초록 ▼

□ 연구개요
본 연구에서는 에너지 절약형 차세대 웨어러블(wearable) 센서/디스플레이 분야에서 크게 주목받고 있는 전기화학 반응 기반의 발광(electrochemiluminescence, ECL) 및 변색(electrochromic, EC) 소자의 특성을 획기적으로 개선하기 위하여 전기화학 반응의 속도를 극대화할 수 있는 금속산화물 나노 구조체와 전이금속 촉매의 소재, 크기, 결정 방향의 제어 및 3차원 분포 밀도를 조절하여 전기화학 반응의 특성향상에 관한 기초연구를 수행하였다. 용액공정을 기반으로 전자전달이 가능한 반도

□ 연구개요
본 연구에서는 에너지 절약형 차세대 웨어러블(wearable) 센서/디스플레이 분야에서 크게 주목받고 있는 전기화학 반응 기반의 발광(electrochemiluminescence, ECL) 및 변색(electrochromic, EC) 소자의 특성을 획기적으로 개선하기 위하여 전기화학 반응의 속도를 극대화할 수 있는 금속산화물 나노 구조체와 전이금속 촉매의 소재, 크기, 결정 방향의 제어 및 3차원 분포 밀도를 조절하여 전기화학 반응의 특성향상에 관한 기초연구를 수행하였다. 용액공정을 기반으로 전자전달이 가능한 반도체성 금속산화물 나노 구조체와 촉매를 합성·접목해 3차원으로 위치한 촉매의 활성 효율을 최적화하고, 이를 통해 경제적이고 친환경적일 뿐만 아니라 향상된 전기화학 반응 특성의 소자를 구현하여 최종적으로 차세대 디스플레이 소재로의 응용 가능성을 검증하고자 하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 최종 연구 목표인 금속 나노 촉매의 형상 제어 및 전기화학 발광 소자(electrochemiluminescence device, ECD)에서의 촉매 검증 기초 연구와 3차원 금속 산화물을 도입하여 촉매의 활성 영역을 3차원으로 확장함으로써, ECD 특성향상에 대한 연구를 성공적으로 수행하였다.
1차 년도에 ECD 특성향상을 위한 금속 나노촉매와 금속 산화물의 형상 제어의 기초 연구를 수행하였으며, 2차 년도에 2차원 촉매 분포 밀도 제어 및 금속산화물 구조 최적화를 통해 금속 나노 촉매의 ECD 특성향상 검증 및 촉매의 3차원 활성 영역을 위한 금속산화물 형태 및 길이를 최적화하였으며, 3차 년도에 3차원 촉매 활성 영역 제어 및 ECD에 적용하여 특성 검증을 통해, 3차원 활성 영역을 가진 촉매를 도입함으로써, ECD의 발광 특성이 크게 향상됨을 확인하였다.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
본 연구 과제를 통해 ECD용 촉매 합성 제어와 3차원 활성 영역 최적화에 관한 체계적 기초연구를 수행하여 기초 데이터 및 이론들을 정립하여 촉매 사용의 비용을 크게 줄일 수 있으며, 새로운 디스플레이/센서 소재로써 ECD의 가치를 한 단계 더 끌어올릴 수 있다.
이를 기반으로 차세대 신소재 관련 원천 기술들을 확보하면서 고성능 ECD 분야의 연구를 주도할 수 있게 될 뿐만 아니라, 본 연구의 성과는 전기화학 기반의 다양한 응용 소자 및 소재에 적용 가능한 촉매 반응 메커니즘 규명을 위한 기초 데이터가 될 것이다.
저가의 재료를 이용한 저온 인쇄공정을 적용할 수 있으므로 플렉서블/스트레처블 등의 기능을 갖는 deformable 소자 분야의 발전에도 큰 기여를 하게 될 것으로 판단되며, 이에 필요한 전문 인력 양성이 가능하다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 4
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 16
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 16
• 3) 목표 달성 수준 ... 17
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 17
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 18
• 6. 참고문헌 ... 19
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 21
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 23
• 끝페이지 ... 35