- 뛰어난 투명도와 유연성을 동시에 갖는 고분자 개발, 세계최초 원천기술 확보 - 기존 전도성 고분자 구조적 모순 해결, 향후 다양한 분야 산업발전에 활용 기대 국내 연구진에 의해 투명도가 매우 향상된 전도성 플라스틱 신소재가 개발되었다. 뛰어난 가공성과 내구성에도 불구하고 불투명함이 한계로 지적되어온 전도성 고분자를 뛰어넘어 차세대 투명유기전극 시장의 유력한 후보로 부상할 전망이다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장직무대행 윤석진) 전북분원 복합소재기술연구소(분원장 홍재민) 기능성복합소재연구센터 주용호 박사팀은 Purdue University 화학공학과 Bryan W. Boudouris 교수팀과 공동연구를 통해 높은 전도성과 투명함을 동시에 지니는 플라스틱 신소재를 개발했다고 밝혔다. 투명전극은 현재 스마트폰과 TV, 각종 디스플레이에 활용되고 있으며, 빛은 그대로 투과시키면서 전기를 잘 통하게 하는 역할을 한다. 투명전극을 만들기 위해 대표적으로 사용되는 소재가 전도성 고분자인데, 유연하고 생산비용이 적어 우리나라를 포함한 소재 강국에서 전도성 고분자에 대한 연구개발이 활발히 진행 중이다. 본 연구에 활용된 전도성 고분자는 PEDOT:PSS[poly(3,4-ethylenedioxythiophene)]로, 투명전극 연구에 대표적으로 활용되고 있지만 화학구조의 한계로 인하여 필름의 두께가 두꺼워지면 불투명도가 높아지는 단점을 가지고 있다. 따라서 2000년 노벨화학상을 수상한 전도성 고분자의 개발은 이후 유연하고 투명하며, 높은 압력에도 깨지지 않는 강도를 확보하기 위한 연구개발이 중점적으로 이루어져왔다. KIST 주용호 박사팀은 본 연구에서 라디칼 고분자(Radical Polymer)의 활용에 주목하였다. 투명전극으로 라디칼 고분자를 활용하고자, 소재를 불투명하게 하는 공중합 구조를 없앤 비공중합 고분자 합성에 주력하였고, 이에 최적화된 화학구조를 적용하여 뛰어난 투명도와 유연성을 동시에 갖는 고분자를 개발하고 고분자-이온 복합체를 형성하여 이 분야의 세계최초 원천기술 확보에 성공했다. 실험을 통해 개발한 고분자가 필름 두께 1㎛(마이크로미터, 100만분의 1m)에서 96% 이상의 투명도를 가지는 것을 확인하였으며, 이는 같은 두께에서(1㎛)의 기존 전도성 고분자 PEDOT:PSS의 투명도가 10% 이하인 것과 비교하면 매우 높은 수치이다. KIST 주용호 박사는 “라디칼 고분자의 개발은 기존 전도성 고분자의 구조적 모순을 해결하여 유기 전자재료 연구개발에 새로운 패러다임을 제시하게 될 것”이라며 “향후 높은 전도도와 유연성, 투명도를 극대화하는 고성능 유기 전자소재의 개발로 이어져 차세대 에너지 저장 소재, 투명 디스플레이 소재, 플렉시블 배터리, 바이오 전기화학 등 다방면의 발전에 활용될 수 있기를 기대한다.”라고 연구 의의를 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영)의 지원을 받아 KIST의 주요사업과 한국연구재단 신진연구자지원사업으로 수행되었다. 연구 결과는 고분자 분야 국제 저널인 ‘Macromolecules’ (IF: 5.997, JCR 분야 상위 5.172%) 최신호에 게재되었다. * (논문명) Mixed Ionic and Electronic Conduction in Radical Polymers - (제 1저자) 한국과학기술연구원 기능성복합소재연구센터 유일환 학생연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 기능성복합소재연구센터 주용호 선임연구원 <그림설명> [그림 1] (좌, 위) 라디칼고분자와 이온의 화학적 구조 (우, 위) 높은 투명도를 나타내는 고분자-이온 복합소재 (아래) 높은 이온 전도도와 전기 전도도를 동시에 나타내는 디바이스 성능 그래프

- 뛰어난 투명도와 유연성을 동시에 갖는 고분자 개발, 세계최초 원천기술 확보 - 기존 전도성 고분자 구조적 모순 해결, 향후 다양한 분야 산업발전에 활용 기대 국내 연구진에 의해 투명도가 매우 향상된 전도성 플라스틱 신소재가 개발되었다. 뛰어난 가공성과 내구성에도 불구하고 불투명함이 한계로 지적되어온 전도성 고분자를 뛰어넘어 차세대 투명유기전극 시장의 유력한 후보로 부상할 전망이다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장직무대행 윤석진) 전북분원 복합소재기술연구소(분원장 홍재민) 기능성복합소재연구센터 주용호 박사팀은 Purdue University 화학공학과 Bryan W. Boudouris 교수팀과 공동연구를 통해 높은 전도성과 투명함을 동시에 지니는 플라스틱 신소재를 개발했다고 밝혔다. 