여러 방향에서 인가된 외부 변형이 스마트글러브에 집적화된 센서들의 성능에 영향이 없도록 창의적으로 설계하였고, CO2 레이저 조각 기술을 이용한 그래핀 (Laser-engraved Graphene, LEG) 전극기반의 센서 구조 설계와 공정 기술을 단순화함으로써 양산 및 상용화 가능성을 타진하였다. 기존 스마트글러브 제작은 신축성을 가지는 기판에 단단한 전극 및 소재를 증착하고 서펜타인 및 개방형 메쉬 구조의 상호 연결 라인을 통하여 외부 변형이 센서 성능에 주는 영향을 줄이고자 하였다. 온도와 압력 센서 사이의 상호 영향을 최소화하기 위해 동작 원리를 다르게 하였고, 온도와 습도 센서의 경우 온도 센서를 완전히 캡슐화하고, 습도 센서의 면적을 최소화하였다.
광운대학교 박재영 교수팀은 심전도, 온도, 습도, 압력 자극 등 인체의 다양한 생체신호를 동시 감지 및 실시간 모니터링 가능한 신축성 스마트글러브를 성공적으로 개발했다. 여러 방향에서 인가된 외부 변형이 스마트글러브에 집적화된 센서들의 성능에 영향이 없도록 창의적으로 설계하였고, CO2 레이저 조각 기술을 이용한 그래핀 전극기반의 센서 구조 설계와 공정 기술을 단순화함으로써 양산 및 상용화 가능성을 타진하였다.
본 연구팀은 로봇 손 주위에 여러 센서를 감싸고 묶는 설계 및 제조 복잡성을 가지는 기존 접근 방식과 다르게 다수의 센서 통합을 단순화한 집적화 설계 및 공정을 새롭게 개발하였다. 현재까지 CO2 레이저 조각 기술은 신축성 스마트글러브 제작에는 사용되지 않았었다. 매우 우수한 민감도를 갖는 카본나노튜브 /LEG 나노복합소재를 SEBS 신축성 기판위에 증착하여 잔물결 모양의 구불구불한 상호 연결선 및 센서 전극으로 설계 및 제작하였다. 구불구불한 구조는 모든 방향에서의 외부 변형에 영향을 받지 않도록 하기 위하여 안쪽을 향한 루프에서 네 방향으로 중첩된 5개의 잔물결 모양으로 설계하였다.
두 개의 CNT/LEG@SEBS 전극 사이에 삽입된 초박형 이온성 나노섬유막은 전기이중층 기반 용량형 압력 센서의 감지층으로 사용함으로써 우수한 성능을 확보하였다. 온도와 압력 센서 사이의 상호 영향을 최소화하기 위해 동작 원리를 다르게 하였고, 온도와 습도 센서의 경우 온도 센서를 완전히 캡슐화하고, 습도 센서의 면적을 최소화하였다. 또한, 간단한 라미네이션 공정을 사용하여 SEBS 신축성 기판위에 4개의 독립적 기능을 가지는 센서를 계층별로 통합하여 전체 센서 제작 공간을 크게 줄였다.
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