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정운룡 연구실
포항공과대학교 신소재공학과 정운룡 교수
금속 칼코게나이드
TMD 박막
대면적 단일결정 박막
연구 영역
기본 정보
논문·특허
과제
구성원

정운룡 연구실

포항공과대학교 신소재공학과 정운룡 교수

정운룡 연구실은 기능성 고분자와 나노재료 합성에 기반하여 전자·광전자 응용용 박막과 연성 인터페이스를 개발합니다. 금속 칼코게나이드 및 TMD의 계면 청정성을 확보하기 위한 공정과 이방성 구조의 합성 전략을 중심으로 연구를 수행합니다. 또한 ambient printing, 대면적 단일결정 박막 성장, 비정질 탄소 박막 등 다양한 박막 제조 접근을 바탕으로 전기적 신뢰성을 확보합니다. 이온-유기 소자와 스파이크 기반 신호 인코딩을 활용해 로봇 피부와 인공 감각 시스템을 구현하고, strain 응답을 제어하는 연성 전극 설계로 센서 어레이 성능을 확장합니다.

금속 칼코게나이드TMD 박막대면적 단일결정 박막비정질 탄소 박막ambient printing
대표 연구 분야
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이방성 칼코게나이드 및 초정밀 계면 계면반응 기반 박막 합성 thumbnail
이방성 칼코게나이드 및 초정밀 계면 계면반응 기반 박막 합성
Anisotropic metal chalcogenides and ultraclean interfacial chalcogenization synthesis
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
5
논문 전체보기
1
Article
|
·
인용수 74
·
2024
Ambient printing of native oxides for ultrathin transparent flexible circuit boards
Minsik Kong, Man Hou Vong, Mingyu Kwak, Ighyun Lim, Y Lee, S.G. Lee, Insang You, Omar Awartani, Jimin Kwon, Tae Joo Shin, Unyong Jeong, Michael D. Dickey
IF 45.8 (2024)
Science
금속 산화물 박막은 대부분의 전자 기기에서 필수적이지만, 통상적으로 느린 진공 기반 공정을 이용해 높은 온도에서 증착된다. 우리는 용융 금속 맨줄(meniscus)을 기판 위로 이동시키는 방식으로, 주변 조건에서 넓은 면적에 걸쳐 자생 산화물 박막을 인쇄했다. 인쇄된 산화물은 맨줄에서 발생하는 유체 불안정성에 의해 금속으로부터 부드럽게 분리되어, 액체 잔류물이 없는 균일한 박막을 형성한다. 인쇄된 산화물에는 금속성 중간층이 존재하여 박막의 전기 전도성을 매우 높인다. 인쇄 박막의 금속성은, 기존의 산화물 표면에서는 불연속적인 섬으로 형성될 수밖에 없는 미량의 증발 금(gold)이 잘 젖을 수 있게 한다. 그 결과로 얻어지는 초박막(<10 나노미터) 도체는 투명하면서도 기계적으로 견고하고, 전기적으로 안정적이며, 높은 온도에서도 유연 회로로 패터닝할 수 있다.
https://doi.org/10.1126/science.adp3299
Oxide
Materials science
Wetting
Metal
Nanometre
Electrical conductor
Substrate (aquarium)
Flexible electronics
Nanotechnology
Transparent conducting film
2
Review
|
인용수 144
·
2023
Layer-Structured Anisotropic Metal Chalcogenides: Recent Advances in Synthesis, Modulation, and Applications
Anupam Giri, Gyeongbae Park, Unyong Jeong
IF 51.4 (2023)
Chemical Reviews
