스마트 고분자 연구실
숙명여자대학교 본교(제1캠퍼스)임호선 교수 화공생명공학부
연구실 소개
연구실 세부 키워드
대표 연구 분야 01
기능성 고분자 표면 특성 제어
A. 외부자극 응답성 고분자 표면 특성 제어 외부 자극(빛, 온도, pH 등)에 따라 표면의 습윤성, 광학적 특성, 또는 투명성을 정밀하게 제어할 수 있는 외부자극 응답성 고분자 표면 기술을 개발합니다. 연구는 자가세정 표면, 에너지 절감형 스마트 윈도우, 및 고감도 센서 응용을 목표로 하며, 다양한 산업적 요구를 충족합니다. 대표적으로, 블록 공중합체 기반 가변 광자결정 구조는 외부 자극(예: 전기장, 빛, 화학 물질)에 따라 색상 변화를 유도하여 반사형 디스플레이, 고급 조명 장치, 및 색 센서와 같은 고부가가치 응용 기술을 제공합니다. 또한, 스마트 윈도우 코팅은 극단적인 빛 투과율 변화를 통해 건축물과 차량의 에너지 효율을 극대화하며, 지속 가능한 도시 설계에 기여합니다. 이 기술은 나노구조 표면 설계와 자극 반응형 고분자 소재를 결합하여 성능과 안정성을 동시에 확보하였으며, 에너지, 디스플레이, 태양광 산업에서 혁신적인 솔루션을 제공합니다. 주요 기술적 차별성: 외부 자극에 따른 습윤성 전환(초발수성-초친수성) 광자결정 구조 기반 색 변화 제어 스마트 윈도우 코팅의 투명성 조절 응용 분야: 스마트 윈도우, 고감도 센서, 자가세정 표면, 태양광 패널 관련 프로젝트 및 특허: 프로젝트: "Counterions-exchangeable, multifunctional polyelectrolyte fabrics", "태양전지 커버글라스용 대면적 투명 초발수 코팅 개발" 특허: "가역적인 표면 모폴로지를 가지는 스마트 윈도우", "암모늄기를 가지는 초발수/초친수 표면 코팅" B. 옻칠 기반 기능성 친환경 코팅 기술 옻칠 기반 코팅 기술은 전통 옻칠의 항균성, 내구성, 절연성 등 우수한 특성을 현대적인 고성능 코팅 기술과 융합하여 개발합니다. 연구는 옻칠 소재를 기반으로 한 친환경 고기능성 복합소재를 설계하여, 고광택, 방충성, 및 내구성을 극대화합니다. 이 기술은 전통 공예품, 친환경 도료, 전자 기기의 절연 코팅과 같은 분야에서 활용되며, 환경 규제를 준수하면서도 고부가가치 제품을 설계할 수 있도록 지원합니다. 특히, 옻칠 소재의 화학적 구조 분석과 표면 물성 최적화 연구는 소재의 신뢰성과 품질을 획기적으로 향상시키는 데 기여합니다. 주요 기술적 차별성: 천연 옻칠의 항균성과 절연성 고광택 및 방충 특성 강화 환경 친화적인 도료 및 코팅 개발 응용 분야: 친환경 도료, 전자 절연 코팅, 공예품 및 고급 가구 관련 프로젝트 및 특허: 프로젝트: "전통 옻칠 현대화를 위한 다기능성 친환경 옻칠 복합소재 개발", "공예/회화용 맞춤형 옻칠 소재 및 평가기술 개발" 특허: "환경 변화에 대한 안정성이 우수한 초발수성 나노섬유 및 그의 제조 방법"
대표 연구 분야 01
첨단 전자 산업용 고분자 복합소재
A. 5G/6G 초고속 통신용 저유전 고분자 소재 초고속 통신 기기에서 요구되는 저유전율 및 저손실 특성을 갖춘 고분자 복합소재를 설계합니다. 동박 표면 저유전 접착층 형성 기술은 동박에서 용출된 구리를 촉매로 활용하여 실시간으로 접착층을 형성하며, 10GHz에서 유전율 2.6 이하의 특성을 제공합니다. 이 기술은 5G/6G 통신 기판, FCCL(Flexible Copper Clad Laminate) 및 고주파 안테나 설계에 최적화되어 있습니다. 주요 기술적 차별성: 동박 표면에서 저유전 접착층의 실시간 형성 고주파 대역 신호 손실 최소화 저유전율, 저손실 에폭시 기반 복합소재 응용 분야: 초고속 통신 기판, 고주파 안테나, FCCL 관련 논문: "Electric Field Assembled Anisotropic Dielectric Layer for Metal Core Printed Circuit Boards" 관련 특허: "동박 표면 저유전 저손실 접착층 형성 기술" 관련 프로젝트: "초고속 통신 기판용 저유전율 저손실 CCL 제작을 위한 유리섬유 소재 기술 개발" B. 반도체 패키지용 고방열 고분자 복합소재 고온 환경에서도 안정적인 성능을 제공하는 고방열 복합소재와 고열전도성 액정 고분자를 개발합니다. 자기장 배향 기술을 활용한 방열 소재는 열 관리가 중요한 반도체 패키지와 LED 시스템에서 필수적입니다. 주요 기술적 차별성: 자기장 배향 기술 기반 고방열 소재 고온 환경에서 안정적인 열전도성 LED 및 반도체 시스템의 열 방출 최적화 응용 분야: 반도체 패키지, LED 방열판, 전자 장치 열 관리 관련 논문: "Polyelectrolyte Interlayer for Ultra-Sensitive Organic Transistor Humidity Sensors" 관련 특허: "고방열 접착제의 조성물 및 그 제조방법" 관련 프로젝트: "LED package용 고열전도도의 저온소결형 은 나노 하이브리드 접착제 개발" C. 3차원 전자 부품 구현을 위한 3D 프린팅 저점도 세라믹 슬러리와 선택적 패턴 형성 기술을 통해 유연성과 정밀도를 요구하는 전자 부품 제작이 가능합니다. 