초록 ▼

3. 개발결과 요약
□ 최종목표
○ 잉크젯 공정에 적합한 금속 산화물 감지소재 합성 및 고분산성을 갖는 잉크 개발
○ 개발된 잉크의 고균일 잉크젯 프린팅 공정개발을 통해 금속산화물 감지소재를 형성을 통한 가스센서 제조기술 개발 및 양산성 검증

□ 개발내용 및 결과
○ 고감도, 고선택성을 갖는 가스센서 제작을 위한 잉크젯 공정에 적합한 다공성 나노소재 기반의 금속산화물 소재 합성 기술 개발
○ Co-solvent 적용을 통한 금속산화물 감지소재의 고분산성 잉크화 기술 개발
- 최대 변화율

3. 개발결과 요약
□ 최종목표
○ 잉크젯 공정에 적합한 금속 산화물 감지소재 합성 및 고분산성을 갖는 잉크 개발
○ 개발된 잉크의 고균일 잉크젯 프린팅 공정개발을 통해 금속산화물 감지소재를 형성을 통한 가스센서 제조기술 개발 및 양산성 검증

□ 개발내용 및 결과
○ 고감도, 고선택성을 갖는 가스센서 제작을 위한 잉크젯 공정에 적합한 다공성 나노소재 기반의 금속산화물 소재 합성 기술 개발
○ Co-solvent 적용을 통한 금속산화물 감지소재의 고분산성 잉크화 기술 개발
- 최대 변화율 4.5% (6hr 방치) 이하의 분산안정성을 갖는 잉크 제작
○ 금속산화물 잉크의 고균일 잉크젯 프린팅 공정 개발 및 wafer 단위의 감지소재 형성을 통한 양산성 검증
- 두께 균일도 5.8% (5EA X 3 points)를 갖는 프린팅 공정 개발
- 6인치 MEMS wafer 단위의 감지소재 형성을 통한 양산성 검증
○ 금속산화물 감지 소재의 합성 및 제어 기술 개발
- 잉크젯 공정을 위한 금속산화물 소재합성 기술 개발 완료
- 금속산화물 소재의 입도 및 형상 제어 기술 확보
○ 잉크젯 공정으로 제작한 가스센서의 성능평가 및 생산성검증
- 기존 소재도포 공정 대비 전기적 충격 안정성 확보.
- 288개의 센서제조 및 일괄 품질 검사결과, 93.06%의 양품수율을 확인함.

□ 기술개발 배경
○ 가스센서는 공기 중에 포함된 특정 성분을 감지하여 성분의 농도에 따라 적절한 전기신호로 변환해주는 소자를 의미하며, 산업현장, 일반 가정을 포함하여 유독가스의 위험으로부터 노출되어있는 모든 환경에서 다양한 목적에 맞게 활용되고 있음.
○ ㈜이노즈에서 현재 디스펜싱 방식을 이용하여 MEMS 기판 위에 감지소재를 형성함으로써 가스센서를 개발하고 있으나 감지소재 잉크의 낮은 분산 특성으로 인해 동일한 전기적 특성을 갖는 소자 제작에 많은 어려움이 있며, 기존의 디스펜싱 방식 적용으로 느린 생산속도 (wafer/6hr)로 인해 사업화에 애로사항이 있음.
○ 이러한 문제를 해결하고자 Multi nozzle이 장착되어있고, pl 제어를 통해 정밀하게 잉크를 토출시킬 수 있는 잉크젯 프린팅 공정을 적용하여 생산성과 제품의 안정적인 성능을 확보하고자 하였음.

□ 핵심개발 기술의 의의
○ 국내에 적용된 대부분의 가스센서는 수입에 의존하고 있으며 특히 일본의 Figaro社의 제품이 90% 이상 사용되고 있는 상황에서 본 기술개발을 통해 가스센서의 국산화 실현이 가능함.
○ 기존의 디스펜싱 방식 기반의 감지소재 형성 기술과 비교하여 빠른 생산속도로 인해 공정 단가를 낮출 수 있으며, 그로 인한 제품의 가격 경쟁력을 확보할 수 있음.
○ 또한 4차 산업혁명 시대의 핵심 기반 기술인 스마트 센서는 제품의 소형화, 저전력 및 다양한 기능 구현이 가능해짐으로써 사물인터넷(IoT), 인공지능(AI), 자율주행자동차, 로봇, 드론 스마트홈 등 응용분야가 확대될 것으로 예상되어 그에 따른 고용창출 및 국내경제 활성화에 기여할 수 있음.

□ 적용 분야
○ 공기질 모니터링 센서
: 실내 에어가전, 모바일 기기, 자동차 실내, IoT기기, 스마트홈, 빌딩 등
○ 냄새 센서 : 가스구별 판정, 환경 악취, 구취 측정
○ 방재 센서: 전기화재 사전감지, 화재유발가스 누설감지

(출처 : 기술개발사업 최종보고서 초록 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 최종보고서 초록 ... 3
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 8
• 목차 ... 12
• 제 1 장 서론 ... 13
• 제 1 절 과제의 개요 ... 13
• 제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과(기술개발 내용 및 방법) ... 21
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 21
• 제 2 절 단계 목표 및 평가 방법 ... 23
• 제 3 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 24
• 제 4 절 수행 결과의 보안등급 ... 57
• 제 5 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리 현황 ... 57
• 제 3 장 결과 ... 58
• 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 58
• 1. 연구개발 추진 일정 ... 58
• 2. 연구개발 추진 실적 ... 58
• 3. 기술개발 결과의 유형 및 무형 성과 ... 59
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 60
• 1. 각 기관/기업별 역할 및 추진 내역 ... 60
• 제 3 절 고용 창출 효과 (주식회사 이노즈) ... 61
• 제 4 절 자체보안관리진단표 ... 62
• 제 5 절 안전관리 이행 현황 ... 64
• 제 4 장 사업화 계획 ... 66
• 제 1 절 시장 현황 및 전망 ... 66
• 제 2 절 사업화 계획 ... 70
• 제 3 절 향후 추가 기술 개발 계획(개발기술 응용 등) ... 73
• 부록 ... 75
• 끝페이지 ... 81