| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2021년 가을 (11/24 ~ 11/26, 경주 라한호텔) |
| 권호 | 27권 2호 |
| 발표분야 | A. 전자/반도체 재료 분과 |
| 제목 | A Soft Pressure Sensor Array Based on a Conducting Nanomembrane |
| 초록 | 최근 늘어날 수 있는 웨어러블 전자소자는 인간의 피부와 비슷한 기계적 물성을 가져 부드러우며 전자피부, 휴먼-머신 인터페이스(HMI), 헬스케어 등 생체전자시스템에 적용되어 각광받고있다. 위 시스템은 다양한 환경의 외부적 요인을 정밀하게 측정하는 것이 필수적이며, 이를 전기적 신호로 전송하는 일련의 과정이 필요하다. 이러한 센서는 여러 종류가 있지만, 그 중 압력센서는 다양한 어플리케이션에 범용적으로 적용 가능하다. 기존 압력기반 센서는 넓은 압력범위에 걸쳐 높은 민감도를 가지도록 연구중이나, 좁은 압력범위에서만 선형적 민감도를 보이는 한계점이 있다. 이를 극복하기 위해 캐패시터, 피에조 일렉트릭, 피에조 저항 등 다양한 타입의 압력 센서가 개발되고 있으나, 신호-잡음비가 면적에 의해 결정되거나 낮은 신뢰도로 인해 상쇄하기 힘든 에러신호 등 단점이 있다. 반면 피에조 저항형 센서는 비교적 간단한 구조와 넓은 범위에서 선형적 계측이 가능한 점에서 인체로 입력되는 다양한 압력을 센싱하기에 적합하다. 본 논문에서는 열 박막 증착으로 비교적 쉽게 제작할 수 있으며, 신축가능한 기판에 16 채널 전도성 나노 멤브레인 기반 압력 센서를 제작하였다. 본 압력센서는 Serpentine형태로 구현되어 외부적 요인에 의해 신축되더라도 이에 의한 영향을 최소화 하고, 신축성 기판의 두께와 Serpentine 금 나노 멤브레인의 길이에 따라 센서 민감도를 최적화 하였다. 이러한 방법으로 제작된 센서는 2.3-50 kPa사이 0.675 kPa-1의 민감도와 0.990의 선형도를 띄며, 1,000회까지 반복 동작가능함을 확인하였다. 또한 여러 형태의 물체로부터 멀티채널 센싱이 가능함을 확인하였다. |
| 저자 | 정대광, 강규민, 정현진, 손동희 |
| 소속 | 성균관대 |
| 키워드 | <P>pressure sensor; stretchable electronics; piezoresistive; electronic skin</P> |