3D 프린팅 기반의 전도성 패턴 형성 기술은 복잡한 전자 구조물 제작에 적합하며, 웨어러블 디바이스와 IoT 장치에 새로운 가능성을 제시합니다. 주요 기술적 차별성: 3D 프린팅용 하이브리드 복합 소재 선택적 레이저 가공 기반 전도성 패턴 형성 정밀하고 복잡한 구조 구현 응용 분야: 유연 전자, IoT 디바이스, 웨어러블 기기 관련 논문: "Centro-Apical Self-Organization of Organic Semiconductors in a Line-Printed Organic Semiconductor" 관련 특허: "3D 프린팅용 저점도 세라믹 슬러리 조성물" 관련 프로젝트: "3차원 인쇄 전자소자 구현을 위한 자가치유 가능 나노 전자 소재 개발"
대표 연구 분야 01
분해가능한 친환경 고분자 소재
A. 폐 플라스틱 업사이클 플라스틱 폐기물 문제를 해결하고 지속 가능한 소재 시장을 창출하기 위해, 폐플라스틱 업사이클링 기술을 개발합니다. 본 연구는 폐플라스틱을 화학적으로 재활용하여 고부가가치의 친환경 고분자 소재로 전환하는 데 초점을 맞추고 있습니다. 대표적인 기술로는 폐플라스틱 기반 액정 고분자 개발이 있으며, 이를 통해 고성능 전자 기기와 광학 소재에서 기존 석유화학 기반 소재를 대체할 수 있습니다. 이러한 업사이클링은 플라스틱 폐기물의 환경 영향을 줄이는 동시에 산업적으로 경쟁력 있는 소재를 제공하며, 포장재, 전자 장치, 건축 자재와 같은 다양한 분야에서 활용될 수 있습니다. 주요 기술적 차별성: 화학적 재활용 기반의 구조 제어 폐플라스틱 원료의 고분자 네트워크 재구성 전자 및 광학 응용에 적합한 액정 고분자 개발 응용 분야: 친환경 포장재 고성능 전자 소재 지속 가능한 건축 자재 B. 분해가능한 열경화성 고분자 분해가능한 열경화성 고분자는 사용 후 자연적으로 분해될 수 있도록 설계된 친환경 소재로, 폐기물 관리 문제를 근본적으로 해결하는 기술입니다. 기존 열경화성 고분자는 강도와 내구성은 뛰어나지만 분해가 어렵다는 단점이 있었습니다. 본 연구는 적시분해 관능기를 도입하여 분해 속도를 제어하고, 바이오매스 기반 원료를 활용하여 환경 친화성을 극대화합니다. 특히, 초고속 통신 PCB 기판에 적용 가능한 프리프레그 소재 개발은 전자 기판의 재활용 가능성을 입증하며, 지속 가능한 고성능 전자 소재를 제공하는 데 중요한 역할을 합니다. 이러한 기술은 친환경 포장재, 의료용 부품, 전자 제품 제조 등 폭넓은 산업적 활용성을 가집니다. 주요 기술적 차별성: 적시분해형 관능기를 통한 자연 분해 가능성 고성능 열경화성 소재 설계 및 강도 유지 프리프레그 기반 재활용 가능 기술 응용 분야: 생분해 포장재 의료용 부품 친환경 전자 소재 및 PCB 기판 연구의 중요성 및 차별화 이 연구 분야는 단순히 플라스틱 폐기물을 줄이는 것에 그치지 않고, 이를 새로운 고성능 소재로 전환하거나 자연에서 분해 가능한 형태로 만들어 환경적 지속 가능성을 확보하는 데 초점을 맞추고 있습니다. 이러한 기술은 ESG(Environmental, Social, and Governance) 트렌드와 맞물려 다양한 산업에서 높은 상업적 가치를 가질 것으로 기대됩니다. 산업적 기회: 글로벌 규제 대응 및 친환경 인증 획득 지속 가능한 소재 시장에서의 경쟁력 강화 플라스틱 순환 경제 구축에 기여
주요 프로젝트
기타 프로젝트
반도체 Burn-in-test PCB용 280℃ 이상의 고내열 및 고절연성 나노복합 프리프레그 소재 기술개발
한국산업기술기획평가원
본 과제는 반도체 Burn-in-test PCB에 적용 가능한 280℃ 이상의 고내열성과 고절연성을 갖춘 나노복합 프리프레그 소재 기술을 개발하고자 함. 이를 통해 반도체 검사 신뢰도를 높이고, 고온 환경에서도 안정적인 성능을 제공하는 PCB 제작 기술을 확보하여 반도체 산업 전반에 혁신적인 기술 기반을 제공하려 함. 주요 연구 내용으로는 저유전 유리섬유 직조 기술 개발, 고내열 바인더 소재와 고방열 나노소재 조합 최적화, 에폭시 구조 제어를 통한 저유전성 확보, 그리고 프리프레그 소재의 물리적 특성을 시뮬레이션으로 분석하는 것이 포함됨. 이를 통해 반도체 검사 시장을 선도할 뿐 아니라, 첨단 패키징, 고주파 통신, 자율주행 자동차 등 다양한 첨단 산업 분야에서 응용 가능성을 확대하고자 함. 개발된 기술은 5G/6G 통신, 위성 통신, 레이더, 자율주행 등 고주파 신호를 활용하는 응용 분야에서 중요한 역할을 할 것으로 기대됨. 경제적 측면에서는 국내 반도체 소재·부품의 국산화를 촉진하고 글로벌 반도체 검사 시장에서 경쟁력을 확보하며, 산업 전반의 품질 향상과 원가 절감을 가능하게 함. 사회적 측면에서는 전문 인력 양성과 고용 창출, 첨단 산업 발전에 기여하며, 반도체 신뢰성 테스트와 관련된 차세대 먹거리를 창출할 수 있을 것으로 예상됨. 이는 국내 반도체 생태계의 지속 가능성과 글로벌 시장에서의 기술적 우위를 공고히 하는 중요한 계기가 될 것임.
