전기찬ㆍ김지은ㆍ유성준ㆍ최창순 고분자 과학과 기술 제 33 권 2 호 2022년 4월 129 뿐만 아니라, 기계적인 구동을 수행하는 등 다양한 기능을 수행할 수 있는 신축성 웨어러블 소재 및 소자에 대한 연구를 소개하고자 한다. 2. 본론 2.1 코일형 탄소나노튜브 실 제작 인류는 석기 시대부터 자연에서 얻은 다양한 섬유 fiber 재료들을 손으로 비벼 꼬아 spinning 실 yarn 로 만들어 사용해 왔다. 근래에는 탄소나노튜브 CNT 와 같은 나노 단위의 섬유 다발 bundle 을 꼬아 더 큰 스케일의 실을 제작하고, 이를 다방면으로 활용하고자 하는 시도가 이어져 오고 있다. 특히, 탄소나노튜브가 가지고 있는 고유의 뛰어난 기계적/전기적 특성을 그대로 유지하면서 거시적인 규모의 실로 스케일 업 scale-up 하는데 존재하는 다양한 기술적 문제들을 해결하기 위한 연구들이 활발하�...

김 현 고분자 과학과 기술 제 33 권 2 호 2022년 4월 127 3. 결론 본 기고에서는, 액정 엘라스토머 기반의 다양한 폼팩터를 지니는 유연 전자소자 연구에 대해 소개하였다. 액정 엘라 스토머와 유연 전자소자의 결합은 상당히 유망한 전망을 제시하는데, 이는 분자 배향의 자유로운 설계가 가능하다는 특유의 강점을 기반으로, 다양한 공정을 통해 전자소자의 구조를 1차원, 2차원 및 3차원으로 폭 넓게 설계할 수 있기 때문이며, 더 나아가서는 외부 환경에 따라 구조를 변경하는 4차원 유연 전자소자로도 활용할 수 있기 때문이다. 따라서, 액정 엘라스토머는, 향후 해당 소재의 전통적인 응용 영역인 유연 액추에이터 뿐 아니라, 미세 전자소자, 의공학 전자소자 등 다양한 응용 분야에 걸쳐, 설계 가능한 폼팩터를 제공하는 스마트 소재로써 활발한 확대가 가능�...

김 현 고분자 과학과 기술 제 33 권 2 호 2022년 4월 125 더욱 많은 연구가 예상된다. 2.4 액정 엘라스토머의 미세 전자소자 응용 논의되었던 액추에이터 이외에도, 최근 액정 엘라스토머를 이용하여 다양한 형태의 미세 전자소자에 활용하는 연구들이 보고되고 있다. 특히, 광패터닝을 통해 국부적으로 패터닝된 액정 엘라스토머 기판을 설계하고 상온보다 높은 온도에서 가교를 할 경우, 가교 온도가 기판의 flat한 구조를 지정하므로, 추후 상온에서 액정 엘라스토머 기판을 분리할 시, 설계된 3차원 구조로 pop-up될 수 있음이 보고된 바 있다 그림 4a .12 이러한 개념에 착안하여, 2차원의 평평한 표면을 요구하는 포토리소그래피 공정을 통해 미세 전자소자를 제작하고, 추후 3차원의 나선, 웨이브, 혹은 좌선성 및 우선성을 동시에 지니는 등의 원하는 구조의 3차...

김 현 고분자 과학과 기술 제 33 권 2 호 2022년 4월 123 by-pixel 방식으로 배향 cell을 패터닝한다. 그림에서 보이는 패터닝은 +1 defect을 지니는 9개의 azimuthal 도메인을 나타낸다. 이후에 diacrylate 그룹을 지니는 액정 모노머와 chain extender 로써 amine을 약 1.11의 mol 비율로 준비하고, 1.5 wt% photoinitiator를 섞은 mixture를 배향 cell에 주입하여, aza- Michael addition 반응을 통해 약 15시간에 걸쳐 느린 속도로 step-growth oligomerization을 진행한다. 이후, 마지막으로 ultra violet UV 노출을 통해 radical polymerization을 하게 되면 최종적으로 voxel pixel의 3차원 개념 단위로 분자 배향이 설계된 액정 엘라스토머를 합성할 수 있다. 해당 방법은 one-pot에서 two-step의 간단한 방법을 통해 프로그램된 액정 엘라스토머를 제조할 수 있는 강력한 기술로써, 이후 현재까지 많은 후속연구에 응용되고 있...

특 집 고분자 과학과 기술 제 33 권 2 호 2022년 4월 121 1. 서론 액정 엘라스토머는, 저밀도로 가교된 액정 고분자의 일종으로, 외부 자극에 의해 큰 스트레인의 가역적인 액추에이션이 가능할 뿐 아니라, 분자 배향의 자유로운 설계가 가능하다는 독보적인 특성에 기반하여, 차세대 소프트 로봇에 활용될 수 있는 프로그램 가능한 유연 액추에이터 소재로써 큰 주목을 받고 있다. 따라서, 액정 엘라스토머를 열, 빛, 전기, 용매 등과 같은 다양한 자극원을 이용해 설계된 형태로 구동을 제어하는 지능형 유연 액추에이터로써의 연구가 해당 소재의 가장 대표적인 분야라고 할 수 있다.1,2 나아가, 액정 특유의 분자 배향 및 물리적 이방성 설계를 기반으로, 최근에는 액추에이터 분야 이외에도 다양한 폼팩터를 지니는 유연 전자소자 및 의공학 소자 등으로 그 응�...