유도 결합형 플라즈마 기술로 고방열 플라스틱 저비용·고속 제조공정 개발 - KIST 연구진, 팽창율이 큰 흑연의 방열특성이 향상되는 메커니즘 규명 - 고속으로 대량의 고품질 팽창흑연 제조 및 고방열 플라스틱 개발 가능성 기대 한국과학기술연구소(KIST, 원장 이병권) 전북분원(분원장 김준경) 복합소재기술연구소 다기능구조용복합소재연구센터 김성륜 박사팀과 전북대학교 유기소재파이버공학과 길명섭 교수는 자체 개발한 유도 결합형 플라즈마*를 이용해 결함 발생이나 표면 특성 변화 없이 흑연의 팽창구조를 제어하여 우수한 고방열 복합소재를 제조하는 기술을 개발했다고 밝혔다. *유도 결합형 플라즈마 : 고주파 코일의 축을 따라 혼합물을 흘려 전자적으로 플라즈마 상태를 생성시킨 광원 열전도 특성이 우수하다고 알려진 탄소소재 중 저렴한 가격과 복합소재 방열 특성을 효율적으로 향상시킨다고 알려진 팽창흑연은 최근 경량 고방열 플라스틱 제조를 위해 첨가하는 열전도성 충전재(filler)로써 재 주목받고 있다. 팽창흑연은 일반적으로 연필심의 원료인 흑연을 산처리(acidification) 후 고온 열처리 하여 제조하는데 흑연 시트가 층 간 간격을 두고 적층된 독특한 형태로 나타난다. 이러한 구조는 고분자 복합소재의 열전도도를 효율적으로 향상시킨다. KIST 김성륜 박사팀은 이러한 팽창 흑연을 자체 개발한 유도 결합형 플라즈마를 이용하여 결함 및 표면 특성 변화를 최소화하면서도 팽창 정도를 제어하고 고속으로 제조할 수 있는 기술 개발에 성공했다. 연구진은 유도 결합형 플라즈마의 처리 온도를 높일수록 팽창 흑연의 팽창율이 증가하였고, 가장 크게 팽창된 흑연을 혼입한 고방열 플라스틱의 열전도도는 사용된 플라스틱의 열전도도에 비해 최대 약 58배, 팽창되지 않은 흑연을 혼입한 플라스틱의 열전도도에 비해 최대 약 5.7배 향상되는 것을 밝혔다. 본 연구진이 직접 설계 및 제작한 유도 결합형 플라즈마는 결함 발생이나 표면 특성 변화를 최소화 하면서도 시스템의 가스 온도를 제어함으로써 흑연의 팽창구조를 자유롭게 제어할 수 있다. 기존 열처리 공정에 비해 팽창 처리 시간을 상당히 단축하여, 향후 고속화 및 자동화된 연속 공정으로의 개발이 가능할 것으로 보인다. 고방열 소재(TIM) 세계 시장 규모는 2025년 8조 6680억 원으로 예측되며 앞으로 경량 자동차 방열부품 및 전자재료(모바일, IT, LED분야 등) 등으로 확대 적용될 것으로 기대된다. KIST 김성륜 박사는 “최근 고방열 플라스틱의 열전도성 필러로 탄소소재에 대한 관심이 높아지고 있다. 이번 성과를 활용하면 가격이 저렴하고 고품질의 고방열 플라스틱 제조할 수 있을 것”이며 “학술적으로도 최근 이슈가 되고 있는 소재에 일어나는 열전도특성의 이상적인 변화(thermal percolation) 거동의 발견과 원인 규명에 중요한 연구가 될 것”이라고 말했다. **고방열 플라스틱 열전도성 필러 : 플라스틱의 열전도도를 향상시키기 위해서는 열전도도가 우수한 금속 혹은 세라믹을 혼합하는 방법을 사용하는데, 열전도도가 향상된 플라스틱을 고방열 플라스틱 및 이를 위해 혼입된 소재를 열전도성 필러라고 한다. 본 연구결과는 미래창조과학부 지원으로 KIST 기관고유사업과 중소기업청 융복합기술개발과제로 수행되었으며, 탄소 소재분야의 세계적 권위의 국제학술지인 ‘Carbon’(IF : 6.198) 에 한국시간으로 4월 14일(금)자에 온라인 게재되었다. * (논문명) ‘Volume control of expanded graphite based on inductively coupled plasma and enhanced thermal conductivity of epoxy composite by formation of the filler network’ - (공동제1저자) 김현수 박사과정, 김종혁 석사과정 - (공동교신저자) 한국과학기술연구원 복합소재기술연구소 김성륜 박사 - (공동교신저자) 전북대학교 유기소재파이버공학과 길명섭 교수 <그림설명> <그림 1> KIST 김성륜, 이헌수 박사팀은 결함의 발생이나 표면 특성 변화없이 고속으로 흑연의 팽창구조를 제어하기 위해 유도 결합형 플라즈마를 직접 설계 및 제작 하였다. 기존 퍼니스 기반 열처리 공정 대비 고속으로 고품질 팽창 흑연을 제조할 수 있었다. <그림 2> 유도 결합형 플라즈마 처리 공정에서 가스 온도를 제어함으로써 그림과 같이 흑연의 팽창 정도를 제어할 수 있었다. <그림 3> 흑연의 팽창율이 복합소재 열전도도에 미치는 영향을 규명하기 위해 팽창 정도가 각각 제어된 흑연을 플라스틱에 혼입하여 복합소재를 제조하였고, 제조된 복합소재의 내부구조를 파악하기 위해 X-ray 소스 기반 마이크로 CT 장비를 이용한 3차원 비파괴 분석기법을 적용하였고, 그림과 같이 복합소재 제조 후에도 제어된 흑연의 팽창율이 유지됨을 확인할 수 있었고, 팽창율이 클수록 필러의 접촉으로 거대 네트워크를 형성함을 확인할 수 있다. <그림4> 실제로 제조된 복합소재의 방열특성을 평가하였을 때, 혼입된 팽창 흑연의 함량이 동일함에도 불구하고 팽창율이 큰 경우 훨씬 우수한 방열 특성이 나타남을 확인하였다.