2023.08 - 2027.11
초고속 통신 기판용 저유전율 저손실 CCL 제작을 위한 유리섬유 소재 기술개발
한국산업기술기획평가원
저유전율, 저손실 CCL 제작을 위한 고기능 유리섬유 소재 개발을 목표로 진행 중. 주요 연구 목표는 고성능 유리섬유 직물의 생산과 표면처리 기술을 최적화하여 고내열성 및 저손실 특성을 구현하는 것. 이를 위해 저유전율 원사 적용 유리섬유 직물 생산과 함께 필러 및 표면처리 기술을 개선하고, 다양한 나노소재와 복합소재를 활용해 방열 성능을 높이는 기술 개발이 이루어짐. 또한, 실리카와 같은 고성능 나노입자를 사용한 고방열 소재와 유리섬유의 조합을 통해 효율적이고 안정적인 고속 통신 기판을 위한 원재료 개발을 목표로 하고 있음. 이 기술들은 반도체와 통신 분야의 고속 회로 및 PCB 제작에 적용될 수 있으며, 산업적 측면에서는 고주파 통신, 레이더 시스템, 자율주행 자동차 등 다양한 분야에 활용될 것으로 예상됨.
2021.03 - 2024.11
전통 옻칠 현대화를 위한 다기능성 친환경 옻칠 복합소재 및 공정기술 개발
한국연구재단
전통 옻칠 현대화 및 신산업 창출을 위한 옻칠 기반 고기능성 복합소재와 인쇄 공정 기술 개발을 목표로 함. 첫째, 전통 옻칠 산업 실태 파악하고 현대화 개발 방향 도출, 옻칠 원액 자동 정제 및 우루시올 추출/저장 기술 개발. 공예/회화용 컬러 옻칠 소재와 피부 저자극 친환경 첨가제 개발, 옻칠기반 잉크 흐름 특성 최적화 및 인쇄기술을 통한 도막 및 패턴 형성 기술 향상. 스마트 공방 시스템 도입으로 전통 옻칠 품질 개선, 맞춤형 옻칠 제품 대중화 및 신기능성 복합소재 활용한 첨단 산업 응용 제품 창출 가능. 경제적, 산업적 측면에서 생산성 향상과 가격 경쟁력 강화, 신기능성 복합소재 개발로 타 산업 응용 확대. 전통 옻칠 문화 대중화와 관련 산업 고용 창출에도 기여할 것으로 예상됨.
2023.08 - 2027.11
산업미세먼지저감 및 화학안전관리 전문인력양성사업
한국산업기술진흥원
이 사업은 산업미세먼지 및 화학안전 분야의 전문 인력을 양성하고, 이를 통해 산업계의 환경 규제 애로사항을 해결하고 경쟁력을 강화하는 것을 목표로 함. 주관기관인 한국생산기술연구원과 참여기관인 숙명여자대학교, 아주대학교, 인하대학교는 산업별 특화 교육과정을 개발 및 운영하며, 실무형 인재 양성 및 취업률 제고를 위한 사업 추진 전략을 세움. 특히, 각 대학은 정유, 석유화학, 철강, 발전소 등 다양한 산업에 특화된 교육과정을 제공하고, 산업계 현장 수요 기반으로 실무 역량을 강화하는 프로그램을 운영함. 이 사업은 5년간 150명을 양성하는 목표를 가지고 있으며, 졸업생의 고용 연계와 대외 홍보를 강화하여 사업 성과 확산과 자립화 방안을 마련할 예정.
2020.02 - 2025.01
배리어 및 고경도화 기술을 적용한 저 이물 폴리카보네이트 필름 제조 기술 개발
한국산업기술기획평가원
본 연구는 고경도 및 배리어 특성을 갖춘 저이물 폴리카보네이트(PC) 필름을 제조하는 기술을 개발하며, 이를 통해 5G 통신과 자동차 전장 분야 등에서 활용될 수 있는 고성능 필름을 제조하고자 함. 연구는 PC/PMMA 공압출 필름, IML 필름, QD용 배리어 코팅 및 하드 코팅 등 다양한 필름 제조 공정을 다루며, 필름의 전광선 투과율, 반사율, 경도, 내마모성 등 여러 물성을 최적화하는 기술을 개발함. 또한, 다양한 공동연구개발기관과 협력하여 고경도 하드코팅용 유무기 하이브리드 소재 및 색변환 데코 필름, QD 재료 개발 등을 통해 새로운 산업 분야를 창출하고, 이를 바탕으로 다양한 시제품을 제작하여 고신뢰성 및 고경도 특성을 갖는 필름 제조를 목표로 함.
