2023년 7월 20일 목요일

Yano E plus 2023년 6월호(No.183)(일본어판)/야노경제연구소

 Yano E plus 2023년 6월호(No.183)

≪차세대 시장 트렌드≫

차세대 유기 디바이스(1) ~유기 트랜지스터~(3~30페이지)

~프린터블 일렉트로닉스의 대표주자로서 유기 트랜지스터가 주목

 웨어러블 센서와 플렉시블 디스플레이로서의 적용 기대~

1. 유기 트랜지스터란

2. 유기 트랜지스터용 재료

3. 유기 트랜지스터 응용분야

3-1. 바이오센서

3-2. 디스플레이 구동

3-3. 정보 태그

3-4. 집적회로

4. 유기 트랜지스터에 관한 시장규모

그림·표 1. 유기 트랜지스터의 국내 및 WW 시장 규모 예측 (금액: 2025-2045년 예측)

5. 유기 트랜지스터와 관련된 기업·연구기관의 대응 동향

5-1. 국립대학법인 오사카대학

(1) 극박 초평활한 rGO 템플릿층

그림1. 초박형 rGO 필름 제작 프로세스

그림2. 극박 초평활한 rGO 필름의 원자력 현미경상

(2) rGO 템플릿층에 의한 분자 배향 제어

그림3. rGO 템플릿층에 의한 CuPc 분자의 배향 제어

(3) rGO 전극을 이용한 세로형 유기 트랜지스터 개발

그림4. rGO를 이용한 세로형 유기 트랜지스터의 디바이스 구조와 전류 변조 특성

5-2. 국립대학법인 도쿄공업대학

(1) 유기 반도체 도핑

(2) 유기 트랜지스터

그림5. TBAI의 반도체층 도핑 효과

5-3. 국립대학법인 도쿄대학(1)

(1) 유기 트랜지스터(OFET)형 센서 개발

그림6. OFET 센서 디바이스의 기본 구조

그림7. 연장 게이트형 OFET 센서 디바이스의 검출원리

(2) 초고감도, 고선택적 옥시토신 검출을 지향한 OFET 센서

그림8. 연장 게이트형 OFET 임노센서 결과

 선택성 시험 결과(좌), 사람 타액을 이용한 첨가 회수실험 결과(우)

(3) 마이크로 유로 일체형 OFET을 통한 글루코스 실시간 모니터링

그림9. 마이크로 유로 일체형 OFET 센서를 이용한 글루코스 첨가 연속 모니터링 결과

5-4. 국립대학법인 도쿄대학(2)

(1) 도포형 유기 트랜지스터 개발

그림10. 도포하면서 결정화시키는 프로세스 확립

(2) 높은 이동도와 구조 안정성을 양립하는 유기 반도체 분자의 개발

그림11. 높은 이동도와 구조 안정성을 양립하는 유기 반도체 분자

(3) 고속 응답하는 유기 트랜지스터

그림12. 개발한 듀얼 채널 유기 트랜지스터

(4) CMOS 집적회로

그림13. CMOS DFF 집적회로(좌), CMOS DFF 집적회로를 인쇄한 플렉시블 프린트 기판(우)

(5) 초고감도 변형·진동센서

그림14. 거대한 변형효과를 나타내는 초고감도 센서

(6) 필름 형태의 초저가 온도센서

그림15. 초저가 필름형 온도센서

(7) 파이크리스탈 사업 구상

그림16. 파이 크리스탈 사업 구상의 부감

5-5 국립대학법인 도호쿠대학

(1) CNF에 의한 축전지 개발

그림17. 본 연구에서 제안된 고체물리 축전지의 전자 흡착 모델

그림18. 축전성 발현에 기여하는 COONa 관능기 근방에 생기는 전자상태의 제1원리 계산 결과

(2) 전압충전성능을 갖는 비정질 CNF 슈퍼 커패시터

그림19. 전해 콘덴서, 전기 이중층 커패시터, 2차전지, 연료전지,

본 연구 축전지의 파워밀도와 에너지밀도의 위치관계를 나타내는 라곤 플롯

그림20. CNF 분자구조(a), ACF 축전지의 전기이중층 형성에 의한 축전 모형(b), 전기분포 상수회로(c)