투명전극은 현재 스마트폰과 TV, 각종 디스플레이에 활용되고 있으며, 빛은 그대로 투과시키면서 전기를 잘 통하게 하는 역할을 한다. 투명전극을 만들기 위해 대표적으로 사용되는 소재가 전도성 고분자인데, 유연하고 생산비용이 적어 우리나라를 포함한 소재 강국에서 전도성 고분자에 대한 연구개발이 활발히 진행 중이다. 본 연구에 활용된 전도성 고분자는 PEDOT:PSS[poly(3,4-ethylenedioxythiophene)]로, 투명전극 연구에 대표적으로 활용되고 있지만 화학구조의 한계로 인하여 필름의 두께가 두꺼워지면 불투명도가 높아지는 단점을 가지고 있다. 따라서 2000년 노벨화학상을 수상한 전도성 고분자의 개발은 이후 유연하고 투명하며, 높은 압력에도 깨지지 않는 강도를 확보하기 위한 연구개발이 중점적으로 이루어져왔다. KIST 주용호 박사팀은 본 연구에서 라디칼 고분자(Radical Polymer)의 활용에 주목하였다. 투명전극으로 라디칼 고분자를 활용하고자, 소재를 불투명하게 하는 공중합 구조를 없앤 비공중합 고분자 합성에 주력하였고, 이에 최적화된 화학구조를 적용하여 뛰어난 투명도와 유연성을 동시에 갖는 고분자를 개발하고 고분자-이온 복합체를 형성하여 이 분야의 세계최초 원천기술 확보에 성공했다. 실험을 통해 개발한 고분자가 필름 두께 1㎛(마이크로미터, 100만분의 1m)에서 96% 이상의 투명도를 가지는 것을 확인하였으며, 이는 같은 두께에서(1㎛)의 기존 전도성 고분자 PEDOT:PSS의 투명도가 10% 이하인 것과 비교하면 매우 높은 수치이다. KIST 주용호 박사는 “라디칼 고분자의 개발은 기존 전도성 고분자의 구조적 모순을 해결하여 유기 전자재료 연구개발에 새로운 패러다임을 제시하게 될 것”이라며 “향후 높은 전도도와 유연성, 투명도를 극대화하는 고성능 유기 전자소재의 개발로 이어져 차세대 에너지 저장 소재, 투명 디스플레이 소재, 플렉시블 배터리, 바이오 전기화학 등 다방면의 발전에 활용될 수 있기를 기대한다.”라고 연구 의의를 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영)의 지원을 받아 KIST의 주요사업과 한국연구재단 신진연구자지원사업으로 수행되었다. 연구 결과는 고분자 분야 국제 저널인 ‘Macromolecules’ (IF: 5.997, JCR 분야 상위 5.172%) 최신호에 게재되었다. * (논문명) Mixed Ionic and Electronic Conduction in Radical Polymers - (제 1저자) 한국과학기술연구원 기능성복합소재연구센터 유일환 학생연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 기능성복합소재연구센터 주용호 선임연구원 <그림설명> [그림 1] (좌, 위) 라디칼고분자와 이온의 화학적 구조 (우, 위) 높은 투명도를 나타내는 고분자-이온 복합소재 (아래) 높은 이온 전도도와 전기 전도도를 동시에 나타내는 디바이스 성능 그래프

- 뛰어난 투명도와 유연성을 동시에 갖는 고분자 개발, 세계최초 원천기술 확보 - 기존 전도성 고분자 구조적 모순 해결, 향후 다양한 분야 산업발전에 활용 기대 국내 연구진에 의해 투명도가 매우 향상된 전도성 플라스틱 신소재가 개발되었다. 뛰어난 가공성과 내구성에도 불구하고 불투명함이 한계로 지적되어온 전도성 고분자를 뛰어넘어 차세대 투명유기전극 시장의 유력한 후보로 부상할 전망이다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장직무대행 윤석진) 전북분원 복합소재기술연구소(분원장 홍재민) 기능성복합소재연구센터 주용호 박사팀은 Purdue University 화학공학과 Bryan W. Boudouris 교수팀과 공동연구를 통해 높은 전도성과 투명함을 동시에 지니는 플라스틱 신소재를 개발했다고 밝혔다. 투명전극은 현재 스마트폰과 TV, 각종 디스플레이에 활용되고 있으며, 빛은 그대로 투과시키면서 전기를 잘 통하게 하는 역할을 한다. 투명전극을 만들기 위해 대표적으로 사용되는 소재가 전도성 고분자인데, 유연하고 생산비용이 적어 우리나라를 포함한 소재 강국에서 전도성 고분자에 대한 연구개발이 활발히 진행 중이다. 본 연구에 활용된 전도성 고분자는 PEDOT:PSS[poly(3,4-ethylenedioxythiophene)]로, 투명전극 연구에 대표적으로 활용되고 있지만 화학구조의 한계로 인하여 필름의 두께가 두꺼워지면 불투명도가 높아지는 단점을 가지고 있다. 