2020.03 - 2024.11
동박 용출 Cu 매개 in-situ 표면 유도 고분자 중합기술을 이용한 FCCL용 분자접착 기술 개발
한국연구재단
본 연구는 5G 통신용 FCCL 소재 개발을 위한 혁신적인 분자접착 기술을 목표로, 동박 표면에서 용출된 구리를 촉매로 활용해 고분자 중합을 유도하는 기술을 개발. 이를 통해 동박 표면에서 직접 접착층을 형성하여 저유전손실을 가진 새로운 개념의 차세대 접착 기술을 구현하고자 함. 동박 표면의 구리 용출 거동을 분석하고, 이를 기반으로 고분자 중합 조건을 최적화하여 in-situ 접착층 형성 기술을 개발. 또한, 저유전 접착층을 위한 고분자 구조 설계 및 합성 기술을 개발하여, 5G 통신용 안테나와 관련 산업 분야에서 활용할 수 있는 소재 기술을 창출. 이 기술은 5G 통신뿐만 아니라 자율주행, 인공지능, 스마트시티 등 다양한 산업에 적용될 수 있으며, 국내 5G 통신 산업의 기술력을 확장하고, 신시장 창출 및 선도를 목표로 함.
2020.06 - 2023.11
천연물 유래 적시분해형 친환경 가교 네트워크 고분자에 관한 연구
한국연구재단
본 연구는 플라스틱 폐기물 및 미세플라스틱 문제 해결을 위한 적시분해형 천연물 유래 친환경 가교 네트워크 고분자 소재 개발을 목표로 함. 이를 위해 식물이나 미생물 등 천연자원에서 유래한 고분자화학 소재를 사용하여, 분해 속도를 제어할 수 있는 가교 네트워크 구조를 설계하고 합성하는 기술을 개발. 적시분해 관능기를 도입하여 자연순환형 고분자를 구현하고, 이를 통해 완전 분해된 고분자가 환경에 미치는 영향을 최소화하며, 다양한 산업 분야에서 사용할 수 있는 폐기 가능하고 친환경적인 고분자 소재를 제공하려 함. 연구는 적시분해 가능한 고분자의 응용 가능성을 제시하고, 특히 보안용 저장장치 기판 등 다양한 첨단 응용 분야에서 활용될 것으로 기대됨.
2020.05 - 2023.01
공예/회화용 맞춤형 기능성 옻(칠) 소재 및 평가기술 개발
한국콘텐츠진흥원
본 연구는 옻칠 공예와 고분자소재, 분석과학을 융합하여 공예 및 회화용 맞춤형 기능성 옻칠 소재를 개발하고, 이를 통해 옻칠 공예산업의 신뢰도를 높이기 위한 평가기술 플랫폼을 구축하는 것을 목표로 함. 이를 위해 옻칠 소재별 성능 평가를 위한 표준 테스트베드를 마련하고, 저습도/속건조형, 속경화형, 고온경화형, 친환경 무독성 컬러 옻칠, 유연성 옻칠 등 다양한 맞춤형 소재를 개발하며, 공예·회화 현장에서의 실용성을 높이고자 함. 기술적 기대효과로는 옻칠의 과학적 분석을 통한 기능성 실증 및 평가지표 확립, 맞춤형 옻칠을 활용한 공예품 제작의 혁신과 대중화가 이루어질 것으로 예상되며, 이는 소비자 신뢰 확보와 옻칠 예술의 대중화에 기여할 수 있음. 또한, 경제적 및 산업적 측면에서는 옻칠 제품의 품질 기준을 확립하고, 맞춤형 제품화로 DIY 수요를 확대하며, 수입제품 대체로 외화 유출을 방지하고 소비를 촉진할 것으로 기대됨.
2019.03 - 2021.11
전기방사 기술을 이용한 고기능성 생리혈 흡수원단 개발
중소기업기술정보진흥원
전기방사 기술을 이용해 고기능성 생리혈 흡수 원단을 개발하는 본 과제는, 최적의 흡수와 속건 성능을 가진 원단을 만들기 위해 전기방사에서 추출된 원단과 유사한 구조로 흡수, 건조, 항균, 투습도 테스트를 진행할 계획임. 이후, 최적의 배합 비율을 설정하고 직조 과정을 거쳐 기능성 원단을 생산할 예정이며, 이 원단은 여성 관련 캠페인과 SNS 광고 등을 통해 매출을 증가시키고 고용 창출에 기여할 것으로 예상됨. 2018년 매출은 11억 원에 달했으며, 이 과제를 통해 2019년 목표 매출은 30억 원으로 설정하고 8명을 추가로 고용할 계획임.