(3) CNF에서 반도체 특성 발견

그림21. AKCF의 -200~+100V 범위에서의 승강전압에 대한 I-V 특성(상하조작속도 1.24V/s)

그림22. 0V 부근의 4.5자리 스위칭 현상

그림23. (a) AFM 3차원상, (b)TEM상과 비정질 헬로 패턴을 나타내는 전자 회절상,

(c)비정질상을 나타내는 X선 해석 패턴

그림24. 직류와 교류영역에서의 예상 회로

6. 유기 트랜지스터 장래 전망

산업용 로봇의 리모트·유지보수 시장 동향(1)(31~42페이지)

~일본이 리드하는 산업용 로봇의 리모트·유지보수는 향후 확대~

1. 산업용 로봇의 유지보수

2. 산업용 로봇시장 개관

2-1. 세계 산업용 로봇시장 동향

2-2. 일본 산업용 로봇시장 동향

표1. 매니퓰레이터, 로봇 통계 출하실적 2019-2021년

그림1. 매니퓰레이터, 로봇 용도별/출하실적(수량: 2019-2021년)

그림2. 매니퓰레이터, 로봇 일본 수출별/출하실적(수량: 2019-2021년)

그림3. 매니퓰레이터, 로봇/일본 출하실적(수량: 2019-2021년)

그림4. 매니퓰레이터, 로봇/수출 출하실적(수량: 2019-2021년)

2-3. 산업용 로봇 제조업체

산업용 로봇 제조업체는 전 세계에 수십 개가 있다고 알려져 있으며,

이 중에서도 시장점유율이 큰 로봇 제조업체는 10여개 정도가 각축전을 벌이고 있다.

그림5. 2021년 산업용 로봇 제조업체 점유율

2-4 로봇시장 고찰

3. 산업용 로봇 시스템에 대하여

3-1. 산업용 로봇 시스템 개요

그림6. 산업용 로봇의 시스템 구성 예(단독)

표2. 산업용 로봇 시스템 구성 요소(단독)

그림7. 산업용 로봇의 시스템 구성 예(연계 운전)

표3. 산업용 로봇의 시스템 구성 요소(연계 운전)

<주목 시장 포커스>

초단펄스레이저 동향(43~79페이지)

~광에너지가 흡수되어 열변환되는데 약 10피코초 걸린다

 초단펄스레이저는 열손상이 적은 레이저 가공이 가능~

1. 초단펄스레이저란

2. 초단펄스레이저 응용

2-1. 가공

2-2. 의료

2-3. 기타 응용

3. 초단펄스레이저에 관한 시장규모

그림·표 1. 초단펄스/단펄스레이저의 일본 국내 및 세계 시장규모 추이와 예측(금액: 2021-2026년 예측)

4. 초단 펄스 레이저와 관련된 기업·연구기관의 대응 동향

4-1. 국립연구개발법인 산업기술종합연구소

(1) 초단펄스레이저 가공기술

①자동 파라미터 가변 레이저 가공을 통한 고속 조건 탐색

그림1. 자동 파라미터 가변 레이저 가공에 의한 고속 조건 탐색

②NEDO 선도 프로젝트 'ICT 데이터 활용형 액티브 제어 레이저 가공기술 개발'

그림2. NEDO 주도 PJ ‘ICT 데이터 활용형 액티브 제어 레이저 가공 기술 개발’의 개요

③새로운 초단펄스레이저 가공 프로세스 모니터링

 ‘유리 표면에 나노 주기 구조 형성을 빛으로 검출할 수 있는 기술 개발

~광학부품에 새로운 기능부가 가능성~’

