• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제27권4호
• /
• pp.1-10
• /
• 2020

웨어러블 소자를 구현하기 위한 칩-섬유 접합 기술을 중심으로 전자 섬유에 대한 기술 개발 동향을 소개한다. 전자 부품을 섬유에 접합하기 위해서는 먼저 전자 부품에 전원 공급 및 전기적 신호를 주고 받기 위한 회로를 섬유에 구성해야 하며, 회로의 해상도와 밀도에 따라 전도성 실을 이용하는 자수법 또는 전도성 페이스트 등을 이용한 프린트법을 통해 구현할 수 있다. 전자 부품과 섬유를 접합하기 위해서는 솔더링, ACF/NCA, 자수법, 크림핑 등의 방법을 이용하여 영구적으로 접합하거나 후크, 자석, 지퍼 등을 이용하여 탈부착이 가능하도록 접합하는 방법이 있으며, 접합 배선의 밀도 및 용도에 따라서 단독 또는 융합하여 사용한다. 접합 이후에는 방수 등 사용환경에서의 신뢰성을 확보하기 위해 encapsulation 작업을 수행해야 하며, 현재는 PDMS 등의 폴리머를 이용한 방법이 널리 쓰이고 있다.

• 한국의상디자인학회지
• /
• 제12권2호
• /
• pp.119-129
• /
• 2010

오늘날 인간의 수명이 연장되고, 웰빙과 건강에 대한 관심이 증가됨에 따라서 언제 어디서나 건강을 모니터링 할 수 있는 건강 스마트 의류 시스템이 개발되고 있다. 이를 위하여 최근에는 생체신호의 모니터링이 가능하도록 디자인된 의류에 통합된 형태의 직물 전극이 개발되고 있다. 혁신적으로 의류 시스템에 통합되어 착용 가능한 니트, 우븐, 자수방식의 텍스타일 전극에 대한 다양한 연구가 개발 제시되고 있으며, 이의 일부는 상용화되어 있다. 이에 본 연구는 경위사의 일정한 직조제어 자동화 시스템이 가능한 컴퓨터 자카드 직기의 캐드(CAD) 직조디자인 방식을 통하여 생체신호 센싱 기능이 향상된 새로운 텍스타일 전극디자인을 연구하고자 하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 기존 생체신호 센싱 전극의 개발 및 연구 동향, 비직물/전극 타입에 대한 단점과 장점에 대한 비교 분석을 이론적으로 살펴보고, 자카드 직조 직물 기반으로 심전도 센싱용 텍스타일 전극을 디자인하여 실험 연구하였다. 자카드 직조 방식의 심전도 센싱용 직물 전극은 전극 인터페이스 디자인 방식, 이중직물형 직조 디자인 방식, 사가공 등의 요인들을 고려하여 개발하였다. 본 연구에서 도출된 최종 자카드 직조 직물 기반의 텍스타일 전극은 스마트 의류에 통합시킨 텍스타일 전극 모듈로서 적용되여 향후 상용화 방안을 모색할 수 있다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
• /
• 한국염색가공학회 2011년도 제44차 학술발표회
• /
• pp.107-107
• /
• 2011

최근 IT(Information Technology)가 결합된 스마트 섬유의 수요가 꾸준히 증가하고 있다. 생활수준 향상에 따른 유저들의 청결, 쾌적에 대한 높은 관심속에서 생활 및 의료용 섬유에도 다양한 기능성이 요구되어지고 있다. 초경량, 흡한속건, 투습방수 등 레저 스포츠, 아웃도어 활동에 필요한 고기능성 소재는 제품의 고부가가치를 더하는 가치 상승 요인이긴 하지만 그 기술과 적용성이 이미 포화 상태에 도달했다고 볼 수 있다. 이에 국내 외 섬유 업체들은 스마트 섬유 열풍을 큰 기회로 삼아 헬스케어 기능, 엔터테인먼트 기능 등의 최첨단 기술과 결합되어진 특화된 섬유시장을 통해 더 높은 부가가치를 창출하고 새로운 섬유시장의 도약을 노리고 있다. 이에 본 연구에서는 위치추적이나 동선, 생체적 리듬 등을 파악할 수 있는 스마트 섬유용 전도성 섬유센서의 초기특성(전기적, 물리적 물성)을 유지함과 동시에 심미적인 효과와 새로운 기능성을 부여하기 위하여 전도성 센서소재의 최적 선염공정을 조사하고 외부적인 환경변화를 염두에 두어 그 물성 변화를 측정하였다.