유도 결합형 플라즈마 기술로 고방열 플라스틱 저비용·고속 제조공정 개발 - KIST 연구진, 팽창율이 큰 흑연의 방열특성이 향상되는 메커니즘 규명 - 고속으로 대량의 고품질 팽창흑연 제조 및 고방열 플라스틱 개발 가능성 기대 한국과학기술연구소(KIST, 원장 이병권) 전북분원(분원장 김준경) 복합소재기술연구소 다기능구조용복합소재연구센터 김성륜 박사팀과 전북대학교 유기소재파이버공학과 길명섭 교수는 자체 개발한 유도 결합형 플라즈마*를 이용해 결함 발생이나 표면 특성 변화 없이 흑연의 팽창구조를 제어하여 우수한 고방열 복합소재를 제조하는 기술을 개발했다고 밝혔다. *유도 결합형 플라즈마 : 고주파 코일의 축을 따라 혼합물을 흘려 전자적으로 플라즈마 상태를 생성시킨 광원 열전도 특성이 우수하다고 알려진 탄소소재 중 저렴한 가격과 복합소재 방열 특성을 효율적으로 향상시킨다고 알려진 팽창흑연은 최근 경량 고방열 플라스틱 제조를 위해 첨가하는 열전도성 충전재(filler)로써 재 주목받고 있다. 팽창흑연은 일반적으로 연필심의 원료인 흑연을 산처리(acidification) 후 고온 열처리 하여 제조하는데 흑연 시트가 층 간 간격을 두고 적층된 독특한 형태로 나타난다. 이러한 구조는 고분자 복합소재의 열전도도를 효율적으로 향상시킨다. KIST 김성륜 박사팀은 이러한 팽창 흑연을 자체 개발한 유도 결합형 플라즈마를 이용하여 결함 및 표면 특성 변화를 최소화하면서도 팽창 정도를 제어하고 고속으로 제조할 수 있는 기술 개발에 성공했다. 연구진은 유도 결합형 플라즈마의 처리 온도를 높일수록 팽창 흑연의 팽창율이 증가하였고, 가장 크게 팽창된 흑연을 혼입한 고방열 플라스틱의 열전도도는 사용된 플라스틱의 열전도도에 비해 최대 약 58배, 팽창되지 않은 흑연을 혼입한 플라스틱의 열전도도에 비해 최대 약 5.7배 향상되는 것을 밝혔다. 본 연구진이 직접 설계 및 제작한 유도 결합형 플라즈마는 결함 발생이나 표면 특성 변화를 최소화 하면서도 시스템의 가스 온도를 제어함으로써 흑연의 팽창구조를 자유롭게 제어할 수 있다. 기존 열처리 공정에 비해 팽창 처리 시간을 상당히 단축하여, 향후 고속화 및 자동화된 연속 공정으로의 개발이 가능할 것으로 보인다. 고방열 소재(TIM) 세계 시장 규모는 2025년 8조 6680억 원으로 예측되며 앞으로 경량 자동차 방열부품 및 전자재료(모바일, IT, LED분야 등) 등으로 확대 적용될 것으로 기대된다. KIST 김성륜 박사는 “최근 고방열 플라스틱의 열전도성 필러로 탄소소재에 대한 관심이 높아지고 있다. 이번 성과를 활용하면 가격이 저렴하고 고품질의 고방열 플라스틱 제조할 수 있을 것”이며 “학술적으로도 최근 이슈가 되고 있는 소재에 일어나는 열전도특성의 이상적인 변화(thermal percolation) 거동의 발견과 원인 규명에 중요한 연구가 될 것”이라고 말했다. **고방열 플라스틱 열전도성 필러 : 플라스틱의 열전도도를 향상시키기 위해서는 열전도도가 우수한 금속 혹은 세라믹을 혼합하는 방법을 사용하는데, 열전도도가 향상된 플라스틱을 고방열 플라스틱 및 이를 위해 혼입된 소재를 열전도성 필러라고 한다. 본 연구결과는 미래창조과학부 지원으로 KIST 기관고유사업과 중소기업청 융복합기술개발과제로 수행되었으며, 탄소 소재분야의 세계적 권위의 국제학술지인 ‘Carbon’(IF : 6.198) 에 한국시간으로 4월 14일(금)자에 온라인 게재되었다. * (논문명) ‘Volume control of expanded graphite based on inductively coupled plasma and enhanced thermal conductivity of epoxy composite by formation of the filler network’ - (공동제1저자) 김현수 박사과정, 김종혁 석사과정 - (공동교신저자) 한국과학기술연구원 복합소재기술연구소 김성륜 박사 - (공동교신저자) 전북대학교 유기소재파이버공학과 길명섭 교수 <그림설명> <그림 1> KIST 김성륜, 이헌수 박사팀은 결함의 발생이나 표면 특성 변화없이 고속으로 흑연의 팽창구조를 제어하기 위해 유도 결합형 플라즈마를 직접 설계 및 제작 하였다. 기존 퍼니스 기반 열처리 공정 대비 고속으로 고품질 팽창 흑연을 제조할 수 있었다. <그림 2> 유도 결합형 플라즈마 처리 공정에서 가스 온도를 제어함으로써 그림과 같이 흑연의 팽창 정도를 제어할 수 있었다. <그림 3> 흑연의 팽창율이 복합소재 열전도도에 미치는 영향을 규명하기 위해 팽창 정도가 각각 제어된 흑연을 플라스틱에 혼입하여 복합소재를 제조하였고, 제조된 복합소재의 내부구조를 파악하기 위해 X-ray 소스 기반 마이크로 CT 장비를 이용한 3차원 비파괴 분석기법을 적용하였고, 그림과 같이 복합소재 제조 후에도 제어된 흑연의 팽창율이 유지됨을 확인할 수 있었고, 팽창율이 클수록 필러의 접촉으로 거대 네트워크를 형성함을 확인할 수 있다. <그림4> 실제로 제조된 복합소재의 방열특성을 평가하였을 때, 혼입된 팽창 흑연의 함량이 동일함에도 불구하고 팽창율이 큰 경우 훨씬 우수한 방열 특성이 나타남을 확인하였다.

