3-(2-브로모에틸)인돌을 사용한 2-에티닐피리딘의 4차염화 중합을 통해 새로운 이온성 폴리아세틸렌 유도체 를 합성하였다. 3-(2-브로모에틸)인돌을 사용한 2-에티닐피리딘의 중합은 균일하게 진행되었으며 비교적 높은 수율 로 중합체를 합성할 수 있었다(78%). 3-(2-브로모에틸)인돌에 의한 2-에티닐피리딘의 4차염화 반응에 의해 형성된 N-(3-에틸인돌)-2-에티닐피리디늄 브로마이드의 활성화된 아세틸렌 삼중 결합은 별도의 개시제나 촉매 없이도 중합 반응이 잘 진행됨을 알 수 있었다. 여러 가지 분석 장비를 이용하여 중합체의 구조를 확인한 결과 설계한 인돌 치 환기를 갖는 공액구조 고분자가 생성되었음을 확인할 수 있었다. 이 중합체는 DMF, DMAc, DMSO 등과 같은 극성 유기 용매에 잘 용해하였다. 중합체는 가시광선 영역인 457 nm에서 특징적인 흡수 피크, 600 nm에서 엣지 파장 을 보였다. 중합체의 사이클릭 볼타모그램은 산화와 환원 피크 사이에서 안정한 비가역적 전기화학 거동을 나타내 었다. 스캔 속도가 증가할수록 환원 전류량이 증가하였으며 주 환원 및 산화 피크는 -1.3 V 및 1.1 V에서 관찰되었 다.

Ni-rich계 양극 소재는 낮은 가격과 높은 용량으로 인해 고용량 달성을 위한 상용화 소재로 주목받고 있지만, 이 소재의 경 우 전기화학적 불안정성으로 인한 한계를 가진다. 그래서 다양한 표면 코팅 방법을 통해 성능향상을 이루고 있지만, 성능향상이 소 재와 코팅 방법때문인지 또는 코팅 범위가 넓어진 것 때문인지는 모호하게 남아 있다. 본 연구에서는 전이금속으로 양극 활물질을 코팅할 때 전구체 코팅 범위에 따른 리튬이온배터리 전기화학 성능평가를 분석하였다. 상업용 LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 양극 소재 표면을 에탄올 용액에 용해된 리튬-코발트와 리튬-주석 아세테이트 전구체를 코팅하였고, 교반속도를 다르게 하여 (200 rpm 및 600 rpm) 전구체 코팅 범위를 다르게 하였다. 리튬-코발트 아세테이트 전구체의 경우 교반속도가 증가할수록 코팅 범위가 증가하였지만, 리튬 -주석 아세테이트 전구체의 경우 교반속도가 증가할수록 코팅 범위가 감소하였다. 하지만 원소의 종류에 관계없이 코팅 범위가 넓 은 경우에 상대적으로 우수한 전기화학적 성능을 나타내었다. 코팅된 양극 활물질의 물리적 특성은 SEM 및 XRD를 이용하여 분석하 였으며, 전기화학적 성능은 초기 충·방전 용량, 사이클 안정성 및 율속특성 테스트를 통해 조사하였다.

본 연구에서는, 주위 산도나 근적외선과 같은 외부에서 주어지는 자극에 의하여 내부 탑재 약물의 방출을 조절할 수 있는, 자극 응답성 키토산(Cs) 하이드로겔를 합성하고 그것의 특성과 성능을 조사하였다. 우선 Cs와 carbic anhydride의 개 환반응에 의하여 노르보닐(Nb) 작용기가 도입된 Cs 유도체(Cs-Nb) 를 합성하였으며, methyltetrazine-amine과 selenolactone의 반응에 의하여 테트라진 (Tz) 작용기가 양 말단에 도입된 가교제(Se-Tz)를 합성하였다. Cs-Se 하 이드로겔은 CS-Nb와 Se-Tz 사이의 클릭반응에 의하여 빠르게 형성할 수 있었으며, Nb/Tz 반응 몰비 변화로서 가교도를 조절하였다. 하이드로겔의 가교도와 용액의 산도가 낮을수록 하이드로겔의 팽윤도가 높아졌으며, 하이드로겔의 내부구조가 다공성을 가짐을 SEM 단면 분석 결과 확인할 수 있었다. Ciprofloxacin hydrochloride monohydrate 약물을 탑재한 하이드로겔은 pH 5.2의 PBS용액에서 pH 3.7에 비하여 높은 약물 방출을 나타내었다. 또한 근적외선 조사에 의하여 약물 방출을 빠르게 유도할 수 있었다.