따라서 2000년 노벨화학상을 수상한 전도성 고분자의 개발은 이후 유연하고 투명하며, 높은 압력에도 깨지지 않는 강도를 확보하기 위한 연구개발이 중점적으로 이루어져왔다. KIST 주용호 박사팀은 본 연구에서 라디칼 고분자(Radical Polymer)의 활용에 주목하였다. 투명전극으로 라디칼 고분자를 활용하고자, 소재를 불투명하게 하는 공중합 구조를 없앤 비공중합 고분자 합성에 주력하였고, 이에 최적화된 화학구조를 적용하여 뛰어난 투명도와 유연성을 동시에 갖는 고분자를 개발하고 고분자-이온 복합체를 형성하여 이 분야의 세계최초 원천기술 확보에 성공했다. 실험을 통해 개발한 고분자가 필름 두께 1㎛(마이크로미터, 100만분의 1m)에서 96% 이상의 투명도를 가지는 것을 확인하였으며, 이는 같은 두께에서(1㎛)의 기존 전도성 고분자 PEDOT:PSS의 투명도가 10% 이하인 것과 비교하면 매우 높은 수치이다. KIST 주용호 박사는 “라디칼 고분자의 개발은 기존 전도성 고분자의 구조적 모순을 해결하여 유기 전자재료 연구개발에 새로운 패러다임을 제시하게 될 것”이라며 “향후 높은 전도도와 유연성, 투명도를 극대화하는 고성능 유기 전자소재의 개발로 이어져 차세대 에너지 저장 소재, 투명 디스플레이 소재, 플렉시블 배터리, 바이오 전기화학 등 다방면의 발전에 활용될 수 있기를 기대한다.”라고 연구 의의를 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영)의 지원을 받아 KIST의 주요사업과 한국연구재단 신진연구자지원사업으로 수행되었다. 연구 결과는 고분자 분야 국제 저널인 ‘Macromolecules’ (IF: 5.997, JCR 분야 상위 5.172%) 최신호에 게재되었다. * (논문명) Mixed Ionic and Electronic Conduction in Radical Polymers - (제 1저자) 한국과학기술연구원 기능성복합소재연구센터 유일환 학생연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 기능성복합소재연구센터 주용호 선임연구원 <그림설명> [그림 1] (좌, 위) 라디칼고분자와 이온의 화학적 구조 (우, 위) 높은 투명도를 나타내는 고분자-이온 복합소재 (아래) 높은 이온 전도도와 전기 전도도를 동시에 나타내는 디바이스 성능 그래프

- 뛰어난 투명도와 유연성을 동시에 갖는 고분자 개발, 세계최초 원천기술 확보 - 기존 전도성 고분자 구조적 모순 해결, 향후 다양한 분야 산업발전에 활용 기대 국내 연구진에 의해 투명도가 매우 향상된 전도성 플라스틱 신소재가 개발되었다. 뛰어난 가공성과 내구성에도 불구하고 불투명함이 한계로 지적되어온 전도성 고분자를 뛰어넘어 차세대 투명유기전극 시장의 유력한 후보로 부상할 전망이다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장직무대행 윤석진) 전북분원 복합소재기술연구소(분원장 홍재민) 기능성복합소재연구센터 주용호 박사팀은 Purdue University 화학공학과 Bryan W. Boudouris 교수팀과 공동연구를 통해 높은 전도성과 투명함을 동시에 지니는 플라스틱 신소재를 개발했다고 밝혔다. 투명전극은 현재 스마트폰과 TV, 각종 디스플레이에 활용되고 있으며, 빛은 그대로 투과시키면서 전기를 잘 통하게 하는 역할을 한다. 투명전극을 만들기 위해 대표적으로 사용되는 소재가 전도성 고분자인데, 유연하고 생산비용이 적어 우리나라를 포함한 소재 강국에서 전도성 고분자에 대한 연구개발이 활발히 진행 중이다. 본 연구에 활용된 전도성 고분자는 PEDOT:PSS[poly(3,4-ethylenedioxythiophene)]로, 투명전극 연구에 대표적으로 활용되고 있지만 화학구조의 한계로 인하여 필름의 두께가 두꺼워지면 불투명도가 높아지는 단점을 가지고 있다. 따라서 2000년 노벨화학상을 수상한 전도성 고분자의 개발은 이후 유연하고 투명하며, 높은 압력에도 깨지지 않는 강도를 확보하기 위한 연구개발이 중점적으로 이루어져왔다. KIST 주용호 박사팀은 본 연구에서 라디칼 고분자(Radical Polymer)의 활용에 주목하였다. 투명전극으로 라디칼 고분자를 활용하고자, 소재를 불투명하게 하는 공중합 구조를 없앤 비공중합 고분자 합성에 주력하였고, 이에 최적화된 화학구조를 적용하여 뛰어난 투명도와 유연성을 동시에 갖는 고분자를 개발하고 고분자-이온 복합체를 형성하여 이 분야의 세계최초 원천기술 확보에 성공했다. 