초록 ▼

□ 연구개요
본 연구과제에서는 고속 자기조립 콜로이드 템플레이팅 기법인 DEECA 방법을 기반으로 다양한 하이드로젤 단량체를 공중합하여 역오팔 포토닉젤 색가변 감응소자를 제작하여 글루코스에 감응하는 혈당센서 및, 습도, 온도 등에 감응하는 field-responsive 센서를 개발하고, 또한 저전력 반사형 전자스킨에 적용하기 위하여 유동형 오팔 자기조립 포토닉 젤을 합성하고, 이를 이용하여 전기 색가변 풀컬러 전자스킨을 제작, 전기변색 성능 및 관련 메카니즘을 탐구하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구에

□ 연구개요
본 연구과제에서는 고속 자기조립 콜로이드 템플레이팅 기법인 DEECA 방법을 기반으로 다양한 하이드로젤 단량체를 공중합하여 역오팔 포토닉젤 색가변 감응소자를 제작하여 글루코스에 감응하는 혈당센서 및, 습도, 온도 등에 감응하는 field-responsive 센서를 개발하고, 또한 저전력 반사형 전자스킨에 적용하기 위하여 유동형 오팔 자기조립 포토닉 젤을 합성하고, 이를 이용하여 전기 색가변 풀컬러 전자스킨을 제작, 전기변색 성능 및 관련 메카니즘을 탐구하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구에서 목표하였던 1)인공오팔 제조용 단분산 구형입자 및 코어쉘 입자 합성 및 대량생산화, 2)구형입자 표면 관능화를 통한 전기색가변 비휘발성 CCA (crystalline colloidal array) 제조, 3)비수계 CCA를 이용한 광결정 디스플레이 e-skin 어레이 제작, 4)DEECA 템플레이팅을 통한 수화젤 기반 포토닉젤 어레이 제작, 5)수화젤 내 페닐보론산 도입을 통한 포도당 감응 혈당센서 어레이 개발, 6)역오팔 수화젤과 이온성액체 (ionic liquid)의 상호작용을 이용한 다양한 기체 센서 어레이 개발 등의 세부 연구목표들에 대해 100% 달성하였으며 이 결과로 5편의 SCI 논문 게재 및 1편의 특허 출원, 2건의 기술 이전을 달성하였다.

□ 연구개발결과의 중요성
● 본 연구에서는 기본 오팔 입자의 정밀 합성 및 광결정 형성 과정 연구를 수행하였으며, 이와 같은 연구를 통해 달성한 정성적 연구결과들을 토대로, 오팔 템플레이팅으로 만들어지는 광결정 디바이스의 실용화 가능성을 논문과 특허로 증명하였다.
● 유기고분자 물질로만 이루어진 반사형 풀컬러 디스플레이 디바이스 제작에 성공하여 ACS Appl. Mater. Interface에 게재하였으며, 이는 공정성이 높고 안정적으로 작동하는 저전력 반사형 디스플레이의 상용화를 촉진시키는데 공헌하였다.
● 두 가지 다른 메카니즘으로 작동하는 생체 pH 포도당 센서 제작을 성공하여 첫번째 결과를 Phys. Stat. Solidi (RRL) 2019년 표지논문으로 게재하였으며, 보다 감응성이 뛰어나고 색성능이 우수한 포도당 센서는 상용화를 목표로 하여 특허출원하였고, 이를 2018년 진단센서를 개발하는 중소기업에 기술 이전하였다.
● 그밖에 field-responsive 포토닉젤로서 습도센서를 2018년 SCI 논문에 게재하였으며, 이와 유사한 형태의 센서로 음주측정용 breath sensor의 형태로 개발에 성공, 투고 준비중에 있다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1-1. 최종 목표 ... 4
• 1-2. 연구 범위 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 14
• 4. 참고문헌 ... 14
• 5. 연구성과 ... 15
• 대표적 연구실적 ... 16
• 끝페이지 ... 34