1. 홀로그램 프린팅 기반 초심해 3D 패턴 인코딩(HOPE) 기술 플랫폼화 1.1 HOPE 프린팅 공정 개발 홀로그래픽 프린팅을 통해 가로/세로 길이가 나노~수 마이크론, 깊이는 1 mm 이상을 갖는 종횡비 1,000,000 이상 초심해 3D 패턴 제작. 홀로그래픽 메타마스크의 스캐닝-래스터 프린팅을 통해 30 cm x 30 cm 이상 초심해 3D 패턴을 1시간 이내로 제작. 푸리에 광학 역설계(Inverse design)를 통한 초심해 3D 격자 구조의 무제한 조절. 홀로그래픽 광고분자 반응 최적화를 통해 초심해 3D 패터닝 효율 극대화. 1.2 HOPE 잉크 라이브러리 완성 - HOPE용 유무기/솔-젤 잉크 원천 소재 합성 및 기술 플랫폼화를 위한 잉크 다변화(라이브러리 구축) (1) 유기잉크: 액정/DNA/하이드로젤/형광분자를 포함한 유기 잉크를 합성 및 광반응성 분자들과의 용해도 최적화. (2) 무기잉크: 양자점/반도체-세라믹 나노입자를 합성하고 유기 리간드를 고밀도로 치환하는 반응 최적화 (3) 솔-젤 잉크: 솔-젤 반응 가능한 세라믹/금속 전구체들 기반 잉크 개발. 1.3 홀로그램 토모그래피 기술을 이용한 패턴 분석 홀로그램 토모그래피로 초심해 3D 패턴의 in-situ 분석 2. HOPE 응용 기술 개발 2.1 산업적 타겟 중심형: 산업적으로 미성숙하지만 HOPE 중심으로 산업화 촉진 타겟 기술 개발 2.1.1 고성능 이온 채널 멤브레인 기반 고에너지 밀도 배터리 제조 전해질 초심해 3D 패턴의 격자에 따른 이온 동역학 조절 직선형 이온 채널을 통한 고 에너지밀도를 갖는 차세대 배터리에 응용 2.1.2 물리적 복제 불가능한(PUF) 필름 난수화 3D QR 코드를 초심해 3D 패턴화를 통해 부피 집적. 기존 2D QR 코드의 정보화도가 104에 머물러 있는데, 이를 1015 이상으로 높여 물리적으로 복제 불가능한 보안 소재 완성. Upconversion 나노입자와 장기 안정성 Perovskite 입자를 이용한 난수성 증대 2.2 한계 돌파형: 기존 성능한계를 극복하고 세계 최고 수준의 성능 확보를 위한 원천 기술 개발 2.2.1 전대역 태양광 100% 흡수체 기반 플라즈몬 핫전자 광전기화학 전극 및 해양 담수화 Shockley-Queisser (S-Q) limit 기반 전대역 태양광 흡수기반 광전기화학 열역학 한계 규명. TiO2/ZnO-플라즈몬 입자 초심해 3D 패턴을 구현, 이로부터 전대역 태양광 100% 흡수 메타전극 완성.