실험을 통해 개발한 고분자가 필름 두께 1㎛(마이크로미터, 100만분의 1m)에서 96% 이상의 투명도를 가지는 것을 확인하였으며, 이는 같은 두께에서(1㎛)의 기존 전도성 고분자 PEDOT:PSS의 투명도가 10% 이하인 것과 비교하면 매우 높은 수치이다. KIST 주용호 박사는 “라디칼 고분자의 개발은 기존 전도성 고분자의 구조적 모순을 해결하여 유기 전자재료 연구개발에 새로운 패러다임을 제시하게 될 것”이라며 “향후 높은 전도도와 유연성, 투명도를 극대화하는 고성능 유기 전자소재의 개발로 이어져 차세대 에너지 저장 소재, 투명 디스플레이 소재, 플렉시블 배터리, 바이오 전기화학 등 다방면의 발전에 활용될 수 있기를 기대한다.”라고 연구 의의를 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영)의 지원을 받아 KIST의 주요사업과 한국연구재단 신진연구자지원사업으로 수행되었다. 연구 결과는 고분자 분야 국제 저널인 ‘Macromolecules’ (IF: 5.997, JCR 분야 상위 5.172%) 최신호에 게재되었다. * (논문명) Mixed Ionic and Electronic Conduction in Radical Polymers - (제 1저자) 한국과학기술연구원 기능성복합소재연구센터 유일환 학생연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 기능성복합소재연구센터 주용호 선임연구원 <그림설명> [그림 1] (좌, 위) 라디칼고분자와 이온의 화학적 구조 (우, 위) 높은 투명도를 나타내는 고분자-이온 복합소재 (아래) 높은 이온 전도도와 전기 전도도를 동시에 나타내는 디바이스 성능 그래프

- 뛰어난 투명도와 유연성을 동시에 갖는 고분자 개발, 세계최초 원천기술 확보 - 기존 전도성 고분자 구조적 모순 해결, 향후 다양한 분야 산업발전에 활용 기대 국내 연구진에 의해 투명도가 매우 향상된 전도성 플라스틱 신소재가 개발되었다. 뛰어난 가공성과 내구성에도 불구하고 불투명함이 한계로 지적되어온 전도성 고분자를 뛰어넘어 차세대 투명유기전극 시장의 유력한 후보로 부상할 전망이다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장직무대행 윤석진) 전북분원 복합소재기술연구소(분원장 홍재민) 기능성복합소재연구센터 주용호 박사팀은 Purdue University 화학공학과 Bryan W. Boudouris 교수팀과 공동연구를 통해 높은 전도성과 투명함을 동시에 지니는 플라스틱 신소재를 개발했다고 밝혔다. 투명전극은 현재 스마트폰과 TV, 각종 디스플레이에 활용되고 있으며, 빛은 그대로 투과시키면서 전기를 잘 통하게 하는 역할을 한다. 투명전극을 만들기 위해 대표적으로 사용되는 소재가 전도성 고분자인데, 유연하고 생산비용이 적어 우리나라를 포함한 소재 강국에서 전도성 고분자에 대한 연구개발이 활발히 진행 중이다. 본 연구에 활용된 전도성 고분자는 PEDOT:PSS[poly(3,4-ethylenedioxythiophene)]로, 투명전극 연구에 대표적으로 활용되고 있지만 화학구조의 한계로 인하여 필름의 두께가 두꺼워지면 불투명도가 높아지는 단점을 가지고 있다. 따라서 2000년 노벨화학상을 수상한 전도성 고분자의 개발은 이후 유연하고 투명하며, 높은 압력에도 깨지지 않는 강도를 확보하기 위한 연구개발이 중점적으로 이루어져왔다. KIST 주용호 박사팀은 본 연구에서 라디칼 고분자(Radical Polymer)의 활용에 주목하였다. 투명전극으로 라디칼 고분자를 활용하고자, 소재를 불투명하게 하는 공중합 구조를 없앤 비공중합 고분자 합성에 주력하였고, 이에 최적화된 화학구조를 적용하여 뛰어난 투명도와 유연성을 동시에 갖는 고분자를 개발하고 고분자-이온 복합체를 형성하여 이 분야의 세계최초 원천기술 확보에 성공했다. 실험을 통해 개발한 고분자가 필름 두께 1㎛(마이크로미터, 100만분의 1m)에서 96% 이상의 투명도를 가지는 것을 확인하였으며, 이는 같은 두께에서(1㎛)의 기존 전도성 고분자 PEDOT:PSS의 투명도가 10% 이하인 것과 비교하면 매우 높은 수치이다. KIST 주용호 박사는 “라디칼 고분자의 개발은 기존 전도성 고분자의 구조적 모순을 해결하여 유기 전자재료 연구개발에 새로운 패러다임을 제시하게 될 것”이라며 “향후 높은 전도도와 유연성, 투명도를 극대화하는 고성능 유기 전자소재의 개발로 이어져 차세대 에너지 저장 소재, 투명 디스플레이 소재, 플렉시블 배터리, 바이오 전기화학 등 다방면의 발전에 활용될 수 있기를 기대한다.”