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연구회

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연구회명 지도교수
고분자/카본나노튜브(CNT) 나노컴파지트 연구회 김규현
연료 전지 연구회 조명찬
첨단소재 및 공정 연구회 노병일
유기전자재료 연구회 이정훈
화장품 연구회 장민정
 
연구회 소개
■ 고분자/카본나노튜브(CNT), 그래핀 나노컴파지트 연구회    김규현 교수님 
(출처: 2015년 미래부, 산자부 그래핀 촉진 기술 로드맵)
■ 유기전자재료 개발(유기태양전지 및 트랜지스터)    이정훈 교수님 

 

 

  본 연구회는 유연소자(soft electronics)를 구성하는 요소 중 하나인 유기전자소재
  개발에 관한 연구를 중점적으로 수행하고 있습니다. 특히, 유기태양전지 재료 및
  양극성 유기트랜지스터 소재 개발을 주로 하고 있습니다.


 

 ◀유기태양전지 활용분야

-유기태양전지

산업화 도시화에 따른 환경오염 문제와 현재 에너지 소비의 80%를 차지하는 화석연료(석유, 석탄, 천연가스 등)의 고갈로 인해서 대체에너지 개발에 대한 연구는 관심을 갖는 측면을 넘어서 인류의 생존을 위해서는 필수불가결한 사항으로 여겨지고 있다. 따라서 전 세계적으로는 수소/연료전지, 풍력, 태양전지 등의 대체 에너지 개발에 박차를 가하고 있으며, 그 중 무한 청정에너지인 태양광을 이용하는 산업은 국내의 메모리 반도체와 디스플레이 산업에 이어서 가까운 미래에 국가 성장 동력이 될 수 있다. 전 세계적으로는 수소/연료전지, 풍력, 태양전지 등의 대체 에너지 개발에 박차를 가하고 있으며, 그 중 무한 청정에너지인 태양광을 이용하는 산업은 국내의 메모리 반도체와 디스플레이 산업에 이어서 가까운 미래에 국가 성장 동력이 될 수 있다. 1956년 고순도 단결정 실리콘 제조 방법으로 개발된 태양전지 산업은 1980년대에는 광변환 효율이 20%에 이르렀고 현재의 태양전지 산업은 90%가량 실리콘 태양전지가 차지하고 있다. 하지만 높은 생산 단가로 인한 경제성과 한정된 재료 공급으로 그 성장 잠재력이 한계를 보임에 따라 새로운 태양전지 기술개발이 시급하다. 그 중 실리콘 태양전지를 보완할 수 있는 제3세대형 “유기태양전지(organic photovoltaics)”가 큰 주목을 받고 있다. 유기태양전지는 소자 구조가 복잡하지 않고 저온 상압의 인쇄 공정으로 무기계 태양전지에 비해 에너지 소모가 적어 이산화탄소의 배출을 줄이는데 기여 할 수 있고 기존의 실리콘 태양전지에 비해 빛의 흡광계수가 1,000배 이상 높아 매우 얇은 두께(100-150 nm)에서 구연이 가능하다. 뿐만아니라, 실리콘 태양전지와 달리 잉크젯 인쇄, 스크린 인쇄, 롤투롤(roll-to-roll) 방법 등의 용액공정을 이용하면 대면적 양산공정이 가능하기 때문에 전력 생산 단가를 획기적으로 낮출 수 있다. 유기태양전지의 구성을 살펴보면 기판, 투명 전극, 광활성층, 금속전극으로 구성된다. 그 중에서 활성층(active layer)은 광변환효율을 결정하는 가장 중요한 부분을 차지한다.

 

-유기트랜지스터

유기박막 트랜지스터(organic thin film transistor)는 활성층(active layer) 소재의 다양성과 저온공정으로 인해 제조 공정비용이 낮고, 특히 유연이 탁월하여 차세대 휘어지는 전자소자(soft electronics)의 주요소재로 각광 받고 있다. 전자가 흐르는 부분이 유기 고분자 화합물로 구성되어 있고, 유기 고분자 화합물의 종류에 따라 양극성 트랜지스터로 활용이 가능하여 필름형태, 나노구조체, 다결정성 고체형태로 연구가 활발히 진행 중이다. 유기박막 트랜지스터의 특성을 좌우하는 유기반도체 재료는 크게 단극성 반도체(unipolar transistor)와 양극성 반도체(ambipolar transistor)로 나뇐다. 단극성 반도체로 만든 전자회로는 전력손실이 높고, 구동속도와 안정성이 떨어지는 단점이 있다.

이 단점은 단극성 반도체인 p형과 n형 반도체를 하나의 회로인 상보회로에 함께 넣어 해결할 수 있으나, 제조과정의 복잡성과 비용이 많이 드는 단점이 있다. 반면에 양극성 반도체는 전자와 정공을 모두 구동전하로 활용하고 단극성 반도체에 비해 간편해 하나의 패턴 공정으로 전자회로를 제조할 수 있다. 따라서 전공 및 전자를 동시에 구동할 수 있는 고성능의 양극성 재료 개발이 필요하다.

■ 화장품 연구회      장민정 교수님 

 : 화장품의 제형, 분산기술, 경피흡수기술, 계면화학, 안정성 등 화장품 제형화 기술에 대한 화장품 제형 연구개발을 주로 하고 있습니다.

1. 외관이 투명한 유화물

: 굴절율 차에 따른 투명한 유화물 개발

  1. 2. 다중에멀젼                                                        3. 피부지질 유사막