Yano E plus 2020년 10월호(NO.151)
내용목차
≪주목 시장 포커스≫
차세대 기능성 박막 동향(1) ~전기, 전자기능 박막~(3~47페이지)
~기존에 없는 이종재료를 조합한 박막 및
새로운 나노구조 조직을 가진 박막 등의 개발에 의해
신기한 기능 발현이 기대~
1. 박막이란
2. 주목받는 차세대 전기·전자기능 박막
2-1. 반도체 박막
2-2. 자성 박막
2-3. 유전체 박막
2-4. 초전도 박막
3. 차세대 전기·전자기능 박막의 시장규모 예측
【그림•표1. 차세대 기능 박막의 일본 국내 및 세계 시장규모 예측(금액: 2020-2030년 예측)】
【그림•표2. 차세대 기능 박막의 기능별 일본 국내 시장규모 예측(금액: 2020-2030년 예측)】
【그림•표3. 차세대 전기•전자기능 박막의 일본 국내 및 세계 시장규모 예측(금액: 2020~2030년 예측)】
4. 차세대 전기·전자기능 박막과 관련된 기업·연구기관의 대응 동향
4-1. 국립대학법인 오사카대학
(1) 플렉서블 디바이스를 이용한 생체신호·미소신호 계측센서 개발
【그림1. 전극을 인쇄한 시트형 센서】
【그림2. 다양한 생체활동 전위】
(2) 임산부·태아의 선진적 돌봄시스템
【그림3. 태아 심전도 해석 알고리즘】
(3) 뇌활동 계측시스템·패치식 뇌파계(EEG)
【그림4. 장착형 시트형 센서】
4-2. 국립대학법인 고베대학
(1) 뛰어난 성능을 가진 유기 강유전체 재료의 활용
【그림5. 전기 쌍극자에서 유래한 강유전체의 기능성】
(2) 초전형 적외선 센서
【그림6. 강유전체의 기능과 그에 기초한 유기 강유전체 필름의 사례】
(3) 유기 적외선 센서를 이용한 인적 흐름 탐지
【그림7. 초전형 적외선센서 모듈】
【그림8. 역 건물의 인적 흐름 빅데이터 수집 데이터】
(4) 유기 강유전체 박막을 이용한 응력 측정과 스마트 깔창 응용
【그림9. 신발 바닥에 부착된 유기 압전센서와 소형 무선유닛】
4-3. 국립대학법인 도쿄공업대학
【그림10. FeSe 박막의 결정구조 모식도】
【그림11. (a)독립구동 4탐침 전기저항 측정장치, (b) 실제 전기전도 측정 중인 시료와 탐침의 확대 영상】
【그림12. FeSe 초박막(두께: 단층, 3층, 5층)의 전기저항 온도의존성】
4-4. 국립대학법인 도쿄대학
(1) 양자응축이란
【그림13. 양자응축현상을 설명한 모식도】
(2) 구리산화물계 혹은 철계 고온 초전도체
(3) 철계 고온 초전도체 에피택셜 박막의 연구
【그림14. PLD 제막장치 모식도(왼쪽) 및 실물 사진(오른쪽)】
【그림15. PLD 제막장치에 의해 형성된 FeSe1-xTex 박막】
【그림16. 산화물 기판 상에 제작한 FeSe1-xTex 박막의 전기저항률 온도의존성】
【그림17. 산화물 기판 상에 제작한 FeSe1-xTex 박막의 단면 TEM상】
【그림18. 11계 철 칼코게나이드의 온도-저항 곡선】
4-5. 국립대학법인 도호쿠대학
【그림19. 공역 고분자 폴리디아세틸렌 나노파이버의 배향 박막과 은나노 입자의
퇴적 박막으로 구성된 샌드위치형 하이브리드 나노 박막의 구성도】
4-6. 국립대학법인 나고야대학
【그림20. 트랜지스터의 발전과 차세대 트랜지스터】
【그림21. 휨 도입과 조성 변화에 의해서 밴드구조가 간접 전이형(좌)에서
직접 전이형(우)으로 변화한다】
【그림22. 격자 정합계 활용에 의한 고Sn 조성의 GeSn 이종 에피택셜 성장 가능성】
【그림23. InP 기판 상에 형성된 Ge 0.73 SnSn 0.27 에피택셜 층의