라고 연구 의의를 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영)의 지원을 받아 KIST의 주요사업과 한국연구재단 신진연구자지원사업으로 수행되었다. 연구 결과는 고분자 분야 국제 저널인 ‘Macromolecules’ (IF: 5.997, JCR 분야 상위 5.172%) 최신호에 게재되었다. * (논문명) Mixed Ionic and Electronic Conduction in Radical Polymers - (제 1저자) 한국과학기술연구원 기능성복합소재연구센터 유일환 학생연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 기능성복합소재연구센터 주용호 선임연구원 <그림설명> [그림 1] (좌, 위) 라디칼고분자와 이온의 화학적 구조 (우, 위) 높은 투명도를 나타내는 고분자-이온 복합소재 (아래) 높은 이온 전도도와 전기 전도도를 동시에 나타내는 디바이스 성능 그래프

- 뛰어난 투명도와 유연성을 동시에 갖는 고분자 개발, 세계최초 원천기술 확보 - 기존 전도성 고분자 구조적 모순 해결, 향후 다양한 분야 산업발전에 활용 기대 국내 연구진에 의해 투명도가 매우 향상된 전도성 플라스틱 신소재가 개발되었다. 뛰어난 가공성과 내구성에도 불구하고 불투명함이 한계로 지적되어온 전도성 고분자를 뛰어넘어 차세대 투명유기전극 시장의 유력한 후보로 부상할 전망이다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장직무대행 윤석진) 전북분원 복합소재기술연구소(분원장 홍재민) 기능성복합소재연구센터 주용호 박사팀은 Purdue University 화학공학과 Bryan W. Boudouris 교수팀과 공동연구를 통해 높은 전도성과 투명함을 동시에 지니는 플라스틱 신소재를 개발했다고 밝혔다. 투명전극은 현재 스마트폰과 TV, 각종 디스플레이에 활용되고 있으며, 빛은 그대로 투과시키면서 전기를 잘 통하게 하는 역할을 한다. 투명전극을 만들기 위해 대표적으로 사용되는 소재가 전도성 고분자인데, 유연하고 생산비용이 적어 우리나라를 포함한 소재 강국에서 전도성 고분자에 대한 연구개발이 활발히 진행 중이다. 본 연구에 활용된 전도성 고분자는 PEDOT:PSS[poly(3,4-ethylenedioxythiophene)]로, 투명전극 연구에 대표적으로 활용되고 있지만 화학구조의 한계로 인하여 필름의 두께가 두꺼워지면 불투명도가 높아지는 단점을 가지고 있다. 따라서 2000년 노벨화학상을 수상한 전도성 고분자의 개발은 이후 유연하고 투명하며, 높은 압력에도 깨지지 않는 강도를 확보하기 위한 연구개발이 중점적으로 이루어져왔다. KIST 주용호 박사팀은 본 연구에서 라디칼 고분자(Radical Polymer)의 활용에 주목하였다. 투명전극으로 라디칼 고분자를 활용하고자, 소재를 불투명하게 하는 공중합 구조를 없앤 비공중합 고분자 합성에 주력하였고, 이에 최적화된 화학구조를 적용하여 뛰어난 투명도와 유연성을 동시에 갖는 고분자를 개발하고 고분자-이온 복합체를 형성하여 이 분야의 세계최초 원천기술 확보에 성공했다. 실험을 통해 개발한 고분자가 필름 두께 1㎛(마이크로미터, 100만분의 1m)에서 96% 이상의 투명도를 가지는 것을 확인하였으며, 이는 같은 두께에서(1㎛)의 기존 전도성 고분자 PEDOT:PSS의 투명도가 10% 이하인 것과 비교하면 매우 높은 수치이다. KIST 주용호 박사는 “라디칼 고분자의 개발은 기존 전도성 고분자의 구조적 모순을 해결하여 유기 전자재료 연구개발에 새로운 패러다임을 제시하게 될 것”이라며 “향후 높은 전도도와 유연성, 투명도를 극대화하는 고성능 유기 전자소재의 개발로 이어져 차세대 에너지 저장 소재, 투명 디스플레이 소재, 플렉시블 배터리, 바이오 전기화학 등 다방면의 발전에 활용될 수 있기를 기대한다.”라고 연구 의의를 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영)의 지원을 받아 KIST의 주요사업과 한국연구재단 신진연구자지원사업으로 수행되었다. 연구 결과는 고분자 분야 국제 저널인 ‘Macromolecules’ (IF: 5.997, JCR 분야 상위 5.172%) 최신호에 게재되었다. * (논문명) Mixed Ionic and Electronic Conduction in Radical Polymers - (제 1저자) 한국과학기술연구원 기능성복합소재연구센터 유일환 학생연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 기능성복합소재연구센터 주용호 선임연구원 <그림설명> [그림 1] (좌, 위) 라디칼고분자와 이온의 화학적 구조 (우, 위) 높은 투명도를 나타내는 고분자-이온 복합소재 (아래) 높은 이온 전도도와 전기 전도도를 동시에 나타내는 디바이스 성능 그래프