2-브로모메틸-1,3-디옥솔란을 이용한 2-에티닐피리딘의 중합을 통하여 측쇄에 디옥솔란 치환기를 갖는 새로운 이온성 공액구조 고분자를 합성하였다. 별도의 촉매없이도 중합반응이 잘 진행되어 높은 수율의 중합체를 얻을 수 있었다(76%). 합성한 고분자의 분자구조를 여러 가지 분석장비를 사용하여 분석한 결과 1,3-디옥솔란 부분을 갖는 설계한 공액구조 고분자임을 확인하였다. 고분자의 적외선분광분석 스펙트럼에서는 2110 cm-1 와 3293 cm-1에 서 관찰되었던 2-에티닐피리딘의 아세틸렌 특성피크를 보여주지 않는 대신 1620 cm-1 인근에서 공액이중결합의 탄소-탄소 이중결합의 특성 피크를 보다 강하게 보여주었다. 합성한 고분자의 전기전도도 및 전기-광학적 특성을 측정하고 분석하였다. 요오드로 도핑한 고분자의 전기전도도는 1.82 x 10-3 S/cm 였다.

박리강도와 내수성이 향상된 친환경적인 수성 점착제 제조를 위해 Tg가 상온에 가깝도록 아크릴 모노머인 methyl methacrylate(MMA), butyl acrylate(BA), methacrylic acid(MAA)의 비율을 조절하고 ammonium persulfate를 개시제로 이용하여 아크릴 공중합체(Acrylic copolymer)를 유화 중합하여 아크릴 에멀젼 점착제를 제조하고 평가하였다. MMA:BA:MAA를 55.2:43.5:1.3의 mole 비율로 합성한 결과, GPC와 입도분석으로 아크릴 공중합체 에멀젼이 합성된 것을 확인하였으며 휘발성 유기물(VOCs)도 검출되지 않았다. 이론적 Tg는 18.1℃이며, 피착재로써 폴리우레탄 폼, 폴리프로필렌 폼, 폴리프로필렌을 적용하여 초기, 최종, 침수 후 접착력을 평가한 결과 박리강도가 기존 제품에 비해 향상되었음을 확인하였다.

본 연구에서는 높은 항산화, 항염증, 피부 미백 및 멜라닌 생성억제 활성을 지닌 톱니모자반 추출물(학명 Sargassum serratifolium, ESS)의 저장 안정성을 향상시킬 목적으로 oil-in-water (O/W) 나노 에멀젼을 제조하였다. 톱 니모자반으로부터 추출되어 농축, 탈염 및 탈당 과정을 거친 ESS의 주성분은 지용성 성분으로 높은 항산화 활성 때문 에 산화가 쉽게 일어남으로써 기능성 화장품 소재로써의 단점이 있다. 본 연구에서는 이전의 연구에서 확립된 PEG 400, 폴리옥실 캐스터오일 (EL) 및 Poloxamer 407의 농도를 적용하여 MES가 함유된 O/W 나노에멀젼을 제조하였다. 확립된 조건에서 제조된 나노에멀젼의 평균 크기는 16 ~ 22 nm로 나타났으며, 나노에멀젼은 항산화, NO 생성억제 능, 멜라닌생석억제능 alc MMP-1 생성억제능이 우수한 것으로 나타났다. 저장기간에 따른 이들 효능을 분석한 결과 5 사이클의 시간 변화에도 큰 차이가 없었으므로 장기간 저장에 따른 활성변화가 없음을 나타내었다.