유도 결합형 플라즈마 기술로 고방열 플라스틱 저비용·고속 제조공정 개발 - KIST 연구진, 팽창율이 큰 흑연의 방열특성이 향상되는 메커니즘 규명 - 고속으로 대량의 고품질 팽창흑연 제조 및 고방열 플라스틱 개발 가능성 기대 한국과학기술연구소(KIST, 원장 이병권) 전북분원(분원장 김준경) 복합소재기술연구소 다기능구조용복합소재연구센터 김성륜 박사팀과 전북대학교 유기소재파이버공학과 길명섭 교수는 자체 개발한 유도 결합형 플라즈마*를 이용해 결함 발생이나 표면 특성 변화 없이 흑연의 팽창구조를 제어하여 우수한 고방열 복합소재를 제조하는 기술을 개발했다고 밝혔다. *유도 결합형 플라즈마 : 고주파 코일의 축을 따라 혼합물을 흘려 전자적으로 플라즈마 상태를 생성시킨 광원 열전도 특성이 우수하다고 알려진 탄소소재 중 저렴한 가격과 복합소재 방열 특성을 효율적으로 향상시킨다고 알려진 팽창흑연은 최근 경량 고방열 플라스틱 제조를 위해 첨가하는 열전도성 충전재(filler)로써 재 주목받고 있다. 팽창흑연은 일반적으로 연필심의 원료인 흑연을 산처리(acidification) 후 고온 열처리 하여 제조하는데 흑연 시트가 층 간 간격을 두고 적층된 독특한 형태로 나타난다. 이러한 구조는 고분자 복합소재의 열전도도를 효율적으로 향상시킨다. KIST 김성륜 박사팀은 이러한 팽창 흑연을 자체 개발한 유도 결합형 플라즈마를 이용하여 결함 및 표면 특성 변화를 최소화하면서도 팽창 정도를 제어하고 고속으로 제조할 수 있는 기술 개발에 성공했다. 연구진은 유도 결합형 플라즈마의 처리 온도를 높일수록 팽창 흑연의 팽창율이 증가하였고, 가장 크게 팽창된 흑연을 혼입한 고방열 플라스틱의 열전도도는 사용된 플라스틱의 열전도도에 비해 최대 약 58배, 팽창되지 않은 흑연을 혼입한 플라스틱의 열전도도에 비해 최대 약 5.7배 향상되는 것을 밝혔다. 본 연구진이 직접 설계 및 제작한 유도 결합형 플라즈마는 결함 발생이나 표면 특성 변화를 최소화 하면서도 시스템의 가스 온도를 제어함으로써 흑연의 팽창구조를 자유롭게 제어할 수 있다. 기존 열처리 공정에 비해 팽창 처리 시간을 상당히 단축하여, 향후 고속화 및 자동화된 연속 공정으로의 개발이 가능할 것으로 보인다. 고방열 소재(TIM) 세계 시장 규모는 2025년 8조 6680억 원으로 예측되며 앞으로 경량 자동차 방열부품 및 전자재료(모바일, IT, LED분야 등) 등으로 확대 적용될 것으로 기대된다. KIST 김성륜 박사는 “최근 고방열 플라스틱의 열전도성 필러로 탄소소재에 대한 관심이 높아지고 있다. 이번 성과를 활용하면 가격이 저렴하고 고품질의 고방열 플라스틱 제조할 수 있을 것”이며 “학술적으로도 최근 이슈가 되고 있는 소재에 일어나는 열전도특성의 이상적인 변화(thermal percolation) 거동의 발견과 원인 규명에 중요한 연구가 될 것”이라고 말했다. **고방열 플라스틱 열전도성 필러 : 플라스틱의 열전도도를 향상시키기 위해서는 열전도도가 우수한 금속 혹은 세라믹을 혼합하는 방법을 사용하는데, 열전도도가 향상된 플라스틱을 고방열 플라스틱 및 이를 위해 혼입된 소재를 열전도성 필러라고 한다. 본 연구결과는 미래창조과학부 지원으로 KIST 기관고유사업과 중소기업청 융복합기술개발과제로 수행되었으며, 탄소 소재분야의 세계적 권위의 국제학술지인 ‘Carbon’(IF : 6.198) 에 한국시간으로 4월 14일(금)자에 온라인 게재되었다. * (논문명) ‘Volume control of expanded graphite based on inductively coupled plasma and enhanced thermal conductivity of epoxy composite by formation of the filler network’ - (공동제1저자) 김현수 박사과정, 김종혁 석사과정 - (공동교신저자) 한국과학기술연구원 복합소재기술연구소 김성륜 박사 - (공동교신저자) 전북대학교 유기소재파이버공학과 길명섭 교수 <그림설명> <그림 1> KIST 김성륜, 이헌수 박사팀은 결함의 발생이나 표면 특성 변화없이 고속으로 흑연의 팽창구조를 제어하기 위해 유도 결합형 플라즈마를 직접 설계 및 제작 하였다. 기존 퍼니스 기반 열처리 공정 대비 고속으로 고품질 팽창 흑연을 제조할 수 있었다. <그림 2> 유도 결합형 플라즈마 처리 공정에서 가스 온도를 제어함으로써 그림과 같이 흑연의 팽창 정도를 제어할 수 있었다. <그림 3> 흑연의 팽창율이 복합소재 열전도도에 미치는 영향을 규명하기 위해 팽창 정도가 각각 제어된 흑연을 플라스틱에 혼입하여 복합소재를 제조하였고, 제조된 복합소재의 내부구조를 파악하기 위해 X-ray 소스 기반 마이크로 CT 장비를 이용한 3차원 비파괴 분석기법을 적용하였고, 그림과 같이 복합소재 제조 후에도 제어된 흑연의 팽창율이 유지됨을 확인할 수 있었고, 팽창율이 클수록 필러의 접촉으로 거대 네트워크를 형성함을 확인할 수 있다. <그림4> 실제로 제조된 복합소재의 방열특성을 평가하였을 때, 혼입된 팽창 흑연의 함량이 동일함에도 불구하고 팽창율이 큰 경우 훨씬 우수한 방열 특성이 나타남을 확인하였다.

