• Science of Emotion and Sensibility
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• v.22 no.4
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• pp.97-106
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• 2019

The purpose of this study was to investigate the effect of the type and measurement location of a fabric strain gauge sensor on the detection performance for respiratory signals. We implemented two types of sensors to measure the respiratory signal and attached them to a band to detect the respiratory signal. Eight healthy males in their 20s were the subject of this study. They were asked to wear two respiratory bands in turns. While the subjects were measured for 30 seconds standing comfortably, the respiratory was given at 15 breaths per minute were synchronized, and then a 10-second break; subsequently, the entire measurement was repeated. Measurement locations were at the chest and abdomen. In addition, to verify the performance of respiratory measurement in the movement state, the subjects were asked to walk in place at a speed of 80 strides per minute(SPM), and the respiratory was measured using the same method mentioned earlier. Meanwhile, to acquire a reference signal, the SS5LB of BIOPAC Systems, Inc., was worn by the subjects simultaneously with the experimental sensor. The Kruskal-Wallis test and Bonferroni post hoc tests were performed using SPSS 24.0 to verify the difference in measurement performances among the group of eight combinations of sensor types, measurement locations, and movement states. In addition, the Wilcoxon test was conducted to examine whether there are differences according to sensor type, measurement location, and movement state. The results showed that the respiratory signal detection performance was the best when the respiratory was measured in the chest using the CNT-coated fabric sensor regardless of the movement state. Based on the results of this study, we will develop a chest belt-type wearable platform that can monitor the various vital signal in real time without disturbing the movements in an outdoor environment or in daily activities.

• Science of Emotion and Sensibility
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• v.24 no.2
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• pp.65-74
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• 2021

With recent innovations in the ICT industry, the demand for wearable sensing devices to recognize and respond to biological signals has increased. In this study, a three-dimensional (3D) spacer fabric was embedded in a single-wall carbon nanotube (SWCNT) dispersive solution through a simple penetration process to develop a monolayer piezoresistive pressure sensor. To induce electrical conductivity in the 3D spacer fabric, samples were immersed in the SWCNT dispersive solution and dried. To determine the electrical properties of the impregnated specimen, a universal testing machine and multimeter were used to measure the resistance of the pressure change. Moreover, to examine the changes in the electrical properties of the sensor, its performance was evaluated by varying the concentration, number of penetrations, and thickness of the specimen. Samples that penetrated twice in the SWCNT distributed solution of 0.1 wt% showed the best performance as sensors. The 7-mm thick sensors showed the highest GF, and the 13-mm thick sensors showed the widest operating range. This study confirms the effectiveness of the simple process of fabricating smart textile sensors comprising 3D spacer fabrics and the excellent performance of the sensors.

• Journal of the Korea Convergence Society
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• v.11 no.8
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• pp.115-122
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• 2020

The purpose of this study is to develop the fabric electronics-based safety protection smart athleisure fashion for night riding. Based on the characteristic analysis of products being used during night riding, the fabric LED Display and fabric type capacitive touch sensor to emphasize human friendliness were designed in detachable form through an intuitive interface to develop the smart athleisure fashion of prototype. This is meaningful in that it proposed smart Athleisure fashion products differentiated from existing products, considering the functional aspects based on fabric electronics that emphasized human friendliness and the design aspects of the customized system that can diversify design through exchange and compatibility with other Athleisure products due to detachable form. Follow-up study will focus on the improvement of textile sensor fit for the physical properties of a textile with reinforced wearability and flexibility by using Fabric Electronics and proposed customized smart fashion based on it.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.1221-1222
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• 2015

본 연구에서는 촉각 센서와 에너지 수확소자가 한 소자에 융합되어있는 구조를 제안한다. 이 소자는 압전 스트랩과 유연한 튜브, 폴리머 필름으로 구성되어있으며, 유연하며 잘 늘어나는 직물구조를 갖는다. 완성된 소자에 수평방향의 인장 및 수축 힘이 가해지면 전압이 발생하여 에너지 수확소자로 동작하며, 수직방향의 힘이 가해지면 정전용량이 변화하여 촉각센서로 동작한다. 제작한 소자가 에너지 수확소자로 동작할 때 최대 36.6 V의 출력 전압이 측정되었으며, 소자를 누르는 수직힘이 증가할수록 정전용량이 커지는 것을 확인하였다.

