초록 ▼

연구개요
본 연구에서는 기능성 소재 내부의 핵심 부분인, 미세 패턴을 가진 코팅층을 효율적으로 생산할 수 있는 새로운 수요 기반 맞춤형 코팅 공정 기술을 개발함. 이를 위해 코팅 공정에서 발생하는 다양한 유동 현상을 분석하는 기술을 개발하고, 제작되는 코팅층의 미세 구조 형성 원리를 규명함. 또한, 해당 결과에 기계학습을 접목해, 소재에 따른 최적의 코팅 공정 설계 기술을 개발함.

연구 목표대비 연구결과
연구 목표에서 설정한 바와 같이 다양한 산업 분야에서 존재하는 코팅 공정의 수요에 맞춰 코팅 공정에서 발생

연구개요
본 연구에서는 기능성 소재 내부의 핵심 부분인, 미세 패턴을 가진 코팅층을 효율적으로 생산할 수 있는 새로운 수요 기반 맞춤형 코팅 공정 기술을 개발함. 이를 위해 코팅 공정에서 발생하는 다양한 유동 현상을 분석하는 기술을 개발하고, 제작되는 코팅층의 미세 구조 형성 원리를 규명함. 또한, 해당 결과에 기계학습을 접목해, 소재에 따른 최적의 코팅 공정 설계 기술을 개발함.

연구 목표대비 연구결과
연구 목표에서 설정한 바와 같이 다양한 산업 분야에서 존재하는 코팅 공정의 수요에 맞춰 코팅 공정에서 발생하는 유동 현상에 대한 분석 기술 및 코팅 기술을 개발하였고, 박막의 성능 개선 방법 및 성능 평가방법 등을 고안하였으며, 이를 기반으로 맞춤형 코팅 공정 관련 기술을 확보하였음.
● 패턴 기반 마이크로채널 혼합기에서 발생하는 혼합 유동에 대해, 정보 엔트로피 기반으로 혼합 정도를 분석하는 정량 지표를 개발하여 혼합 효율 측량법을 확보함.
● 블레이드 코팅 공정 및 슬롯 코팅 공정에 적용 가능한 동적 접촉선 시각화 분석장비를 구축하고, 이를 기반으로 시각화 데이터를 확보하였으며 정량 분석 알고리즘을 개발함.
● 변위 센서를 기반으로 코팅층의 폭방향 동적 계면 형태를 측정하는 장비를 구축하고 분석 알고리즘을 개발함. 이를 이용해 배터리 슽러리와 같은 복잡 유체 코팅시 발생하는 모서리 부풀음 현상을 측량하고 공정 조건 변화를 통해 이를 개선하는 분석 연구를 수행함.
● 패턴이 있는 기재 위의 코팅층에서 발생하는 마랑고니 유동을 분석하고, 유동으로 인한 기-액 계면의 변화를 반영하는 모델을 개발함.
● 기-액 계면의 표면 장력과 각 유체의 물성을 고려하여 계면의 형태 변화를 예측하는 모델을 개발하고, 또한 용액 내부의 입자 거동을 예측하는 모델을 개발해 국부적인 입자 농도를 계산함.

연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
● 본 연구에서 진행한 이론 지식에 기반한 공정 분석을 바탕으로, 최근 성장하고 있는 리튬-이온 배터리 산업에서 조업 안정성 확보 및 불량 제어를 실현할 수 있을 것으로 기대됨.
● 고성능 고분자 분리막, 고효율 태양 전지, 약리학적 기능성 필름 등 차세대 코팅 소재의 양산을 위한 핵심 설계 원리 및 운영 원리를 규명할 수 있음.
● 코팅 공정에 대한 원천 기술을 축적하고 핵심 인력을 양성하여, 세계적 수준의 기술력과 생산량을 확보해 국가 경제에 공헌할 수 있음.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 9
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 9
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 9
• 3) 목표 달성 수준 ... 9
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 11
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 12
• 6. 자체점검표 ... 13
• 7. 참고문헌 ... 13
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 15
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 30
• 끝페이지 ... 44