저대칭 비등방성(1D 및 2D) 금속 칼코게나이드(MCs)에서 새롭게 나타나는 독특한 전자적 및 촉매적 특성은 차세대 전자소자, 광전자소자, 전기화학적 에너지 저장 장치, 화학 센싱 장치에 활용하기 위한 큰 관심을 불러일으켰다. 지금까지 많은 개념 증명(proof-of-concept) 시연이 이루어졌음에도 불구하고, 비등방성 칼코게나이드의 잠재력 전체는 아직 충분히 조사되지 않았다. 본 논문은 비등방성 칼코게나이드의 합성, 기작에 대한 이해, 특성 조절 전략, 그리고 응용에 관해 최근에 이루어진 진전 사항을 종합적으로 개관한다. 먼저 기본 결정 구조에 대한 소개로 시작한 뒤, 1D 및 2D MC의 고유한 물리·화학적 특성을 다룬다. 용액상 합성, 기상 합성, 박리(exfoliation)에 관한 예시적 진전을 포함하여 비등방성 MC 결정에 대한 제어된 합성 경로를 요약한다. 비등방성 MC의 차원, 상(phase), 조성(composition), 결함(defects), 헤테로구조(heterostructures)를 조절하기 위한 몇 가지 중요한 접근법을 논의한다. 응용 분야에서의 최근의 중대한 진전은 전자공학, 광전자소자, 촉매, 배터리, 슈퍼커패시터, 센싱 플랫폼, 열전 소자에서 강조된다. 본 논문은 비등방성 MC의 학술 연구와 실무적 공학에서 다루어야 할 미래의 기회와 도전 과제를 전망하며 마무리한다.
https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.2c00455
Nanotechnology
Electronics
Anisotropy
Heterojunction
Chemistry
Engineering physics
Materials science
Optoelectronics
Physics
3
Article
|
·
인용수 12
·
2023
Purposive Design of Stretchable Composite Electrodes for Strain‐Negative, Strain‐Neutral, and Strain‐Positive Ionic Sensors
Hyeong-Seok Choi, Unyong Jeong
IF 27.4 (2023)
Advanced Materials
연성 이온 센서는 다양한 향후 전자 응용에 대응하기 위한 유망한 소자 형태로 부상하고 있다. 이온 센서에서의 난점 중 하나는 기계적 변형과 기타 자극에 의해 생성된 감지 신호가 서로 혼재된다는 점이다. 이온 센서의 성능은 전극의 구조에 크게 의존함에도 불구하고, 목적 지향적인 전극 설계를 위한 체계적 연구는 드물게 수행되어 왔다. 본 연구는 이온 센서가 스트레인-음(부호 반전), 스트레인-중립, 스트레인-양(부호 유지)의 응답을 나타내도록 하는 신축성 복합 전극을 설계하기 위한 간단한 전략을 제안한다. 본 연구는 이러한 스트레인 응답이 전기적으로 유효한 전도성 충전재의 표면 피복률을 조절함으로써 얻을 수 있음을 보여준다. 이 개념에 기초하여, 엘라스토머 복합체 위에 Au 필름을 증착하고 해당 Au 필름에서 균열이 형성되는 과정을 제시함으로써, 고도로 재현 가능한 스트레인-중립 이온 센서의 실용적 제작을 달성한다. Au 균열 기반 이온 센서를 사용하여 완전한 스트레인 비의존 온도 센서가 시연된다. 또한 본 연구는 스트레인-양 및 스트레인-음 전극을 결합하여 전단 방향을 인식할 수 있는 이단자(two-terminal) 전단 센서를 구현함을 보여준다.
https://doi.org/10.1002/adma.202306795
Materials science
Ionic bonding
Strain (injury)
Electrode
Composite number
Fabrication
Composite material
Electrical conductor
Elastomer
Nanotechnology
최신 정부 과제
37
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1
2025년 8월-2027년 12월
|53,080,000
제어된 연속흐름합성을 통한 InP/ZnS 나노입자의 고속 합성 및 다축 폴더블 디스플레이로 활용
연구개발과제의 최종 목표 본 프로젝트는 자동화 플로우 화학, AI 기반 합성 제어, 첨단 QD 통합을 융합함. 이는 현대 디스플레이 혁신에 필수적인 융합임. 인라인 공정 지능화와 확장 가능한 합성에 중점을 두어, 나노소재 재현성과 생산성의 새로운 기준을 제시하고자 함.세부 목표는 다음과 같음. [Flow reactor 개발]■ InP/ZnS 나노크리...
AI-기반 합성
연속 화학
합성 자동화
InP-ZnS 양자점
다축 폴더블 디스플레이
2
2024년 6월-2028년 3월
|1,219,800,000
로봇손 일체형 피부 및 관절모사 다감각 촉각센서 기술 개발
[최종목표]로봇 핸드의 굴곡형상에 일체화되어 유연 피부층을 통한 파지능력 향상 및 사람 수준의 촉각정보 제공이 가능한 피부일체형 다감각 촉각센서 제조 기술을 개발하고 비정형 형상에 대한 촉각정보를 제공하는 센서 시스템을 개발ㅇ피부 물성·구조모사 고내구성 기판 소재 및 굴곡형상 소프트 인터페이싱 소재기술ㅇ피부형 다층 다감각 촉각 감지 센서 및 로봇손 일체형 ...
