내 신청현황
종류	모집공고명	진행상태
신청내용이 없습니다.

첨단기술정보

home
알림마당
과학기술정보분석
첨단기술정보

전기변색 응용을 위한 졸-겔 전기중합 합성 PEDOT:PSS/TiO2 나노복합체 막

전문가 제언: ○ 건물은 국가 에너지의 약 40%를 소비하고, 창호는 건물 내 에너지 손실의 최대 요인이 되고 있다. 윈도우를 통한 원하지 않는 태양열의 흡수와 실내 에너지 손실은 냉난방 에너지 수요를 야기하여 경제적 손실 외에 화석연료 전기 사용으로 온실가스 발생의 주범이 되고 있다.

○ 태양광의 투과도를 가역적으로 조절할 수 있는(윈도우를 착색하여 광 투과를 막는) 전기변색기술이 전이금속산화물에서 발견, 보고된 지 오래되었다. 수소나 Li 이온처럼 작은 이온이 전자(전기)와 함께 다공성 WO3로 들어가면 텅스텐을 환원시켜 청색으로 변색시킨다. 유리에 WO3를 증착시킨 전기변색형 스마트 윈도우 기술은 착색(최소 광 투과도)과 탈색(최대 광 투과도) 상태 간의 콘트라스트가 크고 장기 내구성이 높다. 그러나 외부 전기가 필요하고 유리에 WO3 증착 등이 고비용이다.

○ 폴리아닐린, 폴리피롤, PEDOT 등 저비용 공액 전기변색 재료가 시도되고 있지만, 혁신적 저비용이 요망되고 있다. 이 글에서 저자들은 산화환원에 의한 공액 전도성 고분자 PEDOT:PSS의 전기변색 특성의 혁신을 소개하고 있다. 이 재료는 고분자 태양전지의 p형 전자주개 재료인데, 전기전도성과 투명성이 양호하지만 습기에 약한 것이 문제였다. 이 글은 값싼 TiO2와 PEDOT:PSS와의 나노복합체(PEDOT:PSS/TiO2) 제조에 의한 해결책 소개이다. 제조법은 전통적 TiO2의 졸-겔법과 고분자 고유의 전기중합법을 함께 이용한 독창적 방법인데 매우 성공적이다.

○ 이 나노복합체의 입자 크기는 PEDOT:PSS보다 훨씬 작아지고 분산이 균일해진다. 자외선-가시광선에서 인가전압 증가에 따라 흡광도가 줄며, -1.0～+1.0V 사이에서 흡광도의 최대변화가 있다. 환원상태(깊은 청색)와 산화상태(맑은 청색)가 주기적으로 변하는 8,000사이클 후에도 초기 흡광도의 75%가 유지되며, 착색과 탈색 사이의 콘트라스트는 PEDOT:PSS의 두 배가 되기도 한다. 상태변환 속도도 매우 빠르다.

○ 필요한 전기를 자체 소자 내에서 공급하여 전기 배선을 삭감하고 관리비를 줄이는 차세대 스마트 윈도우가 개발되고 있다. 삼성 SDI의 안광순, 조선대 박경희, KIST 고두현 등은 활발한 국내 연구의 일례이다.

저자: Jinlin Lu, et al.
자료유형: 니즈학술정보