• 한국의류산업학회지
• /
• 제18권6호
• /
• pp.733-745
• /
• 2016

This paper provides a review of wearable textile strain sensors that can measure the deformation of the body surface according to the movements of the wearer. In previous studies, the requirements of textile strain sensors, materials and fabrication methods, as well as the principle of the strain sensing according to sensor structures were understood; furthermore, the factors that affect the sensing performance were critically reviewed and application studies were examined. Textile strain sensors should be able to show piezoresistive effects with consistent resistance-extension in response to the extensional deformations that are repeated when they are worn. Textile strain sensors with piezoresistivity are typically made using conductive yarn knit structures or carbon-based fillers or conducting polymer filler composite materials. For the accuracy and reliability of textile strain sensors, fabrication technologies that would minimize deformation hysteresis should be developed and processes to complement and analyze sensing results based on accurate understanding of the sensors' resistance-strain behavior are necessary. Since light-weighted, flexible, and highly elastic textile strain sensors can be worn by users without any inconvenience so that to enable the users to continuously collect data related to body movements, textile strain sensors are expected to become the core of human interface technologies with a wide range of applications in diverse areas.

• 전기학회논문지
• /
• 제66권7호
• /
• pp.1141-1148
• /
• 2017

Generally, a thermistor made by sintering a metal oxide is widely used to measure the ambient temperature. This thermistor is widely used not only for industrial use but also for medical use because of its excellent sensitivity, durability, temperature change characteristics and low cost. In particular, the normal body temperature is 36.9 degrees relative to the armpit temperature, and it is most closely related to the circulating blood flow. Previous studies have shown that body temperature changes during biomechanical changes and body temperature changes by anomalous signs or illnesses. Therefore, in this study, we propose a Lock-In-Amp design to detect minute temperature changes of clothing and thermistor wired by a preacher as a method to regularly measure body temperature in daily life. Especially, it is designed to measure the minute resistance change of the thermistor according to body temperature change even in a low-cost microprocessor environment by using a micro-processor-based Lock-In-Amp, and a jacquard and the thermistor is arranged so as to be close to the side, so that the reference body temperature can be easily measured. The temperature was measured and stored in real time using short-range wireless communication for non - restraint temperature monitoring. A baby vest was made to verify its performance through temperature experiments for infants. The measurement of infant body temperature through the existing skin sensor or thermometer has limitations in monitoring infant body temperature for a long time without restriction. However, it can be overcome by using the embroidery fabric based micro temperature monitoring wireless monitoring device proposed in this study.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제36권4호
• /
• pp.303-325
• /
• 2023

Flexible fiber- or yarn-based one-dimensional (1-D) energy storage devices are essential for developing wearable electronics and have thus attracted considerable attention in various fields including ubiquitous healthcare (U-healthcare) systems and textile platforms. 1-D supercapacitors (SCs), in particular, are recognized as one of the most promising candidates to power wearable electronics due to their unique energy storage and high adaptability for the human body. They can be woven into textiles or effectively designed into diverse architectures for practical use in day-to-day life. This review summarizes recent important development and advances in fiber-based supercapacitors, concerning the active materials, fiber configuration, and applications. Active materials intended to enhance energy storage capability including carbon nanomaterials, metal oxides, and conductive polymers, are first discussed. With their loading methods for fiber electrodes, a summary of the four main types of fiber SCs (e.g., coil, supercoil, buckle, and hybrid structures) is then provided, followed by demonstrations of some practical applications including wearability and power supplies. Finally, the current challenges and perspectives in this field are made for future works.

