• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.34-34
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• 2018

레이저를 통한 플라스틱 일체형 회로형성 기술은 레이저 직접 성형 (Laser Direct Structuring, LDS) 기술과 도금기술을 이용하여 기판 표면에 전도성 회로 패턴을 형성하고 소자를 집적하여 부품을 제작하는 기술이다. 종래에는 PCB 기반의 평면기판을 기반으로 하여 제작된 소자와 부품이 전자제품의 주를 이루었으나, 최근 소자의 집적화와 제품 디자인의 유연화(flexible)로 굽힘(bendable) 형태의 스마트 시계와 같은 웨어러블(wearable) 전자 제품이 출시되었으며, 레이저를 통한 플라스틱 일체형 회로형성 기술은 미래 사회의 주를 이룰 웨어러블 형태의 제품의 상용화를 가능하게 할 뿐만 아니라 회로 집적이 가능하여 제품 혁신을 주도할 기술로 주목 받고 있다. 본 연구에서는 LDS 부품의 미세 회로 구현을 위한 공정 기술 개발에 있어서 고생산성 무전해 동도금액 및 부품 실장을 위한 표면처리 기술 개발에 대한 결과를 보고한다. 미세 회로 패터닝 기술의 상용화를 위해서는 도금액의 안정성뿐만 아니라 고속 공정기술이 필요하다, 현재 국내 무전해 동 도금의 석출 속도는 시간 당 $4{\sim}5{\mu}m$ 내외이기 때문에, 생산성을 향상시키기 위해서는 시간 당 $10{\mu}m$ 정도의 고속 무전해 동 도금 공정 개발 필요하다.

• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.27 no.1
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• pp.1-18
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• 2012

미래 사회는 나노기술(NT)을 바탕으로 IT-ET-BT 기술이 융합된 유비쿼터스 사회로 진화하고 있으며, 미래 산업 사회로의 전환을 위해서는 성능개선이 아닌 성능한계 돌파의 패러다임 전환이 가능한 임계성능의 나노 소재/신소자의 개발이 절실히 요구되고 있다. 또한 차세대 단말기는 휴대성의 편리함, 융복합화/다기능화, 인간 친화형이 요구되고, flexible/stretchable/bendable한 형태로 발전하고 있는 상황이다. 나노 피에조트로닉스(nanopiezotronics) 기술은 역학적 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 나노 발전 소자(nanogenerator)의 원리를 기반으로 하며 나노선, 나노벨트와 같은 1차원적 나노구조 소재의 압전성과 반전도성이 결합된 특성을 이용한 신기능의 미래 IT 융합 나노 전자/에너지 소자를 구현하는 기술로서 미래 유망 기술로 부각되고 있다. 현재 기술 수준은 압전 전계 효과 트랜지스터, 압전-다이오드, 압전 센서, 압전 나노 발전 소자 등과 같은 prototype 소자를 제작하는 수준에 머무르고 있으나 향후 초고감도 압전 센서, 자가발전 MEMS/NEMS 및 나노 시스템, 스마트 웨어러블 시스템, 건강 모니터링 시스템, 인체 삽입형 소자, portable 및 투명 유연 전자소자 등의 다양한 미래 융합 나노 소자 및 시스템에 광범위한 활용이 가능하며, 향후 신기능의 소자/부품/시스템 창출을 위한 기술로 자리매김할 것으로 전망된다. 본고에서는 압전 나노선, 나노튜브, 나노섬유 등의 1차원적 나노구조체 기반의 nanopiezotronics 기술과 최근의 연구결과들을 소개한다.

• Journal of the KSME
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• v.56 no.7
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• pp.40-44
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• 2016

1980년대 처음 세상에 등장한 3D프린팅기술은 시제품을 빠르고 경제적으로 생산하려는 초기의 목적에서 나아가 현재에는 직접 제품생산에 적용하려는 시도들이 이루어지고 있다. 하지만 이를 극복하기 위해서는 몇 가지 해결해야 할 문제들 또한 존재하는 것이 현실이다. 전자제품의 회로 제작에 3D프린팅기술을 적용하기 위한 기술들이 개발되고 있으며, 이는 기존의 플라스틱 재료를 이용하는 3D프린팅기술과 전도성 재료를 토출하여 도선을 성형하는 기술이 융합된 하이브리드 3D프린팅기술로 발전되고 있다. 입체전자기술로 알려지고 있는 이 기술은 단일 공정으로 다양한 소재를 사용하여 구동이 가능한 회로소자를 제작할 수 있기 때문에 주문형 회로소자, 웨어러블 디바이스 및 플렉서블 디바이스 등의 개발에 매우 유용하게 적용이 가능할 것으로 기대된다. 향후에는 복잡한 회로소자 제작기술로 발전할 것이며 따라서, 현재의 반도체 제작공정을 대체할 수 있는 기술로 발전이 가능할 것이다.

