| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2014년 가을 (11/27 ~ 11/28, 대전컨벤션센터) |
| 권호 | 20권 2호 |
| 발표분야 | B. 나노 재료(Nanomaterials) |
| 제목 | 금속 나노입자의 환원 반응을 이용한 전도성 섬유 제작 및 고성능 스마트 섬유 압력 센서의 개발 |
| 초록 | 최근 들어 웨어러블 소자의 연구 및 개발에 대한 전 세계적인 관심을 바탕으로 전자 피부 (electronic skin) 및 전자 섬유 (electronic textile)의 발전이 빠르게 진행되고 있다. 그 중에서도 유전성 탄성체를 기반으로 형성되는 정전 방식의 압력 센서는 압력 센서 자체가 지니는 유연성 및 고민감 등의 성질을 기반으로 전자 피부 분야에 폭넓게 적용 가능하며, 다양한 형태의 압력 센서가 개발되고 있다. 동일한 목적으로 이러한 형태의 정전식 압력 센서는 전자 섬유 분야에서도 활발하게 연구되고 있지만, 옷이나 천 등에 압력 센서를 삽입하는 형태가 주류를 이루는 등 순수하게 섬유만을 기반으로 압력센서를 제작하기에는 기술적인 한계가 존재하며, 고성능의 압력센서를 제작하기 어렵기 때문에 새로운 형태의 섬유 기반 고성능 압력 센서가 개발되어야 하는 필요성이 있다. 섬유 기반의 전자 소자를 제작하기 위해서는 먼저 섬유 기반의 고성능 전도성 실을 개발하는 것이 필수적이다. 기존에는 주로 전기화학 반응을 이용하여 섬유 표면에 금속을 도금시키는 방식으로 전도성 실의 제작이 이루어져 왔지만, 표면에 코팅된 금속이 반복적인 절곡 등 외부 자극에 의해 쉽게 손상되는 단점을 지닌다. 이러한 문제를 해결하기 위해 탄소 나노물질을 섬유 표면에 코팅하는 방법이 사용되기도 하지만, 금속 물질에 비해 높은 전도성을 기대하기 어렵다는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는, 은 (Ag) 나노입자의 환원 반응과 유연성 폴리머를 사용하여 기존의 단점들을 모두 극복한 고성능 전도성 실의 제조 방법과 이를 이용하여 섬유 기반의 고성능 압력 센서를 제작하는 방법에 대해 연구하였다. 먼저 유연성 폴리머를 기존의 케블라 (Kevlar) 섬유 표면에 균일하게 코팅하고, 고농도의 은 나노입자를 환원시킴으로써 고성능 전도성 실을 제작하는 방법 및 메커니즘에 대해 연구를 진행하였다. 추가적으로, 획득한 전도성 실과 유전성 탄성체를 사용하여 순수 섬유 기반의 고성능 압력 센서를 제작하는 것에 대하여 연구하였다. 마지막으로, 섬유 기반의 압력 센서를 웨어러블 형태로 적용하여, 맥박 측정이나 수화 장갑의 제작에 대해 연구하였다. |
| 저자 | 이재홍, 이태윤 |
| 소속 | 연세대 |
| 키워드 | Silver nanoparticles; electronic textile; pressure sensor; smart fabrics |