본 연구에서는 비불소계 트리이소프로필 아민 아세테이트 (TAA) 화합믈을 사용하여 반도체 웨이퍼의 포토레지스트 패턴 건조 성능을 조사하였으며, 초임계이산화탄소 용 계면활성제로 잘 알려진 불소계 저분자량 화합물, PFPE-COOH 및 PFPE-COO-NH4 +과 비교하였다. 초임계 공정 후 얻어진 포토레지스트 패턴의 모양은 이산화탄소 압력, 온도, 시간 등 공정 처리 조건에 따라 달라졌으며, 최적의 조건에서 포토레지스트 패턴 붕괴가 거의 없는 결과를 얻을 수 있었다. TAA를 사용하는 초임계 세정은 PFPE-COOH에 비해 다소 떨어지지만 일반 습식 세정 방법보다는 우수한 패턴 형성 성능을 나타내었으며, 이것은 경제적이고 환경친화적인 새로운 계면활성제로서의 가능성을 보였다.

본 연구에서는 수용성 접착제 가장 큰 단점인 내수성을 향상시킬 수 있는 수용성 첨가제를 개발하였다. 수 용성 첨가제는 diisocyanate 그룹을 가지는 분자들을 아황산수소나트륨과 반응시켜 얻을 수 있었다. FT-IR 측정 결 과 isocyanate 그룹이 완전히 사라진 것을 볼 수 있었고, DSC의 측정결과는 150℃ 이상의 온도에서 아황산수소나트 륨이 제거되어 isocyanate를 재형성하는 것을 확인할 수 있었다. 개발된 수용성 첨가제를 본사 제품인 DM-95 접착제 에 0.5 wt% 첨가하였을 때 높은 접착성능 및 향상된 내수성을 확보할 수 있었다. 그뿐만 아니라 기존의 복잡한 접착 공정을 요구하는 2 액형 시스템에서 탈피하여 생산 공정이 간단한 1 액형 시스템을 구축할 수 있으므로 산업 전반에 서 유용하게 사용될 것으로 사료된다.

다양한 질량비의 SiO2, Hollow SiO2 나노 파티클들을 Poly(methylmethacrylate) (PMMA) 용액에 분산하여 OLED 내부 광추출용 산란층을 제작 하였다. 구형의 실리카 나노 파티클들은 약 300 nm의 평균 입자 사이즈를 나타내었다. 실리카 나노 파티클 고분자 분산액은 스핀코팅을 통하여 기판위에 코팅 되어 제작되었다. 내부가 비어 있지 앉은 SiO2 나노 파티클 산란층의 경우 높은 산란 특성을 나타내었으며 (30wt%, 588 nm, Haze 0.37) Hollow SiO2 나 노 파티클의 경우 상대적으로 낮은 산란 특성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다 (30 wt%, 588 nm, Haze 0.16). 하 지만 Hollow SiO2 나노 입자의 경우 매우 낮은 back-scattering으로 인한 높은 투과 특성을 나타내었다 (30 wt%, 588 nm, 85%). 또한 입자의 함량 증가에 따른 투과도의 감소와 산란의 증가 비가 상대적으로 매우 높음을 확인할 수 있었다.

CdO와 황의 사용량을 달리하며 콜로이드상태의 CdS 양자점 물질을 합성하였다. 얻어진 물질의 흡 수 및 발광스텍트럼으로 볼 때 약 1:3의 몰비 이하에서는 사용량에 관계없이 동일한 모습을 나타내었으며 이 로부터 반응물질의 사용량 비율에 관계없이 약 3.6nm 크기의 동일한 양자점 입자가 만들어짐을 확인할 수 있 었다. 1:9의 반응비율에서는 의미있는 흡수스펙트럼을 얻을 수 없었으며 발광스펙트럼의 모양도 매우 달라 앞 의 경우와 동일한 물질의 형성이 있다고 보기 어려웠다. 이로부터 CdS 콜로이드 양자점 물질의 합성은 반응 물질의 사용량에 크게 의존하지 않으며 그 비율이 너무 큰 경우에는 반응 자체가 달라질 수 있음을 볼 수 있 다.

