초록 ▼

□ 연구개요
연구목표: 신축성 물질과의 접착력이 뛰어나서 기존의 에폭시 접착제를 대신할 수 있으며 배선 또는 전극 물질로도 활용 가능한, 100% 신축 시 저항 변화가 최소화된 고안정성, 신축 가능, 전도성 접착 소재 개발
(1) 전도성 필러 아키텍쳐링 기반 신축 가능, 고전도성, 고접착 고분자 복합소재
(2) 비전도성 필러 아키텍쳐링을 추가하여 전도성 및 신축 시 전기안정성 향상 및 물리적 이해

□ 연구 목표대비 연구결과
(1) 고안정성, 신축 가능, 전도성 접착소재 디자인
- 접착력이 있는

□ 연구개요
연구목표: 신축성 물질과의 접착력이 뛰어나서 기존의 에폭시 접착제를 대신할 수 있으며 배선 또는 전극 물질로도 활용 가능한, 100% 신축 시 저항 변화가 최소화된 고안정성, 신축 가능, 전도성 접착 소재 개발
(1) 전도성 필러 아키텍쳐링 기반 신축 가능, 고전도성, 고접착 고분자 복합소재
(2) 비전도성 필러 아키텍쳐링을 추가하여 전도성 및 신축 시 전기안정성 향상 및 물리적 이해

□ 연구 목표대비 연구결과
(1) 고안정성, 신축 가능, 전도성 접착소재 디자인
- 접착력이 있는 탄성 고분자 선정
- 도전성 필러의 크기 및 모양을 조절하여 높은 전도성 확보, percolation network를 형성할 수 있는 도전성 필러 함량 확보
- 전기전도성과 신축 시 안정성을 확보하기 위한 비전도성 필러 디자인
(2) 고안정성, 신축 가능, 전도성 접착소재 개발 및 물성 분석
- 제조된 복합소재의 전도성, 신축성 및 신축 시 전기안정성 분석(50% 인장 시, 10,000회 사이클 테스트 시 ~9% 전기전도도 변화)
- 다양한 유연 또는 신축성 기판과의 접착력 분석. PDMS 등 다양한 기판과의 접착성 우수
- 비전도성 필러 디자인에 따른 전도성 접착 소재의 전도성과 신축 시 전기안정성에 관한 물리적 이해
(3) 고안정성, 신축 가능, 전도성 접착소재의 신축성 전극으로 활용
- 제조된 복합소재를 상용화된 밴드에 코팅한 후 심전도 측정에 응용, 피실험자의 다양한 움직임, 탈부착 및 세탁 후 안정성 분석
- 압력센서의 전극으로 활용, 10,000회 이상의 압력 테스트 후의 안정성 분석
- 유연열전소자의 전극으로 활용, 피실험자의 다양한 움직임에 따른 열전성능 분석
- 전도성 접착소재 기반 전도성 섬유 개발

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
- 전도성 접착소재 및 전자 섬유 기술은 기술개발의 정도에 따라 시장경제를 창출 할 수 있는 technology-driven 영역으로 기술개발 선점이 매우 중요한 분야임. 특히, 인체신호 모니터링 소자로의 응용은 고령화시대의 건강 상태 상시 모니터링에 대한 수요가 급증하는 추세에 항시성이 극대화된 웨어러블 소자로서 매우 중요한 소자로 발전가능할 것으로 예상됨.
- 다양한 전자 소자를 섬유와 같은 형태로 구현할 수 있는 기술이 소개되면서 전자섬유의 실용화에 대한 기대감이 커지고 있음. 그러나 섬유의 응용 특성상 세탁 내구성과 통기성은 전자 섬유 기술의 실용화를 위해 반드시 필요하나, 아직까지 이에 대한 연구는 많이 이루어지지 않고 있음. 본 사업에서 개발된 기술은 세탁가능한 신축성이 있는 전도성 접착소재 및 섬유로, 전자 섬유의 산업적 실용화를 앞당기는데 크게 기여할 수 있을 것이라 예상됨.
- 본 과제에서는 전도성 물질의 함량을 낮출 뿐만 아니라 신축 시 전기안정성에 영향을 줄 수 있는 비전도성 필러 설계와 물리적 해석에 초점을 두었으며, 그 결과 50% 신축 시 전기전도도 변화가 없으며 50% 신축, 10,000 사이클의 신축 테스트에서도 ~9% 낮은 전기전도도 변화를 보이는 높은 전기안정성의 신축성 접착 소재를 개발하였음. 이러한 기초 연구는 고분자 복합소재에 대한 학술적 진보에 기여할 수 있을 것이라 기대됨.
- 개발된 고안정성, 신축 가능, 전도성 접착 소재는 신축성 전자 소자에 적용이 가능하여, 접착 소재 자체적으로도 에폭시 전도성 접착제 시장과 같은 시장성을 기대해 볼 수 있음. 또한 향후 프리폼 디스플레이 및 배터리 패키징 산업으로의 응용이 기대됨.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구의 필요성 ... 4
• 2) 연구가설의 도출 근거 ... 4
• 3) 연구의 목표 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• (1) 은입자/MWCNT/실리콘 복합소재 기반의 신축 가능 전도성 접착소재 ... 6
• (2) 은입자/Boron Nitrides/실리콘 복합소재 기반의 신축 가능 전도성 접착소재 ... 9
• (3) 은flake/표면코팅제/실리콘 복합소재 기반의 신축 가능 전도성 접착소재 ... 12
• (4) 은입자/MWCNT/실리콘 접착제 잉크 기반 전도성 실 제조 ... 13
• (5) 은나노와이어 잉크 기반 전도성 실 제조 ... 15
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 16
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 16
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 17
• 3) 목표 달성 수준 ... 17
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 17
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 17
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 18
• 6. 자체점검표 ... 19
• 7. 참고문헌 ... 19
• 끝페이지 ... 34