유도 결합형 플라즈마 기술로 고방열 플라스틱 저비용·고속 제조공정 개발 - KIST 연구진, 팽창율이 큰 흑연의 방열특성이 향상되는 메커니즘 규명 - 고속으로 대량의 고품질 팽창흑연 제조 및 고방열 플라스틱 개발 가능성 기대 한국과학기술연구소(KIST, 원장 이병권) 전북분원(분원장 김준경) 복합소재기술연구소 다기능구조용복합소재연구센터 김성륜 박사팀과 전북대학교 유기소재파이버공학과 길명섭 교수는 자체 개발한 유도 결합형 플라즈마*를 이용해 결함 발생이나 표면 특성 변화 없이 흑연의 팽창구조를 제어하여 우수한 고방열 복합소재를 제조하는 기술을 개발했다고 밝혔다. *유도 결합형 플라즈마 : 고주파 코일의 축을 따라 혼합물을 흘려 전자적으로 플라즈마 상태를 생성시킨 광원 열전도 특성이 우수하다고 알려진 탄소소재 중 저렴한 가격과 복합소재 방열 특성을 효율적으로 향상시킨다고 알려진 팽창흑연은 최근 경량 고방열 플라스틱 제조를 위해 첨가하는 열전도성 충전재(filler)로써 재 주목받고 있다. 팽창흑연은 일반적으로 연필심의 원료인 흑연을 산처리(acidification) 후 고온 열처리 하여 제조하는데 흑연 시트가 층 간 간격을 두고 적층된 독특한 형태로 나타난다. 이러한 구조는 고분자 복합소재의 열전도도를 효율적으로 향상시킨다. KIST 김성륜 박사팀은 이러한 팽창 흑연을 자체 개발한 유도 결합형 플라즈마를 이용하여 결함 및 표면 특성 변화를 최소화하면서도 팽창 정도를 제어하고 고속으로 제조할 수 있는 기술 개발에 성공했다. 연구진은 유도 결합형 플라즈마의 처리 온도를 높일수록 팽창 흑연의 팽창율이 증가하였고, 가장 크게 팽창된 흑연을 혼입한 고방열 플라스틱의 열전도도는 사용된 플라스틱의 열전도도에 비해 최대 약 58배, 팽창되지 않은 흑연을 혼입한 플라스틱의 열전도도에 비해 최대 약 5.7배 향상되는 것을 밝혔다. 본 연구진이 직접 설계 및 제작한 유도 결합형 플라즈마는 결함 발생이나 표면 특성 변화를 최소화 하면서도 시스템의 가스 온도를 제어함으로써 흑연의 팽창구조를 자유롭게 제어할 수 있다. 기존 열처리 공정에 비해 팽창 처리 시간을 상당히 단축하여, 향후 고속화 및 자동화된 연속 공정으로의 개발이 가능할 것으로 보인다. 고방열 소재(TIM) 세계 시장 규모는 2025년 8조 6680억 원으로 예측되며 앞으로 경량 자동차 방열부품 및 전자재료(모바일, IT, LED분야 등) 등으로 확대 적용될 것으로 기대된다. KIST 김성륜 박사는 “최근 고방열 플라스틱의 열전도성 필러로 탄소소재에 대한 관심이 높아지고 있다. 이번 성과를 활용하면 가격이 저렴하고 고품질의 고방열 플라스틱 제조할 수 있을 것”이며 “학술적으로도 최근 이슈가 되고 있는 소재에 일어나는 열전도특성의 이상적인 변화(thermal percolation) 거동의 발견과 원인 규명에 중요한 연구가 될 것”이라고 말했다. **고방열 플라스틱 열전도성 필러 : 플라스틱의 열전도도를 향상시키기 위해서는 열전도도가 우수한 금속 혹은 세라믹을 혼합하는 방법을 사용하는데, 열전도도가 향상된 플라스틱을 고방열 플라스틱 및 이를 위해 혼입된 소재를 열전도성 필러라고 한다. 본 연구결과는 미래창조과학부 지원으로 KIST 기관고유사업과 중소기업청 융복합기술개발과제로 수행되었으며, 탄소 소재분야의 세계적 권위의 국제학술지인 ‘Carbon’(IF : 6.198) 에 한국시간으로 4월 14일(금)자에 온라인 게재되었다. * (논문명) ‘Volume control of expanded graphite based on inductively coupled plasma and enhanced thermal conductivity of epoxy composite by formation of the filler network’ - (공동제1저자) 김현수 박사과정, 김종혁 석사과정 - (공동교신저자) 한국과학기술연구원 복합소재기술연구소 김성륜 박사 - (공동교신저자) 전북대학교 유기소재파이버공학과 길명섭 교수 <그림설명> <그림 1> KIST 김성륜, 이헌수 박사팀은 결함의 발생이나 표면 특성 변화없이 고속으로 흑연의 팽창구조를 제어하기 위해 유도 결합형 플라즈마를 직접 설계 및 제작 하였다. 