그림3. 이번에 개발한 기술에 의한 관찰결과(좌)와 가공 후 전자현미경으로 관찰한 표면과 단면형상(주),

(위)유리 표면에 나노 주기 구조가 형성된 경우, (아래)형성되지 않은 경우의 결과

(2) 초단펄스레이저 가공×기계학습

그림4. 심층학습을 이용한 레이저 가공 조건 최적화

(3) 초단펄스레이저 가공기술×생체재료

①LIPSS에 의한 표면수식과 의료용 부재에 대한 적용

그림5. LIPSS의 의료용 세라믹 부재 등에 적용

②펨토초 레이저 펄스 조합을 통한 다양한 표면 형상 형성과 기능 부여

그림6. LIPSS에 의한 세포 분화 촉진 효과[8, 9]

4-2. 학교법인 시바우라공업대학

(1) 단펄스레이저를 이용한 고체 재료의 내부미세가공

그림7. 펨토초 레이저를 이용한 유리 내부 미세제거 가공방법 모식도

(a)액중 레이저 어브레이션, (b)레이저 지원 에칭, (c)다공질 유리에 대한 펨토초 레이저 조사

그림8. 제작한 S0.5 미니어처 나가. (a)단면 광학현미경 사진, (b)레이저 현미경으로 계측한 단면 입체형상

(2) 단펄스레이저를 이용한 고체 재료의 표면미세가공

4-3. Spectra-Physics 주식회사

(1) 초단펄스레이저 라인업

그림9. MKS|Spectra-Physics의 산업용 초단펄스레이저 라인업

①펨토초레이저

②피코초레이저

③나노초레이저

(2)주목 제품과 가공사례

①펨토초 UV 레이저 IceFyre FSUV50

그림10. 'IceFyre FSUV50': 프로그래머블한 버스트 가능

②펨토초레이저 Spirit 1030-100

그림11. ‘Spirit 1030-100’: PCD(다결정 다이아몬드)에 대한 버스트 가공

③피코초레이저 IceFyre IR50

그림12. ‘IceFyre IR50’: Si에 대한 버스트 모드 가공 예

그림13. 'IceFyre IR50': 얇은(50µm 두께) 유리(AF32) 시트 절단 가공 예

④나노초레이저 Quasar UV

그림14. 'Quasar' Time Shift 기술

4-4 국립대학법인 나고야공업대학

(1) LIPSS란

(2) 펄스 적중에 의한 LIPSS 형성과정

그림15. 레이저 펄스 적중에 따른 LIPSS의 형상 및 주기 변화

(3) LIPSS의 펄스 폭 의존에 의한 형상·결정 상태 제어

그림16. LIPSS 결정 상태의 레이저 펄스 폭 의존

(4) 원편광 LIPSS

그림17.원 편광 LIPSS

4-5 국립대학법인 나라첨단과학기술대학원대학교(NAIST)

(1) 바이오 연구의 강력한 도구가 되는 펨토초레이저를 구사한 세포조작·측정방법

그림18. 원자력현미경에 의한 펨토초레이저 유도 충격파 생성(좌)과 그 검출(우)

(2) 충격파 발생과 작용 메커니즘

그림19. 펨토초레이저를 집광했을 때 일어나는 광흡수에서 충격파와 응력파 발생에 이르는 과정

그림20. 고속카메라로 촬영한 물에 레이저를 집광 조사했을 때의 충격파, 응력파 및 캐비테이션 버블의 거동

(3) 펨토초레이저와 마이크로유체칩에 의한 초고속 유세포 자동분리기 개발

그림21. 펨토초레이저를 이용한 미립자 분리의 대표적인 예

(4) 유글레나의 메타보 진단법 개발

그림22. 유글레나가 축적하는 파라밀론 검출 예. 형광 펩타이드를 함유한 수중에

그림23. 형광 펩타이드 시약 개발 개요. 파라밀론에 특이적으로 결합하는

형광 펩타이드 시약의 제작방법(A), 얻은 형광 펩타이드 시약의 반응성(B)

그림24. 형광 펩타이드 시약의 세포 내 도입방법 개요.