• 감성과학
• /
• 제20권2호
• /
• pp.171-178
• /
• 2017

캥거루 케어의 특징을 반영하여 신생아의 감성에 긍정적인 영향을 미치는 스마트 감성 매트(SSM; Smart Sensibility Mat)를 개발, 제작하였다. 청감 자극의 경우 사전에 녹음된 어머니의 심장박동소리와 목소리를 30dB로 제공할 수 있는 블루투스 스피커를 매트에 삽입하였다. 촉감 자극의 경우 $32^{\circ}C$의 일정한 온도를 제공하기 위해 실리콘 소재의 온수 튜브를 매트의 표면에 삽입하고 자동온도조절장치와 연결하였다. 매트의 전체에 균일한 온도 제공을 위해 열전도성 실을 삽입한 직물을 매트 표면에 부착하였다. 면 패드로 매트를 감싼 후 피부 접촉과 비슷한 촉감 자극을 주기 위해 폴리우레탄 폼을 매트 표면에 접착하였다. SSM이 신생아의 감성에 미치는 효과를 보기 위해 생후 2주 이내의 건강한 신생아 10명을 대상으로 일반 매트(GM; General Mat) 및 SSM에 있을 때 생리신호인 심박수, 호흡수와 체온을 10분 간격으로 2회씩 측정하였다. 이를 3일에 걸쳐 1일 1회씩 측정한 후 대응표본 t검정을 실시하였다. 그 결과, GM에 있을 때 보다 SSM에 있을 때 심박수(t=8.131, p<.001)와 호흡수(t=7.227, p<.001)가 정상범위 안에서 유의적으로 감소하였다. 이는 SSM의 감각 자극이 신생아의 심리적 안정에 긍정적인 영향을 미쳐 GM보다 빠른 시간 내에 심리적 안정을 주는데 기여한 것으로 볼 수 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제58권3호
• /
• pp.466-473
• /
• 2020

직물집전체는 에너지 효율이 높은 담수화 방식인 축전식탈염(Capacitive deionization: CDI)시스템에서 유망한 전극 재료가 될 수 있다. 직물집전체의 매력적인 특징 중 하나는 인장강도가 강하다는 것인데, 기계적 강도가 약한 그라파이트 호일 전극의 대안이 될 수 있다. 또한 섬유적 특성으로 인하여 쉽게 형상을 만들 수 있고, 다공성 물질이라는 점과 섬유 간 공간은 수용성 매질의 흐름을 원활하게 해 준다. 본 연구에 사용된 섬유는 도전성 LM fiber와 carbon fiber를 사용한 방적사를 이용하여 직조 구조로 만들어졌으며, 인장강도는 319 MPa로 그라파이트 호일에 비해서 약 60 배 정도 더 강하다. 전극슬러리의 점도, 흡착전압, 공급액의 유량, 공급액의 농도를 변화시켜 가면서 염 제거효율을 측정하여 결과를 분석하였다. NaCl 200 mg/L, 20 ml/min, 흡착전압 1.5 V 조건에서, 단위 셀에서 43.9%, 100개의 셀을 적층한 모듈에서는 59.8%의 염 제거 효율을 각각 보였다. 단위 셀에서는 흡착전압이 1.3, 1.4, 1.5 V로 증가함에 따라 염 제거효율이 증가하다가 1.6과 1.7 V로 증가하면서 염 제거 효율은 감소하였다. 그러나 100 셀 적층 모듈에서는 1.5 V 이상의 전압에서도 염 제거효율이 완만한 증가세를 나타내었다. 공급액의 유량을 증가시켰을 때 염 제거율은 감소하였고, 또한 공급액의 농도를 증가시켰을 때에도 염 제거율은 감소하였다.

• 감성과학
• /
• 제25권1호
• /
• pp.129-142
• /
• 2022

본 연구에서는 고등학교-대학 연계 학과 전공체험 프로그램을 개발하여 적용하였다. 프로그램은 메이커 교육과 성장 가능성이 큰 스마트의류 테크놀로지를 접목시켰다. 첫째, P(준비) 단계에서는 스마트의류 및 메이커 교육에 대한 선행 연구의 내용을 파악하여 스마트의류 테크놀로지를 염색 디자인 교과목에 접목하였다. 둘째, D(개발) 단계에서는 잉크젯 프린터용 전사지를 이용한 전사염, 전도성 실과 LED 전구를 이용한 스마트의류 테크놀로지를 적용하여 감성에코백을 만드는 프로그램을 개발하였다. 셋째, I(실행) 단계에서는 의류학 전공을 희망하는 고등학생 17명을 대상으로 수업을 진행하였다. 마지막으로 E(평가) 단계에서는 스마트의류 테크놀로지를 적용한 메이커 교육 프로그램의 만족도를 5점 척도로 측정하였다. 그 결과 4.95점으로 매우 만족하는 것으로 평가되어, 기존 프로그램에 릴리패드 아두이노를 추가한 심화 프로그램을 제안하였다. 따라서 본 연구를 통해 전도성 실과 전사염을 적용한 감성에코백 개발 프로그램은 스마트의류 테크놀로지에 보다 쉽게 접근할 수 있어 의류학 전공에 관한 고교 학생들의 생각을 확장시킬 수 있음을 확인하였다.