기존 퍼니스 기반 열처리 공정 대비 고속으로 고품질 팽창 흑연을 제조할 수 있었다. <그림 2> 유도 결합형 플라즈마 처리 공정에서 가스 온도를 제어함으로써 그림과 같이 흑연의 팽창 정도를 제어할 수 있었다. <그림 3> 흑연의 팽창율이 복합소재 열전도도에 미치는 영향을 규명하기 위해 팽창 정도가 각각 제어된 흑연을 플라스틱에 혼입하여 복합소재를 제조하였고, 제조된 복합소재의 내부구조를 파악하기 위해 X-ray 소스 기반 마이크로 CT 장비를 이용한 3차원 비파괴 분석기법을 적용하였고, 그림과 같이 복합소재 제조 후에도 제어된 흑연의 팽창율이 유지됨을 확인할 수 있었고, 팽창율이 클수록 필러의 접촉으로 거대 네트워크를 형성함을 확인할 수 있다. <그림4> 실제로 제조된 복합소재의 방열특성을 평가하였을 때, 혼입된 팽창 흑연의 함량이 동일함에도 불구하고 팽창율이 큰 경우 훨씬 우수한 방열 특성이 나타남을 확인하였다.

독일 자브뤼켄에 위치한 우리 원 유럽연구소(소장 이호성)는 10월 15~16일 양일간 라이프니츠 신소재연구소(INM)와 잘란트주 경제진흥공사(gwSaar)와 공동으로 ‘미래 물질과 안전성’(Future Materials and Safety)을 주제로 ‘한-EU 나노 워크숍’을 개최한다. 이번 워크숍은 전세계적으로 가장 각광받고 있는 연구분야인 ‘나노기술’(NT)과 관련, 한국 정부출연연구소와 유럽연합(EU)간의 국제협력 강화와 최신 기술 동향 파악 등을 목적으로 마련됐다. 나노재료, 나노의약 및 약학, 나노안정성 등 NT와 관련된 폭넓은 연구분야가 총망라됐다. 특히 이번 행사는 자브뤼켄이 자리잡고 있는 독일 잘란트주 정부가 후원한다는 점에서 주목된다. 잘란트주에는 라이프니츠 신소재연구소 등 소재분야에 특화된 연구소와 자동차 부품 등 신소재기업들이 대거 자리잡은 클러스터가 형성돼 있다. 이번 워크숍을 통해 잘란트주를 비롯한 인근 지역에서 한국 나노기술에 대한 재평가도 기대된다. 한국에서는 우리 원과 한국생명공학연구원(KRIBB), 한국화학연구원(KRICT), 한국표준과학연구원(KRISS) 등에서 핵심 연구인력이 강연자로 참석한다. 또 EU에서는 라이프니츠 신소재연구소(INM), 막스플랑크 고체연구소(MPI-FKF), 잘란트 대학교(Saarland University), 룩셈브루크 투도연구소(TUDOR), 우리 원 유럽연구소(KIST Europe) 등의 전문가들이 강연자로 나선다. 이번 워크숍 첫째날에는 막스플랑크 고체 연구소에서 고체물리화학그룹을 이끌고 있는 Joachim Maier교수가 "Size Effects on Electrochemical Energy Conversion and Storage"주제로 기조 강연을 할 예정이고, 둘째날에는 잘란트 대학교에서 나노 전기화학연구그룹을 이끌고 있는 Rolf Hempelmann 교수가 “Electrocatalyst ？ Membrane Interface and Fuel Cell Performance with Sulfonated PolyEtherEtherKetone as Ionomer"주제로 기조강연을 할 예정이다. 워크숍은 나노재료, 나노 생물학, 나노 안전성, 나노 인터페이스, 나노 약학의 총 6개의 세션으로 구성되어 있으며, 각 세션별로 한국과 EU 연구자들간의 연구 주제를 공유하고, 공동연구분야에 대한 활발한 의견 교환을 할 수 있도록 프로그램을 구성하였다. 워크숍 다음 날에는 한-EU 연구자들간의 공동연구주제 발굴을 위하여 개별적인 컨소시엄 구성 논의를 진행할 예정이며, 각 연구그룹별로 현지 연구소의 랩투어를 진행할 예정이다. 우리 원 유럽연구소 이호성 소장은 “이번 한-EU 나노 워크숍을 통해 우리 원 유럽연구소를 연구거점으로 한국 정부출연연구소와 EU 연구소간의 공동연구가 활성화되고, 많은 공동연구과제가 만들어지기를 기대한다”고 밝혔다.

