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테크노트 UNIST “잉크젯 프린팅으로 태양광 수소 상업화 방법 찾아”

이재성·장지욱 교수팀, 대형 광전극 제조 기술 개발 울산과학기술원(UNIST)은 태양광 수소를 상업적으로 생산할 수 있는 기술을 개발했다고 12일 밝혔다. UNIST에 따르면 에너지화학공학과 이재성·장지욱 교수 공동연구팀은 아일랜드 틴달 국립연구소와 협력해 프린터에 사용되는 전자동 잉크젯 프린팅 기술을 활용한 대형 광전극 제조 기술을 개발했다. 잉크젯 프린팅 기술은 일반적인 인쇄 용도 외에도 소재 개발을 위한 고속·대량 스크리닝(다수 물질에 대한 분석을 고속으로 동시에 수행하는 탐색 방법)이나 대규모 박막태양전지 제조에 활용되고 있다. 연구팀은 잉크젯 프린팅 기술을 대형 광전극 제조를 위한 스케일업(실험실에서 성공한 프로세스를 상업 규모 장치로 확대하는 것)에 최초로 활용했다. 태양광 수소 기술은 이산화탄소 발생이 전혀 없는 그린수소 생산 기술 중 가장 이상적인 기술로 평가받고 있지만, 효율이 충분하지 않아 기존 화석 연료 개질로 생산되는 수소에 비해 가격 경쟁력이 떨어지는 단점이 있다. 태양광 수소를 생산하기 위한 핵심 요소인 광전극의 성능은 전체 수소 생산 시스템의 효율과 경제성을 결정한다. 연구개발용 광전극은 1㎠ 미만 소형으로, 실용화 규모인 1㎡까지

이창현 기자

2023-06-12 15:59

테크노트 디스플레이용 퀀텀닷 패턴 형태에 상관없이 커피링을 완벽 제어하는 기술 개발

최근 퀀텀닷은 차세대 핵심 디스플레이용 소재로 각광받고 있다. 이를 잉크젯 프린팅 기술을 이용해 패터닝(형태화)하려는 노력을 크게 하고 있지만, 양산성이나 해상도의 제한적 문제 그리고 공정 과정 중에 발생하는 커피링 현상으로 효율이 크게 떨어지는 이슈가 큰 문제로 지적되고 있다. 카이스트(KAIST) 기계공학과 김형수 교수팀이 디스플레이 소자의 핵심 물질인 퀀텀닷의 마름 자국을 패턴의 형태에 상관없이 원형부터 다각형까지 완벽하게 균일 패터닝 할 수 있는 기술을 구현했다고 지난 2일 밝혔다. 커피링 자국은 용매 방울이 고체 표면 위에서 마르면서 물방울 표면의 상대적 불균일 증발률 때문에 발생하게 된다. 김 교수는 커피링을 제어하는 연구를 수년간 해오면서 얻은 노하우를 바탕으로 최근 획기적으로 커피링을 소멸시키는 기술을 발표한 바 있다. 커피링 자국 이외에도 디스플레이의 해상도를 높이기 위해 다양한 모양의 패턴들이 제안되고 있으나, 일반적으로 다각형의 경우 커피링의 정도가 원형의 경우보다 더욱 심해지는 경향을 띤다. 이번 연구에서는 퀀텀닷 패턴의 기하학적 형태에 무관하게 커피링을 완전히 소멸시킬 수 있는 기술을 소개하고 있다. 연구팀은 퀀텀닷이 녹아 있는 용매의

김진희 기자

2022-03-06 10:11