- 뛰어난 투명도와 유연성을 동시에 갖는 고분자 개발, 세계최초 원천기술 확보 - 기존 전도성 고분자 구조적 모순 해결, 향후 다양한 분야 산업발전에 활용 기대 국내 연구진에 의해 투명도가 매우 향상된 전도성 플라스틱 신소재가 개발되었다. 뛰어난 가공성과 내구성에도 불구하고 불투명함이 한계로 지적되어온 전도성 고분자를 뛰어넘어 차세대 투명유기전극 시장의 유력한 후보로 부상할 전망이다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장직무대행 윤석진) 전북분원 복합소재기술연구소(분원장 홍재민) 기능성복합소재연구센터 주용호 박사팀은 Purdue University 화학공학과 Bryan W. Boudouris 교수팀과 공동연구를 통해 높은 전도성과 투명함을 동시에 지니는 플라스틱 신소재를 개발했다고 밝혔다. 투명전극은 현재 스마트폰과 TV, 각종 디스플레이에 활용되고 있으며, 빛은 그대로 투과시키면서 전기를 잘 통하게 하는 역할을 한다. 투명전극을 만들기 위해 대표적으로 사용되는 소재가 전도성 고분자인데, 유연하고 생산비용이 적어 우리나라를 포함한 소재 강국에서 전도성 고분자에 대한 연구개발이 활발히 진행 중이다. 본 연구에 활용된 전도성 고분자는 PEDOT:PSS[poly(3,4-ethylenedioxythiophene)]로, 투명전극 연구에 대표적으로 활용되고 있지만 화학구조의 한계로 인하여 필름의 두께가 두꺼워지면 불투명도가 높아지는 단점을 가지고 있다. 따라서 2000년 노벨화학상을 수상한 전도성 고분자의 개발은 이후 유연하고 투명하며, 높은 압력에도 깨지지 않는 강도를 확보하기 위한 연구개발이 중점적으로 이루어져왔다. KIST 주용호 박사팀은 본 연구에서 라디칼 고분자(Radical Polymer)의 활용에 주목하였다. 투명전극으로 라디칼 고분자를 활용하고자, 소재를 불투명하게 하는 공중합 구조를 없앤 비공중합 고분자 합성에 주력하였고, 이에 최적화된 화학구조를 적용하여 뛰어난 투명도와 유연성을 동시에 갖는 고분자를 개발하고 고분자-이온 복합체를 형성하여 이 분야의 세계최초 원천기술 확보에 성공했다. 실험을 통해 개발한 고분자가 필름 두께 1㎛(마이크로미터, 100만분의 1m)에서 96% 이상의 투명도를 가지는 것을 확인하였으며, 이는 같은 두께에서(1㎛)의 기존 전도성 고분자 PEDOT:PSS의 투명도가 10% 이하인 것과 비교하면 매우 높은 수치이다. KIST 주용호 박사는 “라디칼 고분자의 개발은 기존 전도성 고분자의 구조적 모순을 해결하여 유기 전자재료 연구개발에 새로운 패러다임을 제시하게 될 것”이라며 “향후 높은 전도도와 유연성, 투명도를 극대화하는 고성능 유기 전자소재의 개발로 이어져 차세대 에너지 저장 소재, 투명 디스플레이 소재, 플렉시블 배터리, 바이오 전기화학 등 다방면의 발전에 활용될 수 있기를 기대한다.”라고 연구 의의를 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영)의 지원을 받아 KIST의 주요사업과 한국연구재단 신진연구자지원사업으로 수행되었다. 연구 결과는 고분자 분야 국제 저널인 ‘Macromolecules’ (IF: 5.997, JCR 분야 상위 5.172%) 최신호에 게재되었다. * (논문명) Mixed Ionic and Electronic Conduction in Radical Polymers - (제 1저자) 한국과학기술연구원 기능성복합소재연구센터 유일환 학생연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 기능성복합소재연구센터 주용호 선임연구원 <그림설명> [그림 1] (좌, 위) 라디칼고분자와 이온의 화학적 구조 (우, 위) 높은 투명도를 나타내는 고분자-이온 복합소재 (아래) 높은 이온 전도도와 전기 전도도를 동시에 나타내는 디바이스 성능 그래프