2019.04 - 2021.03
3차원 인쇄 전자소자 구현을 위한 자가치유 가능 나노 전자 소재 개발
한국연구재단
3차원 전자소자 구현을 위한 자가치유형 나노 전자 소재 개발 목표. 3D 프린팅에 적용 가능한 자가치유 가능 나노 전자 잉크 소재를 개발하여 웨어러블 전자기기 및 스마트 자동차 부품 등 차세대 ICT 융합 스마트 전자 산업 선도. 유기 금속 화합물 및 금속 나노 입자 기반의 저온 공정용 전도성 소재 개발, 자가치유 기능을 부여한 고분자 설계 및 합성. 3D 곡면 인쇄를 위한 나노 전자 소재의 레올로지 분석 및 최적화, 전도성 네트워크 구조 형성을 위한 나노 입자 복합화. 차세대 인쇄 전자 산업을 이끌며, 3D 프린팅 기술의 발전에 따라 수요 급증 예상.
2017.05 - 2020.04
계면에너지 조절을 통한 계층적 다중스케일 구조제어 화학소재 및 공정 핵심기술 개발
한국산업기술평가관리원
계면에너지 조절을 통해 다층 구조가 형성되는 고기능성 스마트 코팅 화학소재 개발 목표. 고분자 및 유무기 하이브리드 소재 기반, 자가 계층화 극대화할 수 있는 코팅 소재 설계 및 합성 기술 개발. 이를 통해 기능 맞춤형 코팅 소재 구현, 다양한 공정 조건 최적화 및 계층 구조 분석 기술 활용해 물리적, 화학적 특성 평가. 자동차, 전자기기, 건축물 등 산업 분야에 적용 가능한 소재 개발. 신기술 확보로 해외 기술 의존도 줄이고 스마트 코팅 화학소재 원천 기술 선점. 경제적으로는 제조 공정 단순화 및 국산화 촉진해 생산성 향상, 국가 경쟁력 제고. 사회적으로 신규 고용 창출 및 기업 경쟁력 강화에 기여.
2018.06 - 2020.11
형상 맞춤 다층 기판 FPCB 소재 및 제조 기술 개발
한국산업기술평가관리원
이 과제는 3차원 성형이 가능한 다층 FPCB 소재 및 제조 기술 개발을 목표로 함. 주관기관인 한국과학기술연구원은 하이브리드 잉크를 이용한 성형용 FPCB 공정과 다층 FPCB 3차원 성형 공정을 개발함. 전자부품연구원은 고신장율 소재와 구리-은 하이브리드 전도성 잉크 소재를 개발하고 이를 이용한 플렉시블 안테나 시제품을 제작함. 이녹스는 고신뢰성 기판 소재의 장기 신뢰성을 평가하기 위한 맞춤형 평가법을 정립하고, 고온 및 고습 환경에서 내습성 향상 기술을 개발함. 하나마이크론은 다층 FPCB 기판을 활용한 플렉시블 IC 패키지 실장 기술과 피로 신뢰성을 검증함. 대주전자재료는 광소결용 전도성 잉크 조성을 개발하고, 나노입자 특성 최적화하여 저저항 전극 재료를 개발함. 이 과제를 통해 다층 FPCB 성형체 제작 및 전기적 특성을 평가하고, 고유연 접착제 소재와 SiP 검증용 시뮬레이션 기법을 개발함. 또한 다층 3차원 FPCB 성형체의 성능 및 신뢰성 평가 기준을 확립함. 이를 통해 다층 FPCB 제작에 필요한 주요 기술을 개발하고 차세대 전자 소자의 핵심 기술을 확보함.
2014.11 - 2019.10
대면적 저반사 태양전지 커버글라스용 내오염 및 고신뢰성 불소계 폴리실라잔 소재 제조기술 개발
한국산업기술평가관리원
대면적 저반사 태양전지 커버글라스용 내오염 및 고신뢰성 불소계 폴리실라잔 소재 개발. 고온 안정성 우수하고 투명도 91% 이상의 초발수 코팅용 맞춤형 실란 화합물 설계 및 대면적 코팅 공정 개발. 폴리실라잔계 소재 최적화 및 나노입자 복합화 기술을 통한 고온 안정성, 초발수성, 내마모성 향상. 태양전지, 비행기 동체, 발전기 등 다양한 산업에 응용 가능하며, 소재의 국내 기술 저변 확대 및 해외 의존도 탈피 기대. 신규 고용 창출 및 중소기업 활성화, 국내 대외 경쟁력 강화.
2016.02 - 2024.11
태양전지 커버글라스용 대면적 투명 초발수 코팅을 위한 맞춤형 실란 화합물 핵심 소재 개발
한국산업기술평가관리원
대면적 저반사 태양전지 커버글라스용 내오염 및 고신뢰성 불소계 폴리실라잔 소재 개발. 본 연구는 250도 이상의 고온에서 안정성이 뛰어나고 투과율 90% 이상의 초발수 코팅을 위한 맞춤형 실란 화합물 및 대면적 코팅 공정 개발을 목표로 함. 폴리실라잔계 바인더와 불소계 코어쉘 입자소재를 합성하고 나노 입자 복합화 기술을 통해 초발수성 코팅 용액을 개발함. 이러한 연구는 태양전지 커버글라스의 성능을 개선하는 데 중요한 역할을 하며, 특히 고온 안정성과 내오염성 향상에 기여할 수 있음. 개발된 기술은 태양전지, 비행기 동체, 발전기 등 다양한 산업 분야에 적용 가능하며, 이에 따라 에너지 효율 향상 및 고기능성 소재의 시장 확대가 기대됨. 이 연구를 통해 국내 기술 저변을 확대하고 해외 기술 의존도를 탈피할 수 있음. 신기술 확보에 의한 극한 환경용 초발수 코팅 소재 원천 기술을 선점하고, 기술 제휴를 통해 글로벌 시장에서도 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 보임. 이 연구는 새로운 산업 창출과 중소기업 활성화에 기여할 수 있으며, 특히 다품종 맞춤형 소량 생산 방식의 활성화로 중소기업의 성장 가능성을 높임.