XRD 2차원 역격자 공간맵(좌) 및 단면 TEM상(우】]
4-7. 국립대학법인 나라첨단과학기술대학원대학
(1) 박막 트랜지스터
【그림24. 광지원 프로세스 후의 모든 용액처리 a-IZO TFT의 도전율 향상 메커니즘】
(2) 파워 일렉트로닉스
【그림25. 각 시료의 J-E 특성 및 디바이스 구조】
4-8. 국립대학법인 홋카이도대학
【그림26. SrCoOx의 결정구조: 브라운밀러라이트 구조(좌)와
페로브스카이트 구조(우)에서 가역적으로 변화한다】
【그림27. 산화의 정도를 변화시킨 SrCoOx 박막 시료의 제작】
【그림28. 산화가 다른 SrCoOx 박막의 열전 특성】
【그림29. 산화가 다른 SrCoOx 박막의 도전성 AFM상】
5. 차세대 전기·전자 기능 박막의 새로운 가능성
신산업용 센서 시리즈(5) 환경광, 조광, UV센서 시장(48~75페이지)
~기존에 없던 이종재료를 조합한 박막과 새로운 나노구조 조직을 가진
박막 등의 개발에 의해 신기한 기능 발현이 기대~
1. 들어가며
1-1. 각종 광학센서 시장 개황
【그림·표1. 광학센서의 WW 시장규모(금액: 2019년)】
1-2. 환경광센서의 주목 기능
【그림1. 스마트폰에 탑재된 환경광센서의 사례】
1-3. 조명제어용(조광) 센서의 주목 기능
【그림2. 통상의 조명방법(전반 조명: 좌)과 태스크 앰비언트 조명우)】
(2) 조명제어·조광용 센서의 동향
【그림3. 초전형 인감센서의 구조 예(좌)와 그 기능 이미지(우)】
1-4. UV(자외선)센서 주목 기능
【그림4. 자외선 센서의 제품 예】
【그림5. DUV-LED의 살균효과(99.9 살균 시 소요시간)와 양산품 예】
2. 환경광, 조광, UV센서 시장 동향
2-1. LCD 제어용과 조명 제어용 센서의 시장규모
【그림·표2. LCD 제어용·조명 제어용·자동차용 센서의 시장규모 예측(금액: 2019-2024년 예측)】
【그림·표3. 환경광·조광센서 시장의 WW 시장규모(금액: 2019년)】
(1) LCD 제어용 센서 시장의 상세내용
【그림·표4. 모바일 단말용 LCD 제어용 센서 매출의 WW 시장규모(금액: 2019년)】
【그림·표5. LCD 제어용 센서 타입별 WW 시장규모(금액: 2019년)】
【그림·표6. 모바일 단말용 LCD 제어용 센서 유형별 시장규모(수량: 2019년】
(2) 조명 제어용(조광) 센서 시장의 상세내용
【그림·표7. 조명 제어용(조광)센서 유형별 WW 시장규모(금액: 2019년)】
【그림·표8. 조명 제어용 센서 이용분야 WW 시장규모(금액: 2019년)】
2-2. UV센서 시장 동향
【그림·표 9. UV센서 시장규모(유닛+검출기, 측정기 수준)(금액: 2019-2024년 예측)】
【그림·표10. UV센서 시장의 분야별 WW 시장 규모 (금액: 2019년)】
【그림·표11. 반도체계 UV센서 유형별 WW 시장규모(금액: 2019년)】
3. 환경광·조광센서 관련 주목 기업의 동향
(1) ams AG / ams 재팬 주식회사
【그림6. ams의 광센서/모듈 제품 예(제품 이미지 포함)】
【그림7. 최소 콤보센서(ALS+근접)와 이것을 탑재한 슬림베젤 단말】
(2) 파나소닉 주식회사
【그림8. 병실용 서캐디언 조명과 조도·색온도 조정 패턴】
【그림9. PiPit 조광 시리즈(좌, 중)와 WiLIA 무선 조광 시리즈(우)】
【그림10. 조명 제어용 센서의 제품 사례(초전형 소자: 좌, 복합형: 중, 우)】
(3) 주식회사 레이오스 / Helvar Ltd.