유기 발광 다이오드(OLED)는 차세대 조명으로 많은 관심을 받고 있으며, 디스플레이로서의 상용화에 이미 성공하였고, 대체 조명 시장에까지 그 영역을 넓혀가고 있다. OLED의 급격한 기술 발전에도 불구하고, OLED의 유 기층/투명전극과 기판에서 발생하는 내부 전반사에 의해서 일반적인 OLED의 외부 광자 효율은 현재 20~30% 정도에 머무르고 있는 실정이다. 따라서, 고효율의 OLED의 구현을 위해서는 고성능의 광추출 구조의 개발이 절실히 필요하 다. 내부 광추출 구조를 소자에 적용하기 위해서는 많은 어려움이 있으며, 특히 소자의 누설전류를 방지하기 위해서 광추출 구조의 표면 거칠기를 최소화하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 ZnO 나노파티클-투명 고분자 복합 구 조의 광추출 구조를 쉬운 제작 방법으로 구현하였으며, 나노파티클의 분산에 따른 광추출 구조의 광학적 특성 및 표 면 구조의 영향에 대해서 알아보았다.

C, M, Y, K 색상의 출력물에 대하여 20°, 60°, 85°의 고정된 각도를 사용하는 상용 광택계를 이용하 여 광택값을 측정하고 이 결과를 전각 측각 광택계를 이용하여 측정한 BDRF와 비교하였다. 동일한 시료에 대하여도 상용광택계로 측정한 광택값은 사용한 각도에 따라 차이를 나타내며 BDRF 곡선의 전체 면적과 최 대높이와 비교하였을 때 입사각이 큰 85°에서의 측정값이 가장 유사한 값의 변화를 보였다. 다리미를 사용하 여 표면을 매끄럽게 하는 퓨징작업을 한 후 광택을 측정하니 BDRF의 최대값은 입사각이 작은 20°에서의 측 정값과 가장 비슷한 경향을 나타내었으며 BDRF의 면적은 85°에서의 측정값과 가장 일치하는 결과를 나타냈 다.

Micro-electromechanical systems (MEMS) 구조물용 고 종횡비의 외팔보 제작을 목적으로 초임계 이산화탄 소를 사용한 건식 식각 실험을 진행하였다. 건식 식각 실험은 초임계 이산화탄소에 50% 불산 (HF) 원액과 공용매 (물, 메탄올, 에탄올, 이소프로필 알콜)를 사용하여 진행되었다. 희생 실리카 층을 식각하여 드러난 MEMS 외팔보 빔 은 주사전자현미경을 이용하여 관찰하였다. HF원액을 사용한 건식 식각 실험은 종횡비 1 : 150의 외팔보 빔까지 기 판과 접착없이 단독으로 서 있는 형태로 제작되었다. 공용매로 메탄올과 에탄올을 사용한 건식 식각의 결과에서는 종 횡비 1 : 75 까지 접착없이 제작할 수 있었고, 이소프로필 알콜을 공용매로 첨가한 실험 결과에서는 종횡비 1 : 37.5 까지 접착없이 제작할 수 있었다. 본 연구의 결과 건식 식각과정에서 알콜계 공용매의 첨가는 대체로 식각 성능을 저 하시킴을 알 수 있었다.

고 종횡비 MEMS 구조물의 습식 공정에서 세정 이후 건조 과정에서 발생하는 문제점들을 극복하기 위하여 초임계 이산화탄소를 이용한 고 종횡비의 MEMS 구조물의 건조방법에 대하여 조사하였다. 실험에 사용된 MEMS 구조물 습식 제조방법의 세정은 HF/water에서 식각된 cantilever beam을 isopropyl alcohol (IPA)로 치환하여 진행되었다. 초임계 이산화탄소에 의한 IPA의 제거율은 VOC 분석법을 통하여 다양한 조건에서 측정 되었고, 건조된 cantilever beam은 SEM을 이용하여 관찰하였다. 자연 건조를 통한 방법으로는 종횡비 1:15의 cantilever beam까지 stiction 없이 제조할 수 있었으나, 초임계 이산화탄소를 이용한 MEMS 구조물의 건조는 기존의 건조방법 보다 고 종횡비를 가지는 1:75의 cantilever beam까지 stiction 없이 제작할 수 있었다.