- 자가치유 고분자 활용 레고처럼 쌓는 유연한 페로브스카이트 태양전지 실마리 (그림1) 자가치유 고분자 이용 페로브스카이트 광전소자 봉지(encapsulation) 공정 □ 차세대 태양전지 소재로 페로브스카이트가 주목받는 가운데 페로브스카이트를 구성하는 납 성분이 물에 녹아 외부로 유출될 우려를 막기 위한 소재 기술이 소개되었다. ○ 기존 딱딱한 유리 대신 가볍고 유연한 자가치유 소재로 열과 수분에 취약한 페로브스카이트에서 납 성분이 유출되는 것을 방지하려는 전략이다. 구부리거나 늘이는 것은 물론 외부 충격으로 소재가 찢어져도 자가치유를 통해 납 유출을 차단할 수 있도록 했다. (그림2) 자가치유 고분자로 감싼 페로브스카이트 소자의 납 유출 차단 효과 □ 한국연구재단(이사장 이광복)은 김인수 박사 연구팀(한국과학기술연구원)과 손동희 교수(성균관대학교) 등이 납 유출을 방지하기 위한 신축/유연 페로브스카이트 태양전지 제작기술을 개발했다고 밝혔다. ○ 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 우수신진연구사업 및 세종펠로우쉽사업 등의 지원으로 수행된 이번 연구의 성과는 나노소재 분야 국제학술지 ‘에이씨에스 나노(ACS Nano)’에 11월 29일 게재되었다. □ 페로브스카이트 소재는 열과 수분에 취약하여 외부환경과의 차단을 위해 유리 기반의 봉지(encapsulation) 공정을 거치고 있다. ○ 하지만 봉지용 유리는 얇아 외부 충격에 의해 손상될 우려가 높을 뿐만 아니라 딱딱한 유리를 활용하기에 신축성이 필요한 웨어러블 디바이스 등에 응용되기에 한계가 있었다. □ 이에 연구팀은 찢어지는 등의 손상시 수소결합을 통해 손상된 부분을 회복하는 PDMS 기반의 자가치유 고분자를 봉지막과 전극소재로 적용하여 별도 추가 공정 없이 납 화합물 유출 방지효과와 신축성을 모두 얻는데 성공했다. ○ 페로브스카이트 기반 광전소자의 상용화를 앞당기는 데 기여하는 한편 응용분야 확대를 위한 디딤돌이 될 것으로 기대된다. □ 실제 자가치유 고분자 소재로 봉지된 페로브스카이트 기반 태양전지를 우박으로 인한 충격을 모사하여 인위적으로 손상시킨 뒤 물에 넣고 흘러나온 납 화합물의 양을 확인하였다. ○ 납 화합물의 유출량은 0.6 ppb 수준으로 나타나 5.6 ppm 수준의 기존 유리 방식 봉지기술 대비 ~5,000배 가량 높은 납 유출 차단 효과를 확인하였다. □ 한편 스스로 접합이 가능한 자가치유 고분자 소재의 특성을 이용,납땜 공정 없이 사용자가 원하는 소자를 마치 블록을 쌓듯 포개는 방식으로 원하는 광전소자 모듈을 구현할 수 있어 개인용 휴대기기, 신체 부착형 기기 등의 응용 측면에서 더욱 의미가 있다. □ 연구팀은 물을 잘 투과시키고 열에 취약한 자가치유 고분자의 내구성을 개선, 고온 다습한 환경에서도 페로브스카이트 기반 광전소자의 내구성을 확보하기 위한 후속연구를 진행하고 있다.

- 자가치유 고분자 활용 레고처럼 쌓는 유연한 페로브스카이트 태양전지 실마리 (그림1) 자가치유 고분자 이용 페로브스카이트 광전소자 봉지(encapsulation) 공정 □ 차세대 태양전지 소재로 페로브스카이트가 주목받는 가운데 페로브스카이트를 구성하는 납 성분이 물에 녹아 외부로 유출될 우려를 막기 위한 소재 기술이 소개되었다. ○ 기존 딱딱한 유리 대신 가볍고 유연한 자가치유 소재로 열과 수분에 취약한 페로브스카이트에서 납 성분이 유출되는 것을 방지하려는 전략이다. 구부리거나 늘이는 것은 물론 외부 충격으로 소재가 찢어져도 자가치유를 통해 납 유출을 차단할 수 있도록 했다. (그림2) 자가치유 고분자로 감싼 페로브스카이트 소자의 납 유출 차단 효과 □ 한국연구재단(이사장 이광복)은 김인수 박사 연구팀(한국과학기술연구원)과 손동희 교수(성균관대학교) 등이 납 유출을 방지하기 위한 신축/유연 페로브스카이트 태양전지 제작기술을 개발했다고 밝혔다. ○ 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 우수신진연구사업 및 세종펠로우쉽사업 등의 지원으로 수행된 이번 연구의 성과는 나노소재 분야 국제학술지 ‘에이씨에스 나노(ACS Nano)’에 11월 29일 게재되었다. □ 페로브스카이트 소재는 열과 수분에 취약하여 외부환경과의 차단을 위해 유리 기반의 봉지(encapsulation) 공정을 거치고 있다. ○ 하지만 봉지용 유리는 얇아 외부 충격에 의해 손상될 우려가 높을 뿐만 아니라 딱딱한 유리를 활용하기에 신축성이 필요한 웨어러블 디바이스 등에 응용되기에 한계가 있었다. □ 이에 연구팀은 찢어지는 등의 손상시 수소결합을 통해 손상된 부분을 회복하는 PDMS 기반의 자가치유 고분자를 봉지막과 전극소재로 적용하여 별도 추가 공정 없이 납 화합물 유출 방지효과와 신축성을 모두 얻는데 성공했다. ○ 페로브스카이트 기반 광전소자의 상용화를 앞당기는 데 기여하는 한편 응용분야 확대를 위한 디딤돌이 될 것으로 기대된다. □ 실제 자가치유 고분자 소재로 봉지된 페로브스카이트 기반 태양전지를 우박으로 인한 충격을 모사하여 인위적으로 손상시킨 뒤 물에 넣고 흘러나온 납 화합물의 양을 확인하였다. ○ 납 화합물의 유출량은 0.6 ppb 수준으로 나타나 5.6 ppm 수준의 기존 유리 방식 봉지기술 대비 ~5,000배 가량 높은 납 유출 차단 효과를 확인하였다. □ 한편 스스로 접합이 가능한 자가치유 고분자 소재의 특성을 이용,납땜 공정 없이 사용자가 원하는 소자를 마치 블록을 쌓듯 포개는 방식으로 원하는 광전소자 모듈을 구현할 수 있어 개인용 휴대기기, 신체 부착형 기기 등의 응용 측면에서 더욱 의미가 있다. □ 연구팀은 물을 잘 투과시키고 열에 취약한 자가치유 고분자의 내구성을 개선, 고온 다습한 환경에서도 페로브스카이트 기반 광전소자의 내구성을 확보하기 위한 후속연구를 진행하고 있다.