【그림11. Helvar사 제품에 의한 HCL 시스템의 구성 예】
【그림12. Hevar사의 HCL용 센서의 제품 예】
≪차세대 시장 트렌드 ≫
마이크로 나노로봇 동향(76~120페이지)
~영화 「미크로의 결사권」에서 반세기가 경과해,
체내에 삽입되는 마이크로 나노로봇이 드디어 가시화되고 있다~
1. 마이크로 나노로봇이란
2. 마이크로 나노로봇이 개척하는 초스마트 사회
3. 마이크로 나노로봇 구동방식
3-1. 빛
3-2. 자기
3-3. 압전소자
3-4. 케미컬 로코모션
3-5. ATP분해에너지
4. 마이크로 나노로봇의 주요 용도
4-1. 바이오메디컬 분야
4-2. 전자 분야
4-3. 인프라 플랜트 분야
5. 마이크로 나노로봇의 시장규모 예측
【그림·표1. 마이크로 나노로봇의 일본 국내 및 WW 시장규모 예측(금액: 2025-2050년 예측))】
【그림·표2. 마이크로 나노로봇의 구동방식별 WW 시장규모 예측(금액: 2025-2050년 예측))】
【그림·표3. 마이크로 나노로봇 용도분야별 WW 시장규모 예측(금액: 2025-2050년 예측】
6. 마이크로 나노로봇과 관련된 기업·연구기관의 대응 동향
6-1. 국립대학법인 오사카대학(1)
【그림1. α-CD의 병진운동과 중수소화 반응이 동시에 일어나는 유사로택산 인공분자 머신】
【그림2. 인공분자 라쳇 개념도】
【그림3. 유사로택산 중에서 진행하는 2스테이션 축 분자의 중수소화 반응】
【그림4. α-CD와 2스테이션 축 분자로 이루어진 유사로택산의 형성과정에 대한 단순화 모델】
6-2. 국립연구개발법인 산업기술종합연구소
【그림5. (a)CNT와 리포솜으로 구성된 나노로봇 개념도, (b)나노로봇 전자현미경 사진】
【그림6. (a)나노로봇에 의한 세포기능 제어의 개념도, (b)선충의 운동억제효과. 스케일바: 50μm]
6-3. 국립대학법인 도쿄대학(1)
(1) 적혈구 크기의 초소형 자기추진 마이크로스위머
[1](https://robomechjournal.springeropen.com/articles/10.1186/s40648-019-0146-x)
【그림7. 적혈구 크기의 초소형 자기추진 마이크로스위머 모식도】
(2) 온칩 로봇: 센서와 액추에이터의 통합으로 마이크로 유체 환경의 신기능
【그림8. 구동방식이 다른 온칩 로봇 시스템의 분류】
(3) 미래의료를 개척하는 바이오닉 휴머노이드
[2](https://www.atpress.ne.jp/news/133851)
【그림9. 바이오닉 아이 모듈의 구조】
(4) 세계 최고 속도의 세포 분취 마이크로 유체 칩
(https://www.jst.go.jp/pr/announce/20170707/index.html)
【그림10. 초고속 유체 제어를 이용한 온칩 세포 소팅의 콘셉트】
6-4. 국립대학법인 도쿄대학 (2)
(1) 마이크로광조형법의 개발
【그림11. 마이크로광조형법 모식도】
(2) 마이크로광조형법으로 제작된 마이크로나노머신
【그림12. 마이크로광조형법에 의한 가동 기구를 조립할 필요가 없는 마이크로 머신】
【그림13. 자성 광경화수지를 이용한 자기 마이크로 액추에이터】
(3) 광구동 마이크로 나노로봇
【그림14. 광구동 마이크로 나노로봇】
(4) 작은 화학공장과 재생의료에 대한 응용
【그림15. 화학 IC칩군으로 이루어진 마이크로 화학 디바이스의 사례
(a) 세포분석용 화학 IC 패밀리, (b) 마이크로 PCR 칩】
【그림16. 배엽체 자동배양시스템 ‘PASCAL’의 프로토타입 외관(좌)과 구조를 나타낸 모식도(우)】
(5) 이그노벨상의 선구자로서의 ‘바보 세미나’ 효용
