프로젝트 소개
본 과제는 식물의 잎에 붙이는 초박막·초경량 패치에 빛을 내는 μLED와 온도·습도·변형을 측정하는 반도체 센서를 결합하여 식물의 생장을 돕고 상태를 실시간으로 확인하는 기술을 개발하는 연구임. 식물 재배의 낮은 생장 효율과 열 스트레스 문제를 개선하고 스마트팜에 적용하는 것을 지향함.
연구 목표는 다중물리계산을 활용해 열과 기계적 변형에 강한 고방열 플랜트 패치를 설계하고, 이종집적 반도체 소자를 통합하는 데 있음. 핵심 연구 내용은 h-BN, black phosphorous, MXene 등을 활용한 다공성 패치 개발, 레이저-금속층 응집 기반 스마트 프린팅 공정 및 μLED·온도·습도·스트레인 센서의 이종접합임. 또한 μLED 파장별 광합성 및 생장 촉진 효과, 온·습도와 잎 성장 상태의 실시간 모니터링, VOC 센싱 기술을 검증함. 기대 효과는 식물 생장 효율 향상과 스마트팜의 재배 조건 최적화이며, 식물 질병 치료, 광 치료 웨어러블, 스마트 디바이스 등으로의 확장 및 이종접합 반도체 기술의 산업적 활용 확대가 기대됨.