- 자가치유 고분자 활용 레고처럼 쌓는 유연한 페로브스카이트 태양전지 실마리 (그림1) 자가치유 고분자 이용 페로브스카이트 광전소자 봉지(encapsulation) 공정 □ 차세대 태양전지 소재로 페로브스카이트가 주목받는 가운데 페로브스카이트를 구성하는 납 성분이 물에 녹아 외부로 유출될 우려를 막기 위한 소재 기술이 소개되었다. ○ 기존 딱딱한 유리 대신 가볍고 유연한 자가치유 소재로 열과 수분에 취약한 페로브스카이트에서 납 성분이 유출되는 것을 방지하려는 전략이다. 구부리거나 늘이는 것은 물론 외부 충격으로 소재가 찢어져도 자가치유를 통해 납 유출을 차단할 수 있도록 했다. (그림2) 자가치유 고분자로 감싼 페로브스카이트 소자의 납 유출 차단 효과 □ 한국연구재단(이사장 이광복)은 김인수 박사 연구팀(한국과학기술연구원)과 손동희 교수(성균관대학교) 등이 납 유출을 방지하기 위한 신축/유연 페로브스카이트 태양전지 제작기술을 개발했다고 밝혔다. ○ 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 우수신진연구사업 및 세종펠로우쉽사업 등의 지원으로 수행된 이번 연구의 성과는 나노소재 분야 국제학술지 ‘에이씨에스 나노(ACS Nano)’에 11월 29일 게재되었다. □ 페로브스카이트 소재는 열과 수분에 취약하여 외부환경과의 차단을 위해 유리 기반의 봉지(encapsulation) 공정을 거치고 있다. ○ 하지만 봉지용 유리는 얇아 외부 충격에 의해 손상될 우려가 높을 뿐만 아니라 딱딱한 유리를 활용하기에 신축성이 필요한 웨어러블 디바이스 등에 응용되기에 한계가 있었다. □ 이에 연구팀은 찢어지는 등의 손상시 수소결합을 통해 손상된 부분을 회복하는 PDMS 기반의 자가치유 고분자를 봉지막과 전극소재로 적용하여 별도 추가 공정 없이 납 화합물 유출 방지효과와 신축성을 모두 얻는데 성공했다. ○ 페로브스카이트 기반 광전소자의 상용화를 앞당기는 데 기여하는 한편 응용분야 확대를 위한 디딤돌이 될 것으로 기대된다. □ 실제 자가치유 고분자 소재로 봉지된 페로브스카이트 기반 태양전지를 우박으로 인한 충격을 모사하여 인위적으로 손상시킨 뒤 물에 넣고 흘러나온 납 화합물의 양을 확인하였다. ○ 납 화합물의 유출량은 0.6 ppb 수준으로 나타나 5.6 ppm 수준의 기존 유리 방식 봉지기술 대비 ~5,000배 가량 높은 납 유출 차단 효과를 확인하였다. □ 한편 스스로 접합이 가능한 자가치유 고분자 소재의 특성을 이용,납땜 공정 없이 사용자가 원하는 소자를 마치 블록을 쌓듯 포개는 방식으로 원하는 광전소자 모듈을 구현할 수 있어 개인용 휴대기기, 신체 부착형 기기 등의 응용 측면에서 더욱 의미가 있다. □ 연구팀은 물을 잘 투과시키고 열에 취약한 자가치유 고분자의 내구성을 개선, 고온 다습한 환경에서도 페로브스카이트 기반 광전소자의 내구성을 확보하기 위한 후속연구를 진행하고 있다.