6-5. 국립대학법인 도요하시기술과학대학
(1) 마이크로 초음파 모터의 연구개발
【그림17. 시제작된 스테이터(좌) 및 구동원리의 진동모드(우)】
【그림18. 마이크로 초음파 모터의 스테이터와 로터】
(2) 마이크로 초음파 모터를 이용한 마이크로 로봇 개발 사례
【그림19. 마이크로 초음파 모터를 이용한 판틸트 기구】
6-6. 학교법인 니혼대학
(1) 곤충형 마이크로 로봇
【그림20. 4족 보행 마이크로 로봇: IC(좌), IC 탑재(우)】
【그림21. 6족 보행 마이크로 로봇(IC 탑재))】
(2) 인공척수 뉴럴 네트워크를 이용한 제어계
【그림22. 하드웨어 뉴런 모델의 예】
6-7. 국립대학법인 홋카이도대학(1)
(1) 빛으로 구동하는 인공분자 모터를 개발~분자의 자기조직화로 살아있는 것 같은 상태를 만들어낸다~
(https://www.hokudai.ac.jp/news/pdf/200515_pr.pdf)
【그림23. 아조벤젠의 광이성화 반응】
【그림24. 아조벤젠 유도체와 올레인산을 혼합한 집합체가 블루라이트 조사로 분자운동을 하는 모습(동영상은 QR코드 참조)】
(2) 편광으로 동작을 바꾸어 춤추는 분자로봇을 실현
(https://www.hokudai.ac.jp/news/pdf/200515_pr.pdf)
【그림25. 편광으로 동작을 바꾸어 리드미컬하게 움직이는 결정의 개념도】
【그림26. 결정 중에서의 아조벤젠 분자의 집적구조】
【그림27. 편향의 방향에 따라 다른 동작으로 운동을 반복하는 결정(현미경 사진)】
6-8. 국립대학법인 홋카이도대학(2)
(1) 분자로봇의 요소
【그림28. 분자로봇의 3요소】
(2) 떼로 움직이는 분자로봇
【그림29. 물리적인 외부자극에 의한 분자기계의 집단운동 제어 이미지】
(3) 분자 인공근육의 개발
【그림30. 자유자재로 크기를 제어할 수 있는 분자 인공근육의 개발】
7. 마이크로 나노로봇은 테크놀로지의 새로운 지평을 연다.
커넥티드/자율주행 및 자동차보험 동향(2)(121~130페이지)
~자율주행의 진전이 자동차보험 시장을 흔들지만 변화는 완만하게 일어날 가능성이 높다~
1. CASE와 자동차보험
【표1. CASE가 자동차보험에 미치는 영향】
2. 자율주행차에 대한 자동차보험업계의 대응
2-1. 손해보험업계의 현황
【표2. 종목별 순수입 보험료】
【표3. 종목별 수지 잔액(억엔)】
2-2. 서비스 측면에서 본 보험적용
(1) 사고 피해자의 보상과 구상
(2) 자율주행차의 레벨 구분
【표4. 자율주행 레벨 0~5까지의 개요와 특징 (SAE에 의함)】
(3) 자율주행차의 보급예측
[표5. 일본의 신차 시장의 변화]
[표6. 일본의 보유차 시장의 변화]
(4) 법적인 환경정비
【표7. 일본 현행법과 자율주행】
3. 맺으며
<<시기 적절 리포트>>
정치용 축전지(ESS) 시장 현황과 장래 전망(131~138ㅔ이지)
~재생에너지 도입 확대에 따른 전력계통용 ESS 수요 증가가 더욱 가속화될 전망~
1. 시장 개황
2. 분야별 동향
1) 주택용 ESS 시장
2) 기업·업무용 ESS 시장
3) 전력계통용 ESS 시장
3. 주목 토픽
향후 ESS 시장은 LiB가 압도적 위상을 발휘
가격뿐만 아니라 성능이나 품질면 등에서도 차별화가 요구된다
4. 장래 전망
【그림1. 정치용 축전지(Energy Storage System)의 설치처별 세계 시장규모 추이·예측(메이커 출하용량: 2018년 실적~2026년 예측)】
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