- 육방정 질화붕소(h-BN) 사이에 0차원 양자점을 단일층으로 형성 - 80% 이상 투명성을 유지하면서 휘어졌을 때도 메모리 기능 유지 이차원 나노소재 기반 플렉서블 메모리 소자는 데이터 저장, 처리, 통신에 중요한 역할을 하기 때문에 차세대 웨어러블 시장에서 필수적인 요소 중 하나이다. 수 나노미터(nm)의 2차원 나노소재로 초박막 메모리 소자를 구현할 경우, 기존에 비해 메모리 집적도를 크게 높일 수 있어 2차원 나노소재를 기반으로 플렉서블한 저항변화형 메모리 등이 개발되어왔다. 그러나 기존의 2차원 나노소재를 활용한 메모리들은 캐리어를 가두어 두는 특성이 약하여 메모리로서의 한계를 가지고 있다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진)은 기능성복합소재연구센터 손동익 박사 연구팀이 절연 특성을 가지는 2차원 나노소재인 육방정 질화붕소(hexagonal Boron Nitride, h-BN) 초박막 구조 사이에 0차원 양자점을 단일층으로 형성시킴으로써 이종 저차원 초박막 나노구조체 기반 투명하고 휘어짐이 가능한 메모리 소자를 개발했다고 밝혔다. 연구팀은 양자 제한 특성이 우수한 0차원 양자점을 활성층으로 도입, 2차원 나노소재에서 캐리어를 제어함으로써 차세대 메모리 후보가 될 수 있는 소자를 구현하였다. 이를 기반으로 샌드위치 구조를 가지는 2차원 육방정 질화붕소(hBN) 나노소재 사이에 0차원 양자점을 수직 적층 복합구조체로 형성하여 투명하고 휘어짐이 가능한 소자로 제작하였다. 개발된 소자는 80% 이상 투명성을 유지하면서, 휘어졌을 때도 메모리 기능을 유지하였다. 손동익 박사는 “전도성을 가지는 그래핀에 비해, 절연성 특성을 가지는 육방정 질화붕소(hBN) 위에 양자점 적층 제어기술을 제시함으로써 초박막 나노복합 구조체 연구에 기초를 확립하였고, 차세대 메모리 소자의 제작 및 구동 원리를 밝혔다는 데 의의가 있다.”라고 말하며 “향후 이종 저차원 나노물질 복합화의 적층 제어기술을 체계화하고 응용범위를 확대할 예정이다.”라고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 임혜숙) 지원으로 KIST 주요사업, 한국연구재단 중견연구사업 및 나노원천기술개발사업으로 수행되었으며, 연구결과는 재료과학 및 복합소재 분야 국제저널인 ‘Composite Part B: Engineering’(IF: 9.078, JCR 분야 상위 0.549%) 최신 호에 게재되었다. * (논문명) Memory effect of vertically stacked hBN/QDs/hBN structures based on quantum-dot monolayers sandwiched between hexagonal boron nitride layer - (제 1저자) 한국과학기술연구원 심재호 박사후연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 손동익 책임연구원 그림 설명 이종 저차원 나노복합구조체 기반 휘어지고 투명한 초박막 메모리 소자 제조방법 이종 저차원 나노복합구조체 기반 초박막 구조체 형성 이미지 이종 저차원 나노복합구조체 기반 초박막 메모리 소자 특성 자료

- 육방정 질화붕소(h-BN) 사이에 0차원 양자점을 단일층으로 형성 - 80% 이상 투명성을 유지하면서 휘어졌을 때도 메모리 기능 유지 이차원 나노소재 기반 플렉서블 메모리 소자는 데이터 저장, 처리, 통신에 중요한 역할을 하기 때문에 차세대 웨어러블 시장에서 필수적인 요소 중 하나이다. 수 나노미터(nm)의 2차원 나노소재로 초박막 메모리 소자를 구현할 경우, 기존에 비해 메모리 집적도를 크게 높일 수 있어 2차원 나노소재를 기반으로 플렉서블한 저항변화형 메모리 등이 개발되어왔다. 그러나 기존의 2차원 나노소재를 활용한 메모리들은 캐리어를 가두어 두는 특성이 약하여 메모리로서의 한계를 가지고 있다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진)은 기능성복합소재연구센터 손동익 박사 연구팀이 절연 특성을 가지는 2차원 나노소재인 육방정 질화붕소(hexagonal Boron Nitride, h-BN) 초박막 구조 사이에 0차원 양자점을 단일층으로 형성시킴으로써 이종 저차원 초박막 나노구조체 기반 투명하고 휘어짐이 가능한 메모리 소자를 개발했다고 밝혔다. 연구팀은 양자 제한 특성이 우수한 0차원 양자점을 활성층으로 도입, 2차원 나노소재에서 캐리어를 제어함으로써 차세대 메모리 후보가 될 수 있는 소자를 구현하였다. 이를 기반으로 샌드위치 구조를 가지는 2차원 육방정 질화붕소(hBN) 나노소재 사이에 0차원 양자점을 수직 적층 복합구조체로 형성하여 투명하고 휘어짐이 가능한 소자로 제작하였다. 개발된 소자는 80% 이상 투명성을 유지하면서, 휘어졌을 때도 메모리 기능을 유지하였다. 손동익 박사는 “전도성을 가지는 그래핀에 비해, 절연성 특성을 가지는 육방정 질화붕소(hBN) 위에 양자점 적층 제어기술을 제시함으로써 초박막 나노복합 구조체 연구에 기초를 확립하였고, 차세대 메모리 소자의 제작 및 구동 원리를 밝혔다는 데 의의가 있다.”