초록 ▼

□ 연구개요
‣ 모든 사물들이 네트워크로 연결되는 미래 사회 구현을 위한 핵심 기술로서 부품의 소형화 및 집적화 기술 개발이 최근 대두되고 있음. 전자 및 에너지 부품의 집적도 증가로 인해 (i) 구조체 및 회로 일체화를 통해 전자기기의 초소형화를 실현할 수 있는 기술, (ii) 저전력/초소형 센서와 함께 집적 실장이 가능한 폼팩터 프리 부품을 제조할 수 있는 기술 개발이 필수적으로 필요함. 본 과제에서는 3차원 프린팅 공정을 통해 임의형상 3차원 플랫폼에 에너지 저장 유닛이 포함된 3차원 전자 회로를 구현하는 기술을 개발함<

□ 연구개요
‣ 모든 사물들이 네트워크로 연결되는 미래 사회 구현을 위한 핵심 기술로서 부품의 소형화 및 집적화 기술 개발이 최근 대두되고 있음. 전자 및 에너지 부품의 집적도 증가로 인해 (i) 구조체 및 회로 일체화를 통해 전자기기의 초소형화를 실현할 수 있는 기술, (ii) 저전력/초소형 센서와 함께 집적 실장이 가능한 폼팩터 프리 부품을 제조할 수 있는 기술 개발이 필수적으로 필요함. 본 과제에서는 3차원 프린팅 공정을 통해 임의형상 3차원 플랫폼에 에너지 저장 유닛이 포함된 3차원 전자 회로를 구현하는 기술을 개발함

□ 연구 목표대비 연구결과
‣ 다층 구조의 금속 나노소재 합성 및 3차원 프린팅 공정 기술 개발을 통해 전원 독립형 3차원 전자 회로 개발을 위한 기반 기술을 확보함. 3차원 전자회로 및 에너지 저장소자 제작 관련 원천기술을 개발하였으며, 상위 5% 이내 저널에 3편의 논문을 교신저자로 게재함
- 급속 광소성 가능한 다층 금속 나노소재 합성기술 확보 (달성도: 100%)
- 3차원 프린팅/광소성 공정 기반 전자회로 제조기술 확보 (달성도: 100%)
- 전기화학 안정성 우수한 다층 금속 집전체 제작기술 확보 (달성도: 100%)
- 3차원 프린팅 기반 임의형상 슈퍼커패시터 제작기술 확보 (달성도: 100%)

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
‣ 본 과제에서 개발한 금속 나노소재 합성 기술 및 3차원 구조화 기술은 임의형상 전자소자 및 에너지 소자 구현을 위한 원천기술로 활용 가능함. 특히, 금속 집전체 및 고상 전해질 소재는 향후 개발될 것으로 기대되는 대기 안정성이 우수한 in-plane 이차전지로 적용이 가능할 것으로 예상됨. 벌크형 이차전지는 양극/음극에 적합한 금속 집전체를 사용하고 있지만, 현재 보고되고 있는 in-plane 이차전지는 고전압 구동을 위해 열증착 금 (Au) 전극을 사용하고 있음. 본 과제의 성공적인 수행을 통해 축적되는 기술적 접근 방법 및 연구 결과들은 향후 3차원 실장형 in-plane 이차전지 개발의 중요한 토대를 마련할 수 있을것으로 기대됨. 또한, 3차원 구조화가 가능한 회로 전극 및 에너지 저장 소자용 집전체를 고전도성 금속 소재 기반으로 구현하기 때문에, 추가적인 interconnection 전극의 도입 없이 실질적인 에너지 독립형 3차원 집적화 회로를 제조할 수 있는 계기를 마련할 것으로 기대됨

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• (i) 직접 프린팅 기반 3차원 전자 회로 ... 4
• (ii) 3차원 전자 회로 일체형 에너지 저장 유닛 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 8
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 17
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 17
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 18
• 3) 목표 달성 수준 ... 18
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 18
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 19
• 6. 자체점검표 ... 19
• 7. 참고문헌 ... 20
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 21
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 24
• 끝페이지 ... 34