• Science of Emotion and Sensibility
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• v.21 no.1
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• pp.35-44
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• 2018

This study suggests the sensing method of the Three-dimensional respiration rate sensor based on surface area changes, and exploring the design direction of the three-dimensional breathing sensor and the design orientation of the garment. To achieve this, two types of three-dimensional respiration rate sensor were produced, and the study of the dummy and the subjects studied. The study I investigated the possibility of measurement of the three-dimensional respiration sensor by the study variables of the sensor type and speed of respiration. The study II proposes a suitable type of sensor for each of the three measuring positions in addition to the study variables in the study I. To evaluate accuracy, reproducibility, and reliability of the three-dimensional respiration rate sensor, the BIOPAC was used to measure the respiration rate simultaneously with the three-dimensional respiration rate sensor. Through all these results of the experiment, it explored the possibility of measurement of the three-dimensional respiration sensor for the dummy. It also proposed a suitable type of sensor by measuring the respiration rate for the human body.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.273.2-273.2
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• 2016

전기적인 장치를 필요로 하는 분야의 빠른 발전에 따라 그 기본이 되는 에너지 저장소자에 관한 연구가 많은 관심을 불러일으키고 있다. 특히, 다양한 에너지 저장 소자 중 기존의 배터리 보다 높은 에너지 밀도와 빠른 충전/방전 속도, 그리고 상대적으로 긴 수명을 가진 슈퍼커패시터에 관한 연구가 많이 이루어 지고 있다. 나노구조를 가진 슈도용량성 물질을 전극에 합성시키는 방법은 크게 두 가지로 나눌 수 있는데 수열합성법이나 전기화학적증착 방법 같이 인위적인 바인더를 사용하지 않고 직접 전극 표면에 합성시키는 방법이 있고, copecipitation이나 졸겔 방법으로 나노구조를 합성한 후 인위적인 바인더를 사용하여 전극 표면에 합성 시키는 방법이 있다. 본 연구에서는 짧은 시간에 물질을 합성시킬 수 있고 인위적인 바인더를 사용하지 않아 더욱 뛰어난 전기적인 특성을 보이는 전기화학적증착 방법을 이용하여 spherically shaped CuO를 전도성 직물에 직접 합성시켜 전기적인 특성을 연구하였다. 유연한 전도성 직물에 합성된 spherically shaped CuO 는 뛰어난 전기화학적 가역성, 상대적으로 높은 비정전용량, 그리고 많은 사이클 테스트에서도 높은 안정성을 보였다. 이처럼 손쉬운 방법으로 유연한 전도성 직물에 합성된 metal oxide 나노구조는 슈퍼커패시터 뿐만 아니라 염료감응형 태양전지, 다양한 종류의 센서 등 많은 분야에서 활용될 것으로 기대된다.

• Science of Emotion and Sensibility
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• v.24 no.2
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• pp.49-56
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• 2021

In this study, we investigated the necessary mechanical properties of conductive multifilament yarns for fabricating the electrodes of biosignal measurement pressure and stretch textile sensors using embroidery. When electrodes and circuits for smart wearable products are produced through the embroidery process using conductive multifilament yarns, unnecessary material loss is minimized, and complex electrode shapes or circuit designs can be produced without additional processes using a computer embroidering machine. However, because ordinary missionary threads cannot overcome the stress in the embroidery process and yarn cutting occurs, herein, we analyzed the S-S curve, thickness, and twist structure, which are three types of silver-coated multifilament yarns, and measured the stress in the thread of the embroidery simultaneously. Thus, the required mechanical properties of the yarns in the embroidery process were analyzed. In the actual sample production, cutting occurred in silver-coated multifilament rather than silver-coated polyamide/polyester, which showed the lowest S-S curve. In the embroidery process, the twist was unwound through repetitive vertical movement. Further, we fabricated a piezoresistive pressure/tension sensor to measure gauge factor, which is an index for measuring biological signals. We confirmed that the sensor can be applied to the fabrication of embroidery electrodes, which is an important process in the mass production of smart wearable products.

