초록 ▼

□ 연구개요
다양한 수용액 조건에서 입자의 크기가 변하는 연성(soft) 수화젤 나노입자를 활용하여, 용액조건에 따라 다양한 패턴구조를 지닌 고분자입자 혹은 무기-고분자 하이브리드 패턴을 제조할 수 있는 공정기술개발에 관한 것임. 하이브리드 패턴의 경우 외부자극에 대해 무기입자의 특성이 조절될 수 있는 패턴기판으로 활용하여 바이오 센서분야에 적용하고자 함. 또한 본 기술을 여러 기술과 융합하여 연성전자산업(soft electronics) 및 태양에너지 산업에 적용될 수 있는 나노패턴기술 및 신규 기능성 나노구조체를 제조할 수

□ 연구개요
다양한 수용액 조건에서 입자의 크기가 변하는 연성(soft) 수화젤 나노입자를 활용하여, 용액조건에 따라 다양한 패턴구조를 지닌 고분자입자 혹은 무기-고분자 하이브리드 패턴을 제조할 수 있는 공정기술개발에 관한 것임. 하이브리드 패턴의 경우 외부자극에 대해 무기입자의 특성이 조절될 수 있는 패턴기판으로 활용하여 바이오 센서분야에 적용하고자 함. 또한 본 기술을 여러 기술과 융합하여 연성전자산업(soft electronics) 및 태양에너지 산업에 적용될 수 있는 나노패턴기술 및 신규 기능성 나노구조체를 제조할 수 있는 기술로 발전시키고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
연구의 최종목표:　
외부자극응답성 연성 나노입자를 활용하여 기능성 콜로이드의 신규 나노패턴공정 및 나노구조체 개발 및 기술확립, 이를 통해 기존 나노패턴방법보다 범용적인 패턴방법 제시와 바이오센서, 연성전자산업(soft electronics), 태양에너지시스템(solar energy system) 분야에 적용.

1차년도 연구목표(2015.5~2016.4): 외부자극응답성 연성 나노입자를 활용한 나노입자 패턴기술 확립 및 응용
○ 연성나노입자 close-packed 결정단층막에서 non-close-packed 결정패턴으로 구조 전환시킬 수 있는 용액조건 확립: 수용액에 포함된 염의 종류, 농도 및 온도조절을 통해 패턴 크기 조절가능.
○ 연성나노입자 결정 패턴을 활용하여 패턴 위에 금 박막을 코팅한 뒤 연성 나노입자를 금박막의 두께에 따른 적절한 제거방법을 도입함으로써 금 역 패턴을 제작함.

2차년도 연구목표(2016.5~2017.4): 무기-연성나노입자 하이브리드 패턴 개발
○ 무기-연성나노입자로 구성된 하이브리드 나노입자의 단층막 제조 및 패턴 최적화: 패턴 제조 온도에 따른 패턴구조 변화 및 플라즈모닉 특성변화 확인; 광특성과 SERS 신호가 동시에 조절 가능하여 색차 및 SERS센서로 활용가능성 확인.
○ 연성나노입자 결정단층막 상에 기능성 무기 나노입자의 직접적인 흡착유도 및 용액조건을 close-packed 결정단층막이 non-close-packed 결정패턴으로 전환가능한 온도 및 salt 조건 활용을 통해 non-close-packed 하이브리드 입자 결정 패턴 제조: 다양한 금속 나노입자에 대해 최적화된 패턴 제조조건 확립; 무기입자 특성에 따라 다양한 구조의 하이브리드 패턴을 조절할 수 있음을 추가적으로 발견.

3차년도 연구목표(2017.5~2018.4): 무기-연성나노입자 결정 단층막 하이브리드 패턴기술의 응용
○ Soft lithography 기술을 통한 패턴 전사기술 최적화: 전사를 위한 중요 인자(긴밀한 접촉, 패턴-기판간의 박리에너지 공급, 패턴의 변형방지) 확인 및 전사조건 확립.
○ 무기-연성나노입자로 구성된 하이브리드 패턴을 하소(calcination) 및 소결(sintering) 함으로써 플라즈모닉 나노입자간 junction 혹은 continuous한 신규 플라즈모닉 메타(meta) 입자 제조.

□ 연구개발결과의 중요성
본 연구과제에서 개발한 신규 패턴제조기술은 종래의 패턴방법이 요구하는 기술적인 복잡함 및 고가의 장비에 대한 부담감을 줄이고 모든 연구자가 쉽게 활용 가능할 수 있ㄷ록 자유도를 제공함.
○ 복잡한 기술 혹은 장치적 제약없이 수용액의 조건 변화만으로 패턴제조가 가능함. 기판의 종류 및 기판의 구조적 제한 없이 다양한 기판 상에 연성나노입자 혹은 무기-연성나노입자로 구성된 하이브리드 결정패턴 제조 가능.
○ 패턴제조기술을 기반으로 soft lithography를 통한 패턴의 전사, 하소/소결 공정을 결합한 신규 메타입자제조 등 타 기술과의 연계를 통해 다양한 형태의 나노구조체를 손쉽게 제조할 수 있음.
○ 고감도 및 고재현성 SERS 기판, 고성능 태양광 열전용 흡수판 등으로의 응용이 가능함,

(출처 : 연구결과 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 가. 연구의 필요성 ... 5
• 나. 연구 목표 및 계획 ... 6
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 8
• 가. 연구수행 핵심결과 요약 ... 8
• 나. 연구내용 ... 8
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 14
• 4. 참고문헌 ... 15
• 5. 연구성과 ... 16
• 대표적 연구실적 ... 22
• 끝페이지 ... 39