- 나노복합소재 기반 압력센서 제작 및 압력 변화 평가 기술
- 나노복합소재 기반 압력센서 민감도 및 내구성 성능 평가 기술
- 4차 산업혁명이 도래함에 따라서 자동차, 모바일, 의료기기 및 가정용 전자기기 등 산업 전반에 걸쳐 스마트 센서 시장의 규모가 급격히 증가하고 있음. 하지만 현재 국내 센서 제품의 시장규모는 세계시장의 1.6%, 기술수준은 선진국들의 64% 수준에 머물러 있으며 혁신제품개발에 한계로 인해 소재 및 공정 분야에 기술 개발이 요구됨. 이러한 센서 관련 산업은 기술과 창의적인 아이디어만으로도 창업이 가능한 중소기업형 산업으로서 높은 부가가치를 창출할 수 있음.
- 나노복합소재 기반 압력센서 기술은 기존의 상용화된 피에조저항형 압력센서와 비교하여 매우 우수한 유연성을 가지면서 피부에 탈부착이 가능하고, 이어폰에 적용하여 입을 다 물거나 벌렸을 때 귀속 외이도에서 발생하는 낮은 압력 변화를 수백 미리 초의 빠른 응답 반응을 통하여 정확하게 감지 할 수 있는 기술로서 현재 유사 기술을 이용한 제품이 시장에 출시되지 않아 기술 및 시장 선점이 가능하고, 또한 국내외 스마트폰 시장 및 이어폰 이어캡 센서와 같은 IoT센서로서 스마트 기기 분야에도 폭넓게 응용할 수 있기 때문에 상기 기술의 이전이 절실하다고 판단됨.
- 그래핀 (Graphene)이나 맥신 (MXene), 탄소나노튜브(CNT)와 같은 전도성 나노 물질 표면에 2차원물질 기반 나노구조체를 형성 후 폴리머를 결합하게 되면, 매우 유연하면서 우수한 전기전도도 및 민감도를 가지는 피에조 저항형 센서를 제작할 수 있음. 이렇게 제작된 2차원 복합소재 기반 피에조 저항형 센서는 인체에 탈부착이 가능하고 1 kPa ? 20 kPa의 외부 압력의 변화에 3 kPa-1의 높은 민감도를 나타냄.
- 또한, 매우 유연하고 복원력이 우수한 폴리머가 2차원 나노복합소재에 결합되어 있어 최대 4000 cycles의 압축 반복 시험을 한 후에도 저항변화율이 [(R-R0)/R0] 초기 저항 변화율 값의 ±8% 미만의 변화율을 가지기 때문에 소자의 내구성 측면에서도 우수함.
가. 기술이전의 내용
- 나노복합소재 기반 압력센서 제작 및 압력 변화 평가 기술
- 나노복합소재 기반 압력센서 민감도 및 내구성 성능 평가 기술
나. 기술이전의 범위
- 나노복합소재 기반 압력센서 제작 및 압력 변화 평가 기술
· 나노 복합소재 기반 압력 센서 제작
· 나노복합소재 기반 압력센서의 압력 변화에 따른 저항변화 평가
· 1kPa?20kPa 압력 범위 내에서 저항 변화 값이 ?1 이하인 성능 평가
- 나노복합소재 기반 압력센서 민감도 및 내구성 성능 평가 기술
· 1kPa?20kPa 압력 범위 내에서 인가압력 변화에 따른 센서 민감도 평가
· 최대 4000 cycles 반복 압축 시험 후, 저항변화율에 따른 내구성 평가
- 2차원 나노 복합소재 기반 압력 센서를 이용하게 되면 미세한 신체의 움직임이나 생체신호에서 나오는 다양한 정보들을 더욱 정확하고 빠르게 검출 할 수 있으며, 인체에 쉽게 부착하여 자세교정 및 졸음방지와 같은 인체의 모션감지와 같은 전자 피부용 (e-skin) 유연 촉각 센서에 응용이 가능.
- 심박수와 혈압과 같은 건강상태를 정교하게 실시간으로 모니터링하거나 이어폰 이어버드에 적용하여 입을 다물거나 벌렸을 때 귀속 외이도에서 발생하는 낮은 압력 변화를 신속하게 감지하여 스마트폰을 on/off 시키거나 턱관절 장애 예방 및 교정용 의료기기, 스마트 미용 마스크팩 등에 응용 시 효과적으로 활용이 가능.