만니톨에 의한 유글레나 운동 일시정지(A), 대사증후군 진단절차(B)

4-6. 국립연구개발법인 이화학연구소

(1) 펨토초레이저에 의한 3차원 가공

그림25. 펨토초레이저를 이용한 감광성 투명 유리에 대한 3차원 가공

그림26. 펨토초레이저를 이용한 다양한 3차원 가공 사례:

(좌)3차원 마이크로 유체 구조, (우)마이크로 펌프

(2) 바이오 응용사례: 암세포 마이그레이션 관찰에 대한 응용

그림27. 암세포가 협착부를 통해 이동하는 모습을 관찰할 수 있다

인체 내부의 미소조직을 본떠 제작한 바이오칩

(3)고감도 3차원 마이크로유체 SERS 센서

그림28.3 차원 마이크로 유체 SERS 칩 제작순서

(4) 펨토초 베셀 빔에 의한 미세가공

그림29. 설계한 위상판에 의한 성형 베셀빔 시뮬레이션 평가결과

(a)일반 베셀빔, (b)성형 베셀빔1, (c)성형 베셀빔2

그림30. 성형 베셀빔에 의한 Si의 구멍 뚫기 가공 예

5. 초단펄스레이저 장래망

≪시의적절 콤팩트 리포트≫

인공광합성 시장(80~83페이지)

~인공광합성의 새로운 돌파구를 위해

 이정표가 되는 조기의 사회 구현이 요망된다~

1. 인공광합성이란

2. 시장 개황

3. 분야별 동향

3-1. 과학연구비 조성사업의 인공광합성 관련 연구과제

4. 주목 토픽

4-1. 인공광합성에 관한 논문 수 동향(중국)

4-2. 인공광합성에 관한 논문 수 동향(구미·아시아)

5. 장래 전망

그림1. 솔라 수소 세계시장 규모 예측(금액: 2030, 2040, 2050년 예측)

그림2. 솔라 수소 세계시장 규모 예측(수량: 2030-2050년 예측)

음료용기 시장(84~88페이지)

~애프터 코로나의 정상화된 시장에서의 수익 확보를 위한

 ‘선택과 집중’으로 용기 사업 재시작!~

1. 음료용기 시장이란?

2. 시장 개황

3. 분야별 동향

3-1. PET병은 사용자 내제 프리폼 성장

3-2. 알루미늄캔은 행동제한 완화로 야외 음주 부활로 소폭 감소

3-3. 종이박스는 레저·이벤트 부활, 원격근무에서 출근 전환으로 전년 수준 유지

4. 주목 토픽

4-1. 코로나19 특수 종료 2022년 음료용기 시장 3년만에 정상화

5. 장래 전망

그림1. 음료용기 시장규모 추이(수량: 2019-2022년 전망)

그림2. 종류별 음료용기 시장규모 추이(수량: 2019-2022년 전망)

≪시의적절 리포트>>

2023년 한일 비즈니스 프론티어 교류·상담회(89~97페이지)

~한국의 비즈니스 파트너를 찾을 수 있는 상담회,

 11월 7일 서울에서 개최~

1. 개최 배경

2. 과거 실적

표1. 한일 중소기업 상담회 실적

사진1. 오프라인 참여기업(좌)과 온라인 참여기업(우)이 공존하는

한국 회장의 기업별 부스 모습

3. 체제 및 실시방법

그림1. 참가희망기업이 제출하는 신청서 포맷(기본정보)

그림2. 참가희망기업이 제출하는 신청서 포맷(판매·수출희망 기업용)

그림3. 참가희망기업이 제출하는 신청서 포맷(조달 및 수입희망 기업용)

4. 개최 개요




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