초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
￭ 최종 목표
3D 프린터 플랫폼을 활용한 디지털 패터닝된 적층형 유연 전기변색 소자 개발
￭ 전체 내용
◦ 패터닝된 적층형 유연 전기변색 소자를 연속코팅공정이 가능한 3D 프린터 플랫폼을 활용하여 개발함.
◦ 이를 위해 전기변색 소재의 코팅과 소자의 제작에 적합하도록 3D 프린터 모듈을 개조·시스템화하고 연속코팅공정 기술을 확립함.
◦ 용액공정에 최적화된 전기변색 소재, 전해질 및 전극 소재를 개발하고 전기변색 소자 성능을 최적화 함.
￭ 1단계(해당 시 작

□ 연구개발 목표 및 내용
￭ 최종 목표
3D 프린터 플랫폼을 활용한 디지털 패터닝된 적층형 유연 전기변색 소자 개발
￭ 전체 내용
◦ 패터닝된 적층형 유연 전기변색 소자를 연속코팅공정이 가능한 3D 프린터 플랫폼을 활용하여 개발함.
◦ 이를 위해 전기변색 소재의 코팅과 소자의 제작에 적합하도록 3D 프린터 모듈을 개조·시스템화하고 연속코팅공정 기술을 확립함.
◦ 용액공정에 최적화된 전기변색 소재, 전해질 및 전극 소재를 개발하고 전기변색 소자 성능을 최적화 함.
￭ 1단계(해당 시 작성)
❍ 목표
◦ FDM (fused deposition modeling) 방식의 3D 프린터 모듈 개조
◦ 디지털 코드 (G코드) 이해 및 적용을 통한 프린팅 시스템 확립 전기변색 소재의 제조 및 특성 평가
◦ 형태, 크기 및 색 구현의 다양성을 고려한 전기변색 소재의 패터닝 공정 확립
◦ 연속코팅공정이 가능한 전해질 및 전극 소재 개발
◦ 전해질 및 전극 소재의 적층 기술 확립
◦ 연속코팅공정을 통한 유연 전기변색 소자의 제작
◦ 전기변색 소자의 특성 평가
◦ 유연 전기변색 소자 제작공정의 확립 및 개선
◦ 신뢰성 평가를 통한 전기변색 소자 성능의 최적화
❍ 내용
◦ 3D 프린터 모듈의 개조: 상용화된 FDM방식의 3D 프린터 도출구(extruder)를 슬롯다이 코팅이 가능하도록 개조하였음.
◦ 슬롯다이 부품 제작: 작된 슬롯다이 블록과 스텝 모터 등을 활용하여 슬롯다이 코팅이 가능하도록 일체 부품을 제작하였음.
◦ 디지털 코드의 적용 및 슬롯다이 코팅, 노즐 코팅 수행
◦ 전기변색 소재의 제조 및 특성 최적화: 개발된 thiophene 고분자는 변색효율 300 cm²/C로 P3HT와 비교할 때 우수한 결과를 보였음.
◦ 전기변색 소재의 패터닝 공정 확립: 슬롯다이 또는 노즐 코팅이 가능하도록 하기 위해 3D 프린터를 구동시키는 코드 (G코드)의 변환이 필요하였고, 이를 위해 아래와 같은 작업을 통해 패터닝 공정을 확립하였음.
◦ 소자 구조에 따른 전기변색 특성의 평가: 평면소자와 대면소자를 제작하고 전기변색 특성을 평가함.
◦ 유연 전기변색 소자의 제작 및 평가: 하이드로젤 형태의 전기변색 소재를 활용하여 유연소자를 제작하고 변색 특성을 평가함.
◦ 유연 전기변색소자의 신뢰성 평가: 유연소자의 신뢰성을 평가함.

□ 연구개발성과
◦ 정성적 연구개발성과: 용액 공정이 가능한 소재의 경우 비교적 용이하게 패터닝이 가능하다는 것을 확인하였고, 다양한 패턴을 갖는 전기변색 디스플레이로의 적용이 가능하였음. 또한, 젤타입의 전기변새 소재의 경우 직접 패터닝 보다는 고분자 격벽을 활용한 패터닝이 필요함.
◦ 정량적 연구개발성과: 4편의 SCI 및 1편의 KCI 논문 발표, 8편의 국내외 학술대회 발표, 우수포스터 발표상 수상, 학위 배출 (학사 1명, 석사 1명)

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
◦ 슬롯다이 헤드 또는 주사기 바늘의 크기를 조절할 경우 100 μm 수준부터 수 mm까지 다양한 크기의 선 또는 점 패턴이 가능하므로 디스플레이의 픽셀을 구현할 수 있음.
◦ 본 과제를 통한 전기변색 소자의 개발은 3D 프린터 활용에 대한 저변을 확대할 수 있음.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구의 개요 및 필요성 ... 4
• 2) 연구 가설 및 연구 가설의 도출 근거 ... 5
• 3) 연차별 연구 목표 및 내용 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 7
• 1) 1차년도 연구수행 결과 ... 7
• 2) 2차년도 연구수행 결과 ... 8
• 3) 3차년도 연구수행 결과 ... 11
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 14
• 1) 연구수행 결과 ... 15
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 18
• 1) 연구개발성과의 우수성/창의성 ... 18
• 2) 연구개발성과의 파급 효과 ... 18
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 18
• 6. 참고문헌 ... 19
• 끝페이지 ... 19