2016.02 - 2017.11
열교환기 효율 향상을 위한 고온 안정 초발수 코팅 기술 개발
한국에너지기술평가원
고온 안정 초발수 코팅 기술 개발. 본 연구는 고온에서 안정성이 우수하고 초발수 특성을 갖춘 하이브리드 코팅 소재를 개발하는 것이 목표임. 주관기관인 전자부품연구원은 소수성 실란 화합물 합성 및 나노 입자 복합화 기술을 개발하며, 강원대학교는 미세 상분리 가능한 양친성 알콕시 실란 기능화 고분자 전구체를 합성함. 인하대학교는 소수성 실란 화합물 소재 조성 최적화 및 코팅 공정 기술을 개발하고, 경희대학교는 초발수 코팅 시편을 이용한 기초 응축 열전달 실험을 진행함. 비에이치아이(주)는 초발수 코팅이 적용 가능한 열교환기 설계를 도출하고 실험용 열교환기 기본 설계를 진행함. 이 연구를 통해 개발되는 초발수성 하이브리드 코팅 소재는 고온 안정성이 뛰어나며, 태양광 발전, 해수 담수화 플랜트, 발전용 플랜트의 응축부 등 다양한 산업 분야에서 적용될 수 있음. 또한, 기존의 고가 수입 의존을 탈피하고 국산화된 소재와 제품의 적용을 통해 국가 경쟁력을 제고할 수 있음. 이 기술 개발은 중소기업 창업 활성화 및 신사업 창출에도 기여할 것으로 기대됨.
2015.11 - 2018.08
굴절율 1.8 이상의 고휘도 프리즘필름용 광경화형 유무기 나노하이브리드 조성물 개발
한국산업기술평가관리원
고굴절 프리즘 필름의 성능을 혁신하기 위해 굴절률 1.8 이상의 유무기 나노하이브리드 조성물 개발에 주력. 나프탈렌 메탄올 변성 아크릴레이트 수지를 기반으로 고농도 무기 나노입자를 분산시키는 기술을 최적화하고, 광경화형 조성물의 배합과 공정을 확립. 반응온도, 촉매, 첨가제 조건을 세밀히 조정하여 색상, 점도, 굴절률을 동시에 개선. 참여기관의 협력을 통해 Pilot 수준의 대량 생산 공정을 구축하고, 고휘도 프리즘 시트 신뢰성 평가를 진행하며 상용화 가능성을 검증. 결과적으로, 고굴절 시장 진입이 용이해졌으며, 점도 상승 문제를 개선해 성형성과 코팅 기술을 대폭 향상. 프리즘 시트뿐만 아니라 임프린팅 코팅 등 유사 시장으로의 확장 가능성도 확보하며 관련 산업 전반의 경쟁력을 강화.
2013.08 - 2016.07
30μm급 고정밀 맞춤형 3D 프린팅용 유무기 복합소재 핵심기술 개발
한국산업기술평가관리원
이 과제는 30μm급 고정밀 맞춤형 3D 프린팅용 유무기 복합소재 핵심기술 개발을 목표로 함. 복합체 소재를 위한 원천소재 및 물성 제어를 위한 고분자와 무기물 소재 개발을 진행함. 또한, 기능성 무기물과 고분자 소재의 융복합화 기술과 물성 제어 기술을 확립하고, 소재 분산 및 기능화 기술을 개발함. 30㎛급 고정밀 3D 프린팅 기술과 후처리 기술인 고온 열처리 및 표면 처리 기술을 확립함. 이를 통해 기능성 복합소재를 활용한 개인 맞춤형 부품 응용 기술을 확립하고, 웨어러블 전자기기의 기능성 케이스 부품 및 경조직 대체용 메디컬 임플란트 부품을 평가함.
2014.09 - 2021.06
4G-LTE 스마트폰을 위한 LDS(Laser Direct Structuring)기술을 이용한 주파수 튜닝기술이 내장된 Housing Embedded 안테나/MEMS MIC복합 모듈개발
한국산업기술진흥원
4G-LTE 스마트폰의 통신 품질과 내구성을 강화하기 위해 LDS 기술과 주파수 튜닝 기술을 접목한 새로운 복합 모듈 개발에 성공. Tunable Capacitor를 활용해 LTE Band 1, 2, 3, 5, 7, 8을 지원하는 주파수 튜닝 회로를 설계하고, 효율 30% 이상, Gain -4dBi 수준의 성능을 구현. 케이스 내에 튜닝 회로를 집적하는 제조 기술을 개발하여 소형화와 설계의 자유도를 대폭 향상. MEMS MIC은 경쟁사 제품 수준의 SNR(58dB)과 RF 노이즈(-120dBV)를 구현하고, IP57 방수·방진 규격을 충족하는 패키지 설계를 완료. 또한, 내열성과 패터닝 특성을 모두 만족하는 복합 소재를 개발하여 기계적 안정성을 확보하고, 열변형 온도 250℃ 이상의 특성을 구현. 본 연구는 스마트폰의 고성능 안테나 및 MEMS 모듈의 기술적 가능성을 확장하며, 차세대 통신 기기 설계의 혁신을 주도함.