• Proceedings of the Korean Society for Emotion and Sensibility Conference
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• 2007.05a
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• pp.42-44
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• 2007

본 연구에서는 체성분 측정용 스마트 의류의 프로토타입을 개발하고 평가함으로써 헬스케어 의류로써의 개발 가능성을 탐색하고자 하였다. 직물 전극을 사용하여 두 가지 타입으로 개발된 실험의복을 피험자에게 착용하도록 한 후 자세의 변화 및 1차 착용, 탈의 후 2차 착용에 따른 체성분을 측정한 결과, 동일 자세 내에서는 의복 타입 및 1, 2차 반복 착용에 관계없이 비교적 일관성 있는 임피던스 측정치를 얻을 수 있었으며, 착용자의 신체 부위별 측정도 가능한 것으로 분석되었다.

• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.24 no.5
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• pp.20-29
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• 2009

디지털 의류는 디지털 기술이 의류에 자연스럽게 융합되면서 옷을 입은 사람뿐만 아니라 외부의 디지털 기기와도 자유로운 소통이 가능한 의류이다. 1990년 후반부터 유럽과 미국에서는 섬유기술에 IT 기술을 융합하는 연구가 계속되고 있으며, 직물부품 및 직물회로를 구현하여 의류에 적용한 바 있다. 초기 디지털 의류는 군복과 같은 특수용도로 개발되었으나 요즘에는 MP3 플레이어 내장 의류, 색깔이 변하는 의류, 헬스케어 의류 등 일상생활용도의 의류가 개발되는 추세이다. 디지털 의류는 신소재 산업, 센서 산업 등 기술 집약 산업의 활성화는 물론, 기존 전통 산업에 IT 기술을 접목함으로써 섬유, 패션, 의류산업의 확장과 활성화에 큰 역할을 할 것으로 전망된다. 앞으로 우리나라가 디지털 의류 시장을 선도하기 위해서는 섬유 IT 및 의류 IT융합 핵심기술의 확보가 시급하다. 본 고에서는 섬유 IT 융합분야의 이해를 높이고자 디지털 의류 기술 개발의 동향을 살펴보고 향후 기술발전 방향을 전망해 보고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.422.1-422.1
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• 2014

E-textile과 같은 웨어러블 전자소자는 휴대용 전자소자, 의료센서 및 디스플레이 등을 포함하는 다기능 직물등의 적용가능 응용분야에서의 잠재력으로 인하여 많은 관심을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 이같은 응용분야에 적용하기 위하여 전기방사를 이용한 나노크기의 나일론 섬유를 제작하고 reduced graphene oxide를 섬유에 코팅하여 전도성을 가지는 나노섬유를 제작하였다. 나일론 알갱이를 포름산에 녹인 용액을 이용하여 전기방사를 통해 약 100 nm 두께를 가지는 나노섬유를 제작하였다. 제작된 나일론 섬유와 그래핀 옥사이드 사이의 결합력을 향상시키기 위하여 BSA(bovine serum albumin)으로 표면 처리를 하였다. 마지막으로 나일론 섬유에 코팅된 그래핀 옥사이드를 hydrazine을 이용하여 환원하여 전도성을 가지는 섬유를 제작하였다. 제작된 전도성을 가지는 섬유는 약 10 kohm 정도의 저항을 가지는 것을 확인하였으며, 물리적인 외부 변형에서도 안정적으로 전도성을 가지는 것을 확인하였다. 이러한 전도성을 가지는 나노섬유는 웨어러블 전자소자를 제작하는데 응용 가능할 뿐만 아니라, 전기방사를 통한 나노구조물 제작 기술을 가스센서, 바이오센서, 태양전지, 나노소자등 다양한 분야에 적용 가능한 우수한 기술이라고 생각한다.