이재홍 고분자 과학과 기술 제 31 권 4 호 2020년 8월 277 3. 결론 웨어러블 전자 기기의 발전 및 보급에 따라 최근 몇 년 동 안 섬유형 전자 소자에 대한 연구가 급격히 활발해졌다. 섬 유형 전자 소자는 기존 필름 형태의 전자 소자에 비해 유연 성이 월등히 뛰어나 기계적 변형에 안정적일 뿐만 아니라, 의류 등 다양한 고차원 구조에 더욱 효율적으로 적용할 수 있다. 다양한 섬유형 전자 소자를 개발하기 위해서는 고성 능의 전도성 유연 섬유 전극의 개발이 필수적이다. 탄소나 노튜브 또는 산화 그래핀 등의 탄소 기반 재료를 이용한 dip-coating 기법은 가장 간편하고 기본적인 전도성 섬유 전극 제조 공정이지만, 높은 전도성을 기대하기 어렵다. 그 러한 문제를 해결하기 위해 일반적으로 사용되는 전도성 섬 유 전극 제조 공정은 기존의 방적 기법을 적용한 �...

안수정ㆍ정대광ㆍ손동희 고분자 과학과 기술 제 31 권 4 호 2020년 8월 279 그림 1. a Fe Hpdca 2의 금속-리간드 결합 구조와 도식화한 그림, b 손상된 샘플과 회복된 샘플의 광학 사진 좌 , 회복된 샘플의 스트레칭 전과 후 우 , c Fe III 금속과 H2pdca-PDMS 리간드 모델의 인장-응력도 그래프. 그림 2. p-PVDF-HFP-15%DBP의 자가치유 특성a 수중에서의 자가 치유 과정, b 상온에서의 인장-응력도 그래프 좌 , 60 ℃에서 표면변화 광학 사진 중, 스케일바 5 mm , 수중에서의 인장-응력도 그래프 우 , c 수중에서 절단 및 회복 3시간 후 200% 늘린 사진. 젤과 유사한 신축성 자가 치유 물질 GLASSES의 디자인, d 전도성 자가치유 물질의 그림. e 늘어 날수록 줄어드는 전도도, f 수중에서 동작하는 PCB 사진. 물성을 원래대로 회복한다. 대표적인 자가치유 고분자 소재 로는 금속-리간드 배위결합,...

안수정ㆍ정대광ㆍ손동희 고분자 과학과 기술 제 31 권 4 호 2020년 8월 281 그림 4. a 나노와이어 자가치유 전극과 터치 센서, b EGaIn 액체금속 전극과 자가치유성, 신축성 시험, c 탄소나노튜브/은 플레이크 전극과 특성곡선 및 자가 증강 현상. 가장 먼저 소개할 소재는, UCLA대학교의 Qibing Pei교 수 연구팀에서 Diels-Alder DA 고분자와 은 나노와이어로 제작한 신축성 자가치유 전극이다.7 기존의 ITO코팅된 유리 혹은 PET필름처럼 깨지기 쉬운 소재와 달리, 본 연구팀의 전극은 구부러지며 투명하고 열을 이용해 치유 가능하다. 여 기에 아주 얇은 polyester acrylate PA and furfuryl methacrylate FM 층을 추가로 넣어 전기저항을 310 Ω/sq에서 18 Ω/sq 까지 감소시켰으며, 550 nm에서 80%의 투과율을 보였다. 레이저로 전도성을 띄는 부분을 자른 뒤, 100 ℃로 6분 가열 했을 때 무한대로 올�...

안수정ㆍ정대광ㆍ손동희 고분자 과학과 기술 제 31 권 4 호 2020년 8월 283 그림 6. a EGaIn 전극으로 제작한 용량성 변형 센서, b 자가치유 인터커넥트와 심전도 센서, c 자가치유 전극과 발광층을 이용한 LEC, d 은 플레이크-자 가치유 고분자 복합체 전극 기반의 근전도 센서 및 로봇 팔 제어. 이렇게 만들어진 반도체 필름은 1,300%이상 늘어날 수 있는 높은 신축가능성과 인체피부에 흡사한 Young’s modulus 값을 가진다. 외력이 가해졌을 때, 탄성 중합체의 낮은 인장 계수로 인해 대부분 힘을 효과적으로 흡수 및 분산하고, 동 시에 반도체성 고분자를 보호한다. 또한 해당 반도체 필름으로 제작한 200 nm 두께의 트랜 지스터는 100% 인장 시 4.85ⅹ1010 A의 높은 전류를 출력 하며, 인체피부의 최대 변형 범위인 30%의 반복적인 신축 동작에서 전류-전압 특성이 유지됨을 확�...

안수정ㆍ정대광ㆍ손동희 고분자 과학과 기술 제 31 권 4 호 2020년 8월 285 랜드 구조형 전자 시스템이 안정적으로 동작하려면, 인터커 넥트의 효율적인 힘의 분산이 필수적이다. 본 연구에서 제 시한 모델은 아일랜드 형태 모듈과 이들을 잇는 자가치유 전도성 인터커넥트를 접목시켜 기계적 및 전기적으로 뛰어 난 인터커넥트를 제안하였다. 낮은 절연 상수 k=2.4 를 가 지며, 광범위한 주파수 범위 0.1 Hz 1 MHz 에서 안정적 으로 동작하고, 이로부터 낮은 기생 캐패시턴스 값을 가진 다. 더불어 모듈과 인터커넥트를 연결한 소자를 100%이상 늘렸을 때 20 Ω 이하의 저항을 가지며, 외부 충격에도 모듈 과 인터커넥트 간 안정적인 기계적 및 전기적 특성을 가지 는 것을 확인하였다. 즉, 반복적으로 안정적인 기계적 및 전 기적 회복이 가능한 시스템으로 적용될 수 �...