라고 말하며 “향후 이종 저차원 나노물질 복합화의 적층 제어기술을 체계화하고 응용범위를 확대할 예정이다.”라고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 임혜숙) 지원으로 KIST 주요사업, 한국연구재단 중견연구사업 및 나노원천기술개발사업으로 수행되었으며, 연구결과는 재료과학 및 복합소재 분야 국제저널인 ‘Composite Part B: Engineering’(IF: 9.078, JCR 분야 상위 0.549%) 최신 호에 게재되었다. * (논문명) Memory effect of vertically stacked hBN/QDs/hBN structures based on quantum-dot monolayers sandwiched between hexagonal boron nitride layer - (제 1저자) 한국과학기술연구원 심재호 박사후연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 손동익 책임연구원 그림 설명 이종 저차원 나노복합구조체 기반 휘어지고 투명한 초박막 메모리 소자 제조방법 이종 저차원 나노복합구조체 기반 초박막 구조체 형성 이미지 이종 저차원 나노복합구조체 기반 초박막 메모리 소자 특성 자료

- 육방정 질화붕소(h-BN) 사이에 0차원 양자점을 단일층으로 형성 - 80% 이상 투명성을 유지하면서 휘어졌을 때도 메모리 기능 유지 이차원 나노소재 기반 플렉서블 메모리 소자는 데이터 저장, 처리, 통신에 중요한 역할을 하기 때문에 차세대 웨어러블 시장에서 필수적인 요소 중 하나이다. 수 나노미터(nm)의 2차원 나노소재로 초박막 메모리 소자를 구현할 경우, 기존에 비해 메모리 집적도를 크게 높일 수 있어 2차원 나노소재를 기반으로 플렉서블한 저항변화형 메모리 등이 개발되어왔다. 그러나 기존의 2차원 나노소재를 활용한 메모리들은 캐리어를 가두어 두는 특성이 약하여 메모리로서의 한계를 가지고 있다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진)은 기능성복합소재연구센터 손동익 박사 연구팀이 절연 특성을 가지는 2차원 나노소재인 육방정 질화붕소(hexagonal Boron Nitride, h-BN) 초박막 구조 사이에 0차원 양자점을 단일층으로 형성시킴으로써 이종 저차원 초박막 나노구조체 기반 투명하고 휘어짐이 가능한 메모리 소자를 개발했다고 밝혔다. 연구팀은 양자 제한 특성이 우수한 0차원 양자점을 활성층으로 도입, 2차원 나노소재에서 캐리어를 제어함으로써 차세대 메모리 후보가 될 수 있는 소자를 구현하였다. 이를 기반으로 샌드위치 구조를 가지는 2차원 육방정 질화붕소(hBN) 나노소재 사이에 0차원 양자점을 수직 적층 복합구조체로 형성하여 투명하고 휘어짐이 가능한 소자로 제작하였다. 개발된 소자는 80% 이상 투명성을 유지하면서, 휘어졌을 때도 메모리 기능을 유지하였다. 손동익 박사는 “전도성을 가지는 그래핀에 비해, 절연성 특성을 가지는 육방정 질화붕소(hBN) 위에 양자점 적층 제어기술을 제시함으로써 초박막 나노복합 구조체 연구에 기초를 확립하였고, 차세대 메모리 소자의 제작 및 구동 원리를 밝혔다는 데 의의가 있다.”라고 말하며 “향후 이종 저차원 나노물질 복합화의 적층 제어기술을 체계화하고 응용범위를 확대할 예정이다.”라고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 임혜숙) 지원으로 KIST 주요사업, 한국연구재단 중견연구사업 및 나노원천기술개발사업으로 수행되었으며, 연구결과는 재료과학 및 복합소재 분야 국제저널인 ‘Composite Part B: Engineering’(IF: 9.078, JCR 분야 상위 0.549%) 최신 호에 게재되었다. * (논문명) Memory effect of vertically stacked hBN/QDs/hBN structures based on quantum-dot monolayers sandwiched between hexagonal boron nitride layer - (제 1저자) 한국과학기술연구원 심재호 박사후연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 손동익 책임연구원 그림 설명 이종 저차원 나노복합구조체 기반 휘어지고 투명한 초박막 메모리 소자 제조방법 이종 저차원 나노복합구조체 기반 초박막 구조체 형성 이미지 이종 저차원 나노복합구조체 기반 초박막 메모리 소자 특성 자료