2012.07 - 2016.06
LED package용 고열전도도의 저온소결형 은 나노 하이브리드 접착제 개발
한국산업기술평가관리원
고효율 LED 패키지의 열 문제를 해결하기 위해 저온 소결형 은 나노 하이브리드 접착제 개발에 주력. 저온에서도 소결 가능한 금속 나노 입자를 합성하고, organo-metal 화합물을 활용해 고열전도성을 가진 접착제 조성물을 설계. 이 과정에서 은 나노 입자 합성 공정의 안정성을 확보하고, 소결 온도를 낮추는 기술적 진보를 이룸. 개발된 접착제는 120W/mK 이상의 열전도도를 달성했으며, LED 패키지의 열저항을 크게 낮춰 열관리를 획기적으로 개선. 전자부품연구원의 시뮬레이션과 솔레즈(주)의 샘플 제작 및 평가를 통해 다양한 기판 및 칩 조건에서 신뢰성을 검증. 또한, 개발된 접착제는 상용화 가능성을 확인하며 고열전도 접착제 분야에서 새로운 표준을 제시. 이 연구는 LED 패키지뿐만 아니라 다른 전자부품 응용에도 적용 가능성을 열어 산업 전반에서의 기술적 도약을 이끎.
2014.05 - 2016.04
풀컬러 색변환을 위한 블록 공중합체 가변 광자 결정 구조 제어 기술 개발
한국연구재단
블록 공중합체의 자기 조립을 활용해 풀컬러 색변환 광결정 구조 제어 기술 개발에 주력. 블록 공중합체의 미세 구조를 정교하게 제어하여 가변 광자 결정의 반사 파장 변화와 외부 자극 간 상관관계를 체계적으로 연구. 이를 통해 광결정 소재의 자극 응답 속도를 정량적으로 분석하고, 반사형 디스플레이, 센서, 광학 소자 등에 적용 가능한 기술적 기반을 확립. 풀컬러 색변환 특성을 갖춘 광결정 소재는 디스플레이 및 센서 분야 외에도 스마트 윈도우, 태양전지, 건축 외장재 등 다양한 산업에서 활용 가능성을 확인. 나노 구조를 정교하게 제어하는 이 기술은 새로운 첨단 산업과 소재 기술의 융합을 통해 차세대 고기능성 광학 부품 개발에 기여.
2012.11 - 2015.11
나노섬유 패턴 기반 포토마스크를 이용한 투명전극 필름 개발
중소기업기술정보진흥원
이 연구는 디스플레이 산업에서의 기술 혁신을 목표로, 투명전극 필름의 새로운 제조 방식을 탐구했습니다. 연구팀은 기판에 부착력을 강화한 전기방사 고분자 소재를 개발하고, 직경 500~900nm의 균일한 나노섬유를 제작하는 공정을 확립했습니다. 이를 기반으로 나노섬유 패턴을 활용한 3-Phase 포토마스크를 구현했으며, 투명전극과 배선전극을 일체형으로 통합한 시제품을 제작하는 데 성공했습니다. 특히, 이 기술은 90% 이상의 투과율과 50Ω/□ 이하의 면저항을 실현해 모바일 터치스크린 모듈에 적용 가능한 고성능 필름을 개발했습니다. 이러한 결과는 투명전극 필름 제조 공정의 효율성을 높이고, 비용 절감과 성능 개선의 가능성을 동시에 제시했습니다.
2014.07 - 2015.07
고전기절연 및 고방열성 산화알루미늄을 적용한 전자부품 방열판(Heat sink) 개발
한국산학연협회
고효율 방열 기술 확보를 위해 고전기절연 및 고방열성 산화알루미늄 소재를 적용한 전자부품 방열판 개발에 주력. 플라즈마 전해산화(PEO) 기술을 활용하여 열전도도 2.0 W/mK의 산화알루미늄 소재를 개발하고, 고경도 및 내식성을 갖춘 세라믹 피막 형성 공정을 최적화. 이를 위해 전해액 조성과 합금 전처리 공정을 개선하고, 플라즈마 전해산화 시스템을 통해 신뢰성 평가를 진행. 연구 결과, 전자부품 방열판의 성능을 대폭 향상시켰으며, 전원 장치 및 노트북 등 전자기기 외에도 전기자동차 배터리팩 방열 소재로의 확장 가능성을 확인. 특히, 플라즈마 전해산화 공정의 개선으로 항공우주, 반도체, 광학 등 첨단 산업 분야에서도 활용 가능성을 열어 산업 전반의 기술적 경쟁력을 강화. 연구는 방열 성능과 친환경 공정을 동시에 실현하며 전자산업의 지속 가능성에 기여.
2014.05 - 2015.04
무소결 고충진 공정을 이용한 근거리 통신용 고투자율 Magnet Sheet, 고방열 LED PKG 부품 및 3D PKG 기반기술 개발
한국산업기술평가관리원
근거리 통신 및 고방열 기술을 결합한 고기능성 부품 개발에 주력. NFC와 RFID를 위한 Magnet Sheet 기술을 개발하고, 무소결 고충진 세라믹 후막 공정을 최적화하여 양산성을 확보. 슬러리용 레진 시스템과 후공정 기술을 정교화하여 안정적인 생산 공정 구축. IT 및 모바일 디바이스를 위한 3D 세라믹스 기술(PAM)을 개발하여 전력 증폭 모듈의 성능을 최적화. 해당 기술은 고투자율 및 고방열 특성을 바탕으로 NFC 통신, RFID, 고성능 전자기기 등 다양한 응용 분야에 적용 가능성을 열며, 전자 부품 산업에서의 경쟁력을 한층 강화.