촉각센서
전자피부
로봇피부
3차원 공정
표면 곡률 매핑
3
주관|
2023년 3월-2023년 6월
|32,500,000
전도성 액체금속 입자 기술키움 연구단
1) 3차원 전극 맞춤형 형태변형이 가능한 이방성 도전 필름(ACF) 개발 - 기존의 이방성 전도 필름은 열경화성 고분자인 에폭시 레진이나 아크릴계 레진을 사용하여 접착성을 확보하고 있으나, 경화 후 형태변형이 어려워 3차원 구조 접합이 어려움. - 변형이 가능한 열가소성 소재와 액체금속 미세입자를 이용하여, 3차원 전극 맞춤형 형태변형이 가능한 이방성 도전 필름을 개발하고자 함. 2) 미세 전극용 변형성 ACF 개발 - 고해상도의 안정적인 전기적 인터페이스 제조를 위해, 규칙적인 배열의 액체금속 미세입자 배열을 통해 신뢰도 높은 수직 방향 전도성을 이루고, 동시에 외부 기계적 자극을 견딜 수 있는 높은 접착력과 강성을 확보하고자 함. 3) Pitchless 테스트 유연 테스트 소켓 개발 - 고유연성 저압 균일 접촉성은 빠른 탄성 복원력과 배치되는 개념임. 높은 경도의 전도성 입자를 사용하면 탄성 모듈러스 증가가 불가피하므로, 유연 입자 사용이 필요함. - 본 연구에서는 탄성 고분자 메트릭스를 사용하면서 낮은 모듈러스를 갖는 액체금속 합금 미세입자를 사용하여 소켓의 유연성과 탄성 복원력을 동시에 확보하고자 함. 4) 고주파용 RF 테스트 소켓 개발 - 고주파 RF 테스트용 소켓 제조를 위해서는 낮은 두께에서도 수직 방향으로 충분한 압축 복원이 가능해야함. 뿐만 아니라 낮은 압력에서도 동작이 가능하도록 유연 도전체 미세 구조의 수직 정렬 구조를 확보해야 함. 이를 위해, 유연 도전체 미세 구조에 자성을 부여하여 실리콘 러버 내에서 수직 정렬 구조를 확보하고자 함. 5) 전단된 직물에 프린팅을 통한 배선 제조 기술 개발 - 직물상에 배선을 제조/양산하기 위해서는 롤투롤 생산기술이 요구됨. 외력에 변형이 심한 직물은 정밀한 신축성 프린팅을 위해 실시간 롤투롤 장력제어 기술이 필요하며, 원하는 위치에 정확히 인쇄할 수 있는 정밀 얼라인 방식을 개발하고자 함. - 대면적 균일성과 반복성 확보를 위해, 공정기술 자체 메커니즘을 이해하고 적용하여야 하며, 모니터링과 평가를 통해서 공정 조건에 피드백하는 기술을 통해 구현하고자 함. 6) 기능성 스프츠 웨어러블 배선의 고내구성 및 내세탁성 확보 - 직물의 프린팅 시 액체금속 미세입자 배선 프린팅 전후 배선 라인을 따라 고내구성의 폴리우레탄 라미네이션 층을 도입하여 내구성을 확보하고자 함. 폴리우레탄 초소수성 실리카 졸을 내포함으로써 세탁 시에 화학적 기계적인 안정성을 확보하고자 함. 7) 3차원 곡면 구조체 상 유연 배선 프린팅 기술 확보 - 사람의 피부나 옷과 같은 비평면에 적용 가능한 새로운 폼팩터의 유연전자소자 제조가 필요함. 3차원 곡면에 부착하더라도 변형 혹은 성능의 저하가 없고, 소자 간 기계적 간섭 등에 의한 신뢰성 문제가 없는 소자를 개발하고자 함. 8) 3차원 구조 로봇 표면(핸드, 팔) 맞춤형 촉각센서 개발 - 로봇의 활용성 증대로 인간 피부 모사형 로봇 전자피부 및 촉각센서에 관한 수요가 증가함. 기존의 로봇형 촉각센서는 필름 형태로 단일방향에서의 자극만을 인지할 수 있어, 다방향의 자극을 감지할 수 있는 3차원 구조의 단일 촉각센서에 대한 필요성이 증가함. - 3차원 유연 배선 프린팅 기술을 통해, 원하는 로봇 표면(손, 팔)에 맞춤형 3차원 구조의 촉각센서를 개발하고자 함.
액체 금속
전도성 미세입자
이방성 도전 필름
소프트 인터페이스
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상태출원연도과제명출원번호상세정보
공개2024투명 산화막 전극 및 그의 제조방법1020240100220
공개2024말초 신경 인터페이스 시스템 및 이를 이용하는 말초 신경 인터페이싱 방법1020240075569
등록2023연신성 복합 전극 및 그의 제조방법1020230180544
전체 특허

투명 산화막 전극 및 그의 제조방법

상태
공개
출원연도
2024
출원번호
1020240100220

말초 신경 인터페이스 시스템 및 이를 이용하는 말초 신경 인터페이싱 방법

상태
공개
출원연도
2024
출원번호
1020240075569

연신성 복합 전극 및 그의 제조방법

상태
등록
출원연도
2023
출원번호
1020230180544