이윤흠ㆍ박성준 고분자 과학과 기술 제 34 권 2 호 2023년 4월 127 변환할 수 있다. 이 섬유형 센서는 옷에 직조되어 소리의 방향을 측정하고, 심장 소리 신호를 청진할 수 있으며, 더 나아가 청각장애를 가진 사람들에게 양방향 소통을 가능하게 하는 보조 기술로 적용될 수 있을 것으로 기대되고 있다 그림 6b 3. 결론 본 특집에서는 열 인발 공정과 그를 이용한 섬유형 웨어러블 센서에 관해 기술하였다. 해당 분야에서 과거에는 주로 기존에 존재하던 센싱 메커니즘을 적용, 섬유화하는 방법으로 연구 진행되었다면, 최근에는 기존 공정의 한계로 지목되었던 문제들이 하나씩 해결되어 감과 동시에 기존 기기에서 불가능 하던 다양한 종류의 측정이 가능한 센서들이 제작되고 있다. 여러가지 재료와 구조를 구현할 수 있는 열 인발 공정을 이용한 웨어러블 센�...

이윤흠ㆍ박성준 고분자 과학과 기술 제 34 권 2 호 2023년 4월 125 사용할 수 있기에 그 필요성이 더욱 커지고 있다.19 먼저 Virginia Tech Xiaoting Jia 교수 연구팀은 두가지 방법을 이용하여 섬유형 스트레인 센서를 제작하였다.20 첫번째는 대표적인 열가소성 탄성중합체인 styrene-ethylene/buthylene- styrene SEBS 과 전도성 나노물질인 carbon black CB 을 혼합하여 제작하였는데, 인장이 가해질수록 나노물질 간의 간격이 벌어지며 저항이 늘어나는 압저항 효과 piezoresistive effect 를 이용하여 스트레인을 측정하였다 그림 3a 두번째는 굴절률이 다른 두가지 SEBS 레이어를 구성하여 스트레처블 stretchable 광섬유를 제작하였다. 광섬유는 인장이 가해 질수록 끝으로 전달되는 빛의 양이 줄어들기 떄문에, 이를 이용하여 변형률을 측정할 수 있다 그림 3b 두가지 유형의 센서 모두 400% �...

특 집 고분자 과학과 기술 제 34 권 2 호 2023년 4월 123 1. 서론 웨어러블 디바이스 wearable device 는 사용자와 가장 근접하게 위치하여 사용자와 소통할 수 있는 전자 기기를 의미한다. 웨어러블 디바이스는 사용자와 접촉한다는 특성 때문에 사용자의 생체 정보를 효과적으로 입력 받을 수 있다는 특징이 있으며, 최근 건강에 관한 관심이 급증하며 시장 또한 점점 커지고 있다. 그러나 스마트 워치, 스마트 안경 등의 액세서리형 디바이스의 경우 딱딱하고 거추장스럽기에 사용자에게 거부감을 불러일으킬 수 있다는 단점이 있으므로, 더 작고 가벼우며, 사용자의 경험을 저해하지 않는 신체 부착형 디바이스나 직물형 디바이스의 개발이 요구되고 있는 상황이다.1-3 새로운 폼팩터 form factor 의 웨어러블 시장 개척을 위해서는 해당 폼팩터 내에서 다양한 생체 �...

김재준 고분자 과학과 기술 제 34 권 2 호 2023년 4월 121 금속과 PVA, 그리고 피부가 갖는 높은 친수성 결합은 높은 접촉강도와 낮은 접촉임피던스를 갖게 해주었으며 높은 신축성과 생체친화도는 물론 마스크를 사용해 패터닝도 가능하였다. 이렇게 만들어진 전도성 코팅은 신축센서 및 높은 정확도의 생체전기모니터링에 성공적으로 사용되었다. 2.4 표면 위 직접 합성 고분자 식물센서 최근 사람의 생체표면, 특히 피부를 대상으로 발달된 생체 공학을 식물에 적용하는 연구사례들이 급증하고 있다.15,16 이러한 식물표면소자들을 통해 보다 정확한 식물의 건강상태 모니터링이 가능하며 주변 환경에 대한 식물 중심의 더욱 정교한 정보 또한 얻을 수 있다. 사람의 피부에 비해 식물 표면은 운동이나 신축, 땀과 같은 표면상태 변화에 대한 요구조건은 상대적�...

김재준 고분자 과학과 기술 제 34 권 2 호 2023년 4월 119 2. 본론 2.1 수용성 고분자 나노메쉬 생체센서 나노메쉬는 나노구조와 메쉬, 즉 높은 밀도의 구멍이 뚫린 다양한 형태의 2차원 구조를 뜻하지만 본 특집에서는 서로 불규칙한 배치와 방향의 나노파이버들이 넓은 면적에 대해 균일한 밀도로 얽힌 구조로 지칭하고자 한다. 마치 거미줄과 같은 나노메쉬 구조는 2차원 평면이 아닌 높은 운동 자유도의 1차원 나노파이버들로 구성되어 있고 빈 공간 void 을 많이 갖고 있어 생체표면에 부착에 더욱 효과적이다. 나노메쉬의 제작을 위해서는 전기방사 electrospinning 방법이 흔히 사용된다. 용매에 녹은 고분자를 노즐로 분사하며 기판과 전위차를 형성하면, 용매가 증발하며 연속적인 고분자 나노 파이버를 형성할 수 있다. 이때 노즐이나 스테이지를 움직 임으로�...