2011.05 - 2017.04
CNT를 이용한 결로방지용 투명발열체 개발
한국건설교통기술평가원
결로 방지를 위한 투명 발열체 개발을 목표로 CNT 기반 기술을 연구. CNT를 활용하여 고투명도와 안정적인 발열 성능을 동시에 갖춘 면 발열 유리 기술을 개발하고, 대면적 코팅 공정의 최적화를 통해 제조 효율성을 높임. 특히, CNT-유리 기판 간 접착 안정성을 개선하고 내환경성 및 장기 신뢰성을 확보하여 발열체의 내구성을 강화. 복합 필름의 투명성과 전기적 특성을 조정하여 다양한 응용 가능성을 검증. 개발된 기술은 결로 방지용 창호뿐만 아니라 터치 스크린, 태양전지 등 고부착성을 요구하는 응용 소자에 활용 가능. 또한, 연속 공정 기반의 대면적 코팅 기술은 상업화와 대량 생산에 적합하며, 기존 공정 대비 효율성을 대폭 향상. 본 연구는 투명 발열체와 관련 응용 시장에서 기술적 경쟁력을 강화하며, 다양한 분야로 확장 가능성을 열었음.
2008.06 - 2013.05
아몰포스 금속분말을 사용한 파워용 칩 인덕터
한국산업기술평가관리원
아몰퍼스 금속분말을 활용하여 고성능 파워용 칩 인덕터 개발에 집중. 성형 공정 최적화를 통해 제품의 전기적 특성을 개선하고, 코팅 공정으로 재료 강도와 권선 성능을 강화. 금속 단자 형성 기술을 개선하여 내구성과 제조 효율성을 높임. 특히, 아몰퍼스 금속 코어에 페라이트 코팅 기술을 적용하여 열과 전류 특성에 강한 인덕터를 구현. 이 기술은 모바일 기기부터 TV, 모니터, LCD 백라이트와 같은 다양한 전자기기에 폭넓게 활용 가능. 본 연구는 차세대 전력용 인덕터 시장에서 기술적 우위를 확보하는 데 기여.
2011.09 - 2014.08
친환경 플라즈마전해산화(PEO) 기술을 이용한 금속표면처리 기술
중소기업기술정보진흥원
금속의 내마모성과 내식성을 동시에 향상시키기 위한 친환경 표면처리 기술 개발에 주력. 플라즈마 전해산화(PEO) 공정을 활용하여 비정질 세라믹 피막을 형성하고, 공정 조건과 시스템을 최적화해 높은 신뢰성을 확보. 기존 기술 대비 폐수 발생량을 대폭 줄이며 정밀한 선택적 코팅이 가능해 생산 효율성을 높임. 이 기술은 알루미늄과 마그네슘 기반 소재의 경량화와 내구성을 강화하여 제조 비용 절감과 품질 향상을 동시에 실현. 표면처리 기술의 청정화를 통해 국산화된 공정으로 수입 대체 효과를 기대하며, 다양한 산업에서 국제적 경쟁력을 확보하는 데 기여.
2010.05 - 2012.04
유연소재용 고경도 내마모성 유기/무기 하이브리드 나노코팅 기술
한국과학재단
유연 소재의 내구성을 강화하기 위해 고경도 내마모성 유기/무기 하이브리드 나노코팅 기술 개발에 집중. 자기조립 공정을 통해 유기와 무기의 하이브리드 표면을 제조하고, 나노구조 표면의 내마모 특성을 평가하여 표면 경도 6H 이상, 내마모성 10,000회 이상의 성능을 달성. 이 기술은 첨단 디스플레이, 건축 외장재, 자동차, 항공기 등 다양한 산업에 활용 가능하며, 반사 방지 코팅 기술과 결합해 태양전지의 효율 향상에 기여. 내지문 및 이물질 부착 방지 기능을 통해 고부가가치 제품의 품질과 경쟁력을 높이고, 국내외 기술 수준이 낮은 분야에서 원천기술을 확보하여 수입 의존도를 낮추고 정밀 전자 분야의 경쟁력을 강화.
2008.03 - 2012.02
외부자극 응답성 블록공중합체의 자기조립을 이용한 가변 광자결정 구조 제어 및 신기능성 나노 표면 개발
한국학술진흥재단
외부 자극에 응답하는 블록공중합체를 활용하여 가변 광자결정 구조와 신기능성 나노 표면 개발에 집중. 빛, 온도, pH, 용매, 전기장 등 다양한 외부 자극에 반응할 수 있는 블록공중합체와 초분자를 합성하고, 이를 통해 광자결정 구조 및 표면 특성을 제어하는 기술을 연구. 특히, 광자결정 기반 lamellar gel을 설계하여 microlaser, 고효율 LED, 광 스위치, 저손실 웨이브가이드 등 광전자 소자에 응용 가능한 신소재를 개발. 본 연구는 광통신, 디스플레이, 화학/바이오센서 등 첨단 나노소자 분야에서 새로운 가능성을 열며, 빛을 활용한 정보 전달 기술의 효율성을 극대화할 것으로 기대.
2007.12 - 2009.11