소듐 2-브로모에탄술포네이트를 이용한 2-에티닐피리딘의 무촉매중합을 통하여 새로운 이온성 폴리아세틸렌을 합성하였다. 중합반응은 균일하게 진행되었으며 높은 수율 (중합수율: 78%)로 해당고분자를 합성하였다. 반응 초기 사차 염화과정에서 생성된 활성화 N-(에틸술포네이트 소듐)-2-에티닐피리디늄 브로마이드가 중합반응의 단량체로 참여하고 있는 것으로 밝혀졌다. 고분자의 분자 구조를 여러 가지 분석기기로 확인한 결과 설계한 치환기를 갖는 폴리아세틸렌 유도체가 합성되었음을 확인할 수 있었다. 합성 고분자의 고유점도는 0.12-0.15 dL/g 범위였으며 X-선 회절분석 결과 무정형상임을 확인할 수 있었다. 고분자의 광발광 피크가 593 nm에서 관찰되었는데, 이는 2.09 eV의 광에너지에 해당한다. 이 고분자는 도핑과 탈도핑 피크 사이에서 비가역 전기화학적 거동을 보였다.

초임계 건식 식각 공정에서 HF수용액을 초임계 이산화탄소에 녹인 식각용액을 사용하여 희생막으로 사용되는 테트라에톡시실란막 (TEOS막) 층에 대한 식각성능을 조사하였다. HF에 대한 물의 조성에 따른산화막 식각률의 비교를 통하여 식각에 가장 효과적인 비율을 조사하였다. 50 wt%의 HF수용액을 이용하여 초임계 이산화탄소에서 TEOS막의 건식식각을 진행 할 경우, 990nm/min의 높은 식각속도와 잔여물이 전혀 남지 않는 우수한 식각성능을 확인할 수 있었다.

WCl6-EtAlCl2 촉매계를 이용하여 비교적 큰 분자량을 갖는 폴리(페닐아세틸렌)을 합성하였다. 중합반응이 잘 진행되었으며 중합수율은 81%였다. 합성한 폴리(페닐아세틸렌) 분자구조를 NMR(1H-,13C-), IR, UV-visible, 원소분석 등으로 분석한 결과 페닐 치환기를 갖는 공액구조 고분자가 합성되었음을 확인할 수 있었다. 아울러 332 nm의 빛으로 여기시킬 경우 PL 최대 peak는 424 nm에서 관찰되었는데, 이는 2.93 eV의 광 에너지에 해당한다. 이 고분자의 순환 전압전류 그림은 도핑과 탈도핑사이에서 비가역적인 전기화학적 거동을 보여주었다. 이 고분자의 전기화학적 과정이 매우 안정하였으며, 스캔속도에 따른 산화전류 밀도 실험으로부터 이 고분자의 산화-환언 과정은 확산-제어과정에 따르는 것으로 분석되었다.

이온 주입에 의하여 경화된 탄화층을 가지는 포토레지스트는 통상적인 습식 또는 건식 처리로는 제거하기가 매우 어렵다. 본 연구에서는 확산성과 물질전달특성이 우수한 초임계 이산화탄소와 공용매 및 첨가제를 사용하여 고이온 주입된 포토레지스트를 제거하는 방법을 연구하였다. 공용매의 종류 및 농도, 압력, 온도, 첨가제의 종류에 따른 제거특성을 연구하였으며, 제거 전 후의 웨이퍼 표면 상태 및 성분을 SEM, EDS를 사용하여 분석하였다. 산 혼합 공용매를 사용하여 4000psi, 70℃에서 2분간 처리 하였을 때, 포토레지스트는 100% 제거됨을 알 수 있었다.