| 초록 |
□ 연구개요 4차 산업 시대를 맞아 능동적이고 주도적으로 대응하기 위해 그 핵심인 센서 관련 원천 기술을 개발하고자 함. 본 과제에서는 온도 등과 같은 외부 자극에 따라 광학적 특성이 변하지만 졸-젤 전이를 포함하는 기존 시스템과는 달리 지속적으로 탄성젤 상태를 유지할 수 있는 새로운 기능성 고분자 소재를 디자인/합성하고, 연신성 향상 기술을 함께 개발하여 특정 유무선 통신장비 없이도 시각적으로 외부 환경 변화 감지가 가능한 웨어러블 센서 시스템을 구축함. □ 연구 목표대비 연구결과 연구목표 1: 온도감응 젤 용 새로운 공중합체 디자인/합성 (달성도 100%) - Poly(styrene-ran-benzylmethacrylate-ran-methyl methacrylate)을 온도감응 젤 용 신규 공중합체 젤레이터로 개발 완료. - 온도감응 시스템의 물성 제어를 위해 신규 개발한 공중합체 조성 및 분자량 제어 완료. 연구목표 2: 확보한 온도 감응 시스템의 광학적/기계적 물성 분석 (달성도 100%) - 본 과제를 통해 확보한 온도감응 이온젤 시스템의 온도 변화에 따른 광학적 특성 변화 분석 완료. - 확보한 온도감응 시스템의 유변학적/기계적 특성 분석 및 x-ray scattering실험을 통한 구조 분석 완료. 연구목표 3: 젤 시스템의 웨어러블화를 위한 연신성 향상 기술 확보 (달성도 100%) - 이온젤 시스템의 웨어러블 소자 응용을 위해 소재의 연신성 향상을 도모하고자 poly(methyl methacrylate)-r-poly(butyl acrylate) (PMMA-r-PBA) 젤레이터 및 이를 기반으로 한 이온젤 시스템 개발 완료. - 소재의 연신성이 확보될 수 있었던 과학적 근거 분석 및 이온젤 구성 조성-소재 연신성 간 상관관계 규명 완료. 연구목표 4: 응용분야에 맞게 젤 성능 자유롭게 조절/제어 기술 확보 (달성도 100%) - 온도감응 이온젤 시스템에 첨가제 추가를 통한 감응 가능 온도인 LCST 제어 기술 개발 완료. - 공중합체 조성 제어 및 이온젤 구성 비율 (공중합체 젤레이터:이온성 액체) 조절에 따른 감지 가능 온도 범위 제어 기술 확보 완료. 연구목표 5: 눈으로도 환경 변화 감지가 가능한 웨어러블 소자 플랫폼 기술 구현(달성도 100%) - 환경변화 감지를 이온젤의 광학적 물성 변화로 나타낼 수 있는 시스템 개발 완료. - 발생한 주변 환경 변화를 전기적 신호 뿐 아니라 광학적으로 나타낼 수 있는 기능성 시스템 확보 완료. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 연구결과는 최신 웨어러블 센서 기술에 크게 기여할 수 있는 피부 부착형 아이오노 시스템에 대한 개발로 특정 분석 장비 없이 어느환경에서나 시각적 관찰을 통해 주변 환경 변화를 인지 할 수 있다는 특징이 있음. 또한 해당 변형 가능한 연신성 시스템 자체가 전해질로 사용이 가능한만큼 다른 전기화학 시스템 (예: 배터리, 슈퍼커패시터, 전기화학 디스플레이 등)에도 확장 활용이 가능하다는 장점이 있음. 이에 본 연구 결과는 그 파급력이 매우 클 것이며 해당 분야의 기여도가 높음을 고려하였을 때 매우 중요한 핵심 기술이 될 것으로 판단되는 바임. (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