• Membrane Journal
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• v.33 no.2
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• pp.53-60
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• 2023

Mechanical energy can be harvested by triboelectric nanogenerators (TENG) from biological and environmental systems. In wearable electronics, TENG has a lot of significance as biomechanical energy can be harvested from the motion of humans, which is applied in vibrational sensors. Wearable TENG is prone to moisture and polytetrafluoroethylene (PTFE) is an excellent hydrophobic material used in these applications. The presence of highly electronegative fluorine atoms leads to very low surface energy. At the same time, the performance of the device increases due to the efficient capture of the electrons on the microporous membrane surface. This similar behavior occurs with polyvinylidene fluoride (PVDF) due to the presence of fluoride atoms, which is relatively less as compared to PTFE.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.13 no.5
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• pp.1093-1100
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• 2018

Fast progress in miniaturization and reducing power consumption of semiconductors for wearable devices makes it possible to develop extremely small wearable systems for various application services. This results recent wearable applications to be powered from extremely low-power energy harvesters based on solar, piezo, and TENG sources. In most cases, the harvesters generate power in non-linear manner. Therefore, we implemented and experimented the device platforms to utilize natural frequency of around 3Hz. We also designed two-stage power storages and high efficiency conversion platform to consider such non-linear power harvesting sources. The experiment showed power generation of about 4.67mW/min from these non-linear sources with provision of stable energy storages.

• Journal of IKEEE
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• v.20 no.2
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• pp.174-176
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• 2016

In this study, we maximize the temperature difference between the ends of a HgTe nanoparticle(NP) thin film on a thermoelectric platform with a through-substrate via. The thermoelectric characteristics of the HgTe NP thin film show p-type behavior and its Seebeck coefficient is $290{\mu}V/K$. In addition, we demonstrate the possibility of wearable thermoelectric devices transforming body heat into electricity from through-substrate via thermoelectric platforms on human skin.

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
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• v.36 no.4
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• pp.1253-1258
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• 2019

The solid-state electrolyte based on polymer is applicable to various electrochemical devices including supercapacitor, battery, sensor, actuator and has great attention to develop its ionic conductivity from conventional polymer electrolyte by uisng wide range of ionic liquids. The research about ion gel as a solid state electrolyte with the ionic liquid has focused on the wearable and flexible electronic device to use as the high electrical and electrochemical performances, mechanical strength of polymer. In this work, we have investigated and developed solid-state electrolyte based on the ionic liquid and polymer with enhanced ionic conductivity and stability.

• Journal of IKEEE
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• v.25 no.4
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• pp.607-612
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• 2021

This paper presents a novel CPW-fed UWB monopole paper antenna made by paper and copper tape. Through the simulation, the optimized antenna design parameters were obtained, and an antenna having an omni-directional radiation pattern and a gain of 2.2 dBi or more in the UWB frequency band of 3.1-10.6 GHz was designed. The antenna was manufactured using general A4 paper and copper tape, and the measurement result satisfies the return loss of -10dB or less in the UWB frequency band and confirm that the return loss characteristic was maintained even when the antenna plane was bent by 3 mm in the longitudinal direction. The proposed antenna is a wearable device that can provide services in the UWB band, and can be manufactured inexpensively by printing it with a conductive print on paper. So it can be used as a wearable antenna for UWB communication in various application fields such as logistics and disposable terminals.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.30 no.2
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• pp.1-12
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• 2023

In the current era of the global mobile smart device revolution, electronic devices are required in all spaces that people interact with. The establishment of the internet of things (IoT) among smart devices has been recognized as a crucial objective to advance towards creating a comfortable and sustainable future society. In-mold electronic (IME) processes have gained significant industrial significance due to their ability to utilize conventional high-volume methods, which involve printing functional inks on 2D substrates, thermoforming them into 3D shapes, and injection-molded, manufacturing low-cost, lightweight, and functional components or devices. In this article, we provide an overview of IME and its latest advances in application. We review biomimetic nanomaterials for constructing self-supporting biosensor electronic materials on the body, energy storage devices, self-powered devices, and bio-monitoring technology from the perspective of in-mold electronic devices. We anticipate that IME device technology will play a critical role in establishing a human-machine interface (HMI) by converging with the rapidly growing flexible printed electronics technology, which is an integral component of the fourth industrial revolution.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.14 no.1
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• pp.225-234
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• 2019

By using the Triboelectric nanogenerators, known as TENG, we can take advantages of high conversion efficiency and continuous power output even with small vibrating energy sources. Nonlinear energy extraction techniques for Triboelectric vibration energy harvesting usually requires synchronized active electronic switches in most electronic interface circuits. This study presents a nonlinear energy harvesting with high energy conversion efficiency to harvest and save energies from human active motions. Moreover, the proposed design can harvest and store energy from sway motions around different directions on a horizontal plane efficiently. Finally, we conducted a comparative analysis of a multi-mode energy storage board developed by a silicon-based piezoelectricity and a transparent TENG cell. As a result, the experiment showed power generation of about 49.2mW/count from theses multi-fully harvesting source with provision of stable energy storages.