- 자가치유 고분자 활용 레고처럼 쌓는 유연한 페로브스카이트 태양전지 실마리 (그림1) 자가치유 고분자 이용 페로브스카이트 광전소자 봉지(encapsulation) 공정 □ 차세대 태양전지 소재로 페로브스카이트가 주목받는 가운데 페로브스카이트를 구성하는 납 성분이 물에 녹아 외부로 유출될 우려를 막기 위한 소재 기술이 소개되었다. ○ 기존 딱딱한 유리 대신 가볍고 유연한 자가치유 소재로 열과 수분에 취약한 페로브스카이트에서 납 성분이 유출되는 것을 방지하려는 전략이다. 구부리거나 늘이는 것은 물론 외부 충격으로 소재가 찢어져도 자가치유를 통해 납 유출을 차단할 수 있도록 했다. (그림2) 자가치유 고분자로 감싼 페로브스카이트 소자의 납 유출 차단 효과 □ 한국연구재단(이사장 이광복)은 김인수 박사 연구팀(한국과학기술연구원)과 손동희 교수(성균관대학교) 등이 납 유출을 방지하기 위한 신축/유연 페로브스카이트 태양전지 제작기술을 개발했다고 밝혔다. ○ 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 우수신진연구사업 및 세종펠로우쉽사업 등의 지원으로 수행된 이번 연구의 성과는 나노소재 분야 국제학술지 ‘에이씨에스 나노(ACS Nano)’에 11월 29일 게재되었다. □ 페로브스카이트 소재는 열과 수분에 취약하여 외부환경과의 차단을 위해 유리 기반의 봉지(encapsulation) 공정을 거치고 있다. ○ 하지만 봉지용 유리는 얇아 외부 충격에 의해 손상될 우려가 높을 뿐만 아니라 딱딱한 유리를 활용하기에 신축성이 필요한 웨어러블 디바이스 등에 응용되기에 한계가 있었다. □ 이에 연구팀은 찢어지는 등의 손상시 수소결합을 통해 손상된 부분을 회복하는 PDMS 기반의 자가치유 고분자를 봉지막과 전극소재로 적용하여 별도 추가 공정 없이 납 화합물 유출 방지효과와 신축성을 모두 얻는데 성공했다. ○ 페로브스카이트 기반 광전소자의 상용화를 앞당기는 데 기여하는 한편 응용분야 확대를 위한 디딤돌이 될 것으로 기대된다. □ 실제 자가치유 고분자 소재로 봉지된 페로브스카이트 기반 태양전지를 우박으로 인한 충격을 모사하여 인위적으로 손상시킨 뒤 물에 넣고 흘러나온 납 화합물의 양을 확인하였다. ○ 납 화합물의 유출량은 0.6 ppb 수준으로 나타나 5.6 ppm 수준의 기존 유리 방식 봉지기술 대비 ~5,000배 가량 높은 납 유출 차단 효과를 확인하였다. □ 한편 스스로 접합이 가능한 자가치유 고분자 소재의 특성을 이용,납땜 공정 없이 사용자가 원하는 소자를 마치 블록을 쌓듯 포개는 방식으로 원하는 광전소자 모듈을 구현할 수 있어 개인용 휴대기기, 신체 부착형 기기 등의 응용 측면에서 더욱 의미가 있다. □ 연구팀은 물을 잘 투과시키고 열에 취약한 자가치유 고분자의 내구성을 개선, 고온 다습한 환경에서도 페로브스카이트 기반 광전소자의 내구성을 확보하기 위한 후속연구를 진행하고 있다.

- 자가치유 고분자 활용 레고처럼 쌓는 유연한 페로브스카이트 태양전지 실마리 (그림1) 자가치유 고분자 이용 페로브스카이트 광전소자 봉지(encapsulation) 공정 □ 차세대 태양전지 소재로 페로브스카이트가 주목받는 가운데 페로브스카이트를 구성하는 납 성분이 물에 녹아 외부로 유출될 우려를 막기 위한 소재 기술이 소개되었다. ○ 기존 딱딱한 유리 대신 가볍고 유연한 자가치유 소재로 열과 수분에 취약한 페로브스카이트에서 납 성분이 유출되는 것을 방지하려는 전략이다. 구부리거나 늘이는 것은 물론 외부 충격으로 소재가 찢어져도 자가치유를 통해 납 유출을 차단할 수 있도록 했다. (그림2) 자가치유 고분자로 감싼 페로브스카이트 소자의 납 유출 차단 효과 □ 한국연구재단(이사장 이광복)은 김인수 박사 연구팀(한국과학기술연구원)과 손동희 교수(성균관대학교) 등이 납 유출을 방지하기 위한 신축/유연 페로브스카이트 태양전지 제작기술을 개발했다고 밝혔다. ○ 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 우수신진연구사업 및 세종펠로우쉽사업 등의 지원으로 수행된 이번 연구의 성과는 나노소재 분야 국제학술지 ‘에이씨에스 나노(ACS Nano)’에 11월 29일 게재되었다. □ 페로브스카이트 소재는 열과 수분에 취약하여 외부환경과의 차단을 위해 유리 기반의 봉지(encapsulation) 공정을 거치고 있다. ○ 하지만 봉지용 유리는 얇아 외부 충격에 의해 손상될 우려가 높을 뿐만 아니라 딱딱한 유리를 활용하기에 신축성이 필요한 웨어러블 디바이스 등에 응용되기에 한계가 있었다. □ 이에 연구팀은 찢어지는 등의 손상시 수소결합을 통해 손상된 부분을 회복하는 PDMS 기반의 자가치유 고분자를 봉지막과 전극소재로 적용하여 별도 추가 공정 없이 납 화합물 유출 방지효과와 신축성을 모두 얻는데 성공했다. ○ 페로브스카이트 기반 광전소자의 상용화를 앞당기는 데 기여하는 한편 응용분야 확대를 위한 디딤돌이 될 것으로 기대된다. □ 실제 자가치유 고분자 소재로 봉지된 페로브스카이트 기반 태양전지를 우박으로 인한 충격을 모사하여 인위적으로 손상시킨 뒤 물에 넣고 흘러나온 납 화합물의 양을 확인하였다. ○ 납 화합물의 유출량은 0.6 ppb 수준으로 나타나 5.6 ppm 수준의 기존 유리 방식 봉지기술 대비 ~5,000배 가량 높은 납 유출 차단 효과를 확인하였다. □ 한편 스스로 접합이 가능한 자가치유 고분자 소재의 특성을 이용,납땜 공정 없이 사용자가 원하는 소자를 마치 블록을 쌓듯 포개는 방식으로 원하는 광전소자 모듈을 구현할 수 있어 개인용 휴대기기, 신체 부착형 기기 등의 응용 측면에서 더욱 의미가 있다. □ 연구팀은 물을 잘 투과시키고 열에 취약한 자가치유 고분자의 내구성을 개선, 고온 다습한 환경에서도 페로브스카이트 기반 광전소자의 내구성을 확보하기 위한 후속연구를 진행하고 있다.