징의 동시 구현 기술 개발
- 현장적용을 위한 결함영상화 장치 개발 및 적용
- 잔류응력 측정에 의한 소재 열화도 비파괴 평가기법 개발
- 건강검진 시 사용되는 공압 안압계의 펄스형 공기 분사의 시공간적 분포 정량화를 통한 안압계 측정 정밀도 확보
- 단색화 저에너지 전자빔 장비를 활용한 나노 · 바이오 시료 관찰 응용연구
- 가상현실 광학계 복합 특성 평가 시스템 개발 및 표준화
- RTSE 교정용 CRM 개발 (두께 10 nm)
- 포터블 저자장 자기공명 측정장치 제작, 성능 평가
- 펄스에너지폭 및 펄스시간폭 측정 장비 구축 완료
- 면역센서를 개발하여, 미세유로 시스템을 확장하여 극미량 고감도 생화학 분석장비 완성

기대효과(응용분야 및 활용범위 포함)
◦ 반도체/디스플레이/에너지 소재 업체에 필요한 분석기술개발 및 표준 보급
◦ 동시 분석법을 이용한 반도체/디스플레이/태양전지 신소재 개발 및 상용화
◦ 반도체, 디스플레이, 태양광소자, 2D물질기반 신소자 등 첨단소자산업의 측정난제 해결을 통한 공정 제어 및 산업화 시기 단축 기여
◦ 차세대 웨어러블 기기 및 플렉서블 소자 산업을 견인
◦ 시설구조물에 대한 비파괴 안전측정/평가/진단 기술의 신뢰성이 향상될 수 있으며 위험도 조기진단에 따라 사회적 손실을 최소화 할 수 있음
◦ 초감각 (혹은 초현실감)에 관한 다양한 센서에 대한 생산 및 평가를 위한 원천 기술 확보
◦ 국내 의료진단기기 산업체의 제품 신뢰성에 대한 국제소급성 체계 확보
◦ 거의 전량의 안압계를 수입하고 있는 실정을 비추어 볼 때 대외 의존성을 탈피하고 이를 극복함으로써 경제적인 측면에서 파급효과를 기대함
◦ 기존의 전자 현미경에서는 어려웠던 적외선 에너지 영역에 해당하는 에너지 손실 분광법을 가능하게 하여 재료, 바이오 분야의 독창성 있는 연구가 가능해짐
◦ 가상현실 기기용 광학계에 적합한 성능평가 기술을 개발함으로써 좌·우안 렌즈와 디스플레이의 조합에 의한 복합 광학성능 평가기술의 우월성 확보가 가능함
◦ 저자장-극저자장 영역에서 자기장 측정 표준 등 자기공명 측정장치를 이용한 신 측정 표준 정립
◦ 고해상도의 공간분해능과 시간분해능 구현이 가능한 펄스 전자빔의 특성 분석이 가능하게 되어, 에너지 분석과 물질의 거동을 시간축에서 동시에 분석할 수 있게 됨
◦ 본 연구의 상용화 대상 장비는 그 자체로도 매우 상품성이 높지만 기술기반인 미세유로 시스템을 확장하여 다양한 측정원리를 추가한 첨단 복합분석시스템으로 발전할 수 있음

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• Ⅰ. 과제 개요 ... 2
• 한 글 요 약 문 ... 3
• Ⅱ. 연구개발의 개요 및 목표 ... 6
• 1. 연구개발 개요 ... 6
• 2. 연구개발 목표 및 내용 ... 30
• 3. 연구범위 및 연구수행 방법 ... 33
• 4. 연구의 가치 및 기대효과 ... 37
• Ⅲ. 1단계 추진계획 (‘18~’20) ... 41
• 1. 국내·외 관련 분야의 환경 변화 ... 41
• 2. 연구개발 목표 및 내용 ... 45
• 3. 연구 추진 계획 ... 52
• 4. 연구성과 목표 ... 55
• 5. 연구개발 추진체계 ... 57
• 6. 국제공동연구(협력) 추진계획 ... 59
• 7. 연구개발결과의 활용방안 및 기대성과 ... 59
• 8. 연구 투입 자원 내역 ... 65
• 9. 연구원 편성표 ... 66
• 9. 연구비 소요명세서 ... 69
• 10. 국가과학기술종합정보서비스(NTIS) 입력 자료 ... 79
• 끝페이지 ... 81