• 제목/요약/키워드: Fabric sensor

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생체신호 모니터링을 위한 CNT 기반 스페이서 직물 압력센서 구현 및 센싱 능력 평가 (Carbon-nanotube-based Spacer Fabric Pressure Sensors for Biological Signal Monitoring and the Evaluation of Sensing Capabilities)

  • 윤하영;김상운;김주용
    • 감성과학
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    • 제24권2호
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    • pp.65-74
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    • 2021
  • 최근 ICT 산업의 기술혁신이 일어남에 따라 생체신호을 인식하고 이에 대해 대응을 하기 위한 웨어러블 센싱 장치에 대한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 단순한 함침과정을 통해 3차원 스페이서(3D spacer)직물을 단일벽 탄소나노튜브(SWCNT)분산용액에 함침공정을 진행해 단일층(monolayer) 압전 저항형 압력 센서(piezoresistive pressure sensor)를 개발하였다. 3D 스페이서 원단에 전기전도성을 부여하기 위해 시료를 SWCNT 분산용액에 함침공정을 진행한 후 건조하는 과정을 거쳤다. 함침된 시료의 전기적 특성을 파악하기 위해 UTM (Universal Testing Machine)과 멀티미터를 이용해서 압력의 변화에 따른 저항의 변화를 측정하였다. 또한 센서의 전기적 특성의 변화를 관찰하기 위해 분산용액의 농도, 함침횟수, 시료의 두께를 다르게 해서 시료의 센서로서의 성능을 평가했다. 그 결과 wt0.1%의 SWCNT 분산용액에 함침공정을 2번 진행한 시료가 센서로서 가장 뛰어난 성능을 나타냄을 알 수 있었다. 두께별로는 7mm 두께의 센서가 가장 높은 GF를 보이고 13mm 두께의 센서가 작동범위가 가장 넓음을 확인했다. 본 연구를 통해 3D spacer 원단으로 제작한 스마트 텍스타일 센서는 공정과정이 단순하면서도 센서로서 성능이 뛰어나다는 장점을 확인할 수 있었다.

커큐민으로 프린팅된 종이와 면직물의 유해가스에 대한 색채 감지 거동 (Colorimetric Sensing Behavior of Curcumin Printed on Paper and Cotton Fabric)

  • 김민희;이호익;박윤철
    • 대한화학회지
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    • 제65권4호
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    • pp.260-267
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    • 2021
  • 친환경 천연 소재에 대한 필요성이 증가하면서, 천연 염료에 대한 연구에도 많은 관심이 증가하고 있다. 자연에서 얻을 수 있는 천연 염료 중 하나인 커큐민(Curcumin)은 인체 무독성의 친환경 분자로, 강황에서 발견되는 원료 중 하나이다. 본 연구에서는 커큐민을 잉크화 한 후 잉크젯 프린팅(Inkjet Printing) 방법을 통해 종이와 면직물에 프린트하여 암모니아 및 염화 수소 가스에 대한 색채 감지 거동 특성을 분석하였고, 이를 이용하여 음식물 부패여부를 확인할 수 있는 비색 센서로 제안하였다. 이를 위해 종이와 면직물에 프린트된 시료의 암모니아 가스 노출에 따른 색차를 비교하고, 가역성과 내수성을 확인하였다. 두 시료 모두 암모니아와 염화 수소에 대한 가역반응을 보였으며, 부패한 음식에서 발생하는 미량의 암모니아에 대해서도 육안으로 관찰할 수 있을 정도의 색상 변화를 나타내어, 식품 부패 비색 센서로 활용 가능함을 확인하였다.

동작 모니터링을 위한 웨어러블 센싱 및 피드백 제품 디자인 개발 (Development of Wearable Sensing and Feedback Product Design for Movement Monitoring)

  • 조현승;양진희;이강휘;이정환;박서연;최형익;전학수;이주현
    • 감성과학
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    • 제21권3호
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    • pp.165-176
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    • 2018
  • 본 연구는 시 청각 피드백을 통해 아동의 운동 효과를 증진시킬 수 있는 의류형 웨어러블 동작 센싱 및 피드백 시스템을 개발하는 것을 목적으로 한다. 본 연구에서는 직물 센서 제조 및 이를 적용한 스포츠웨어 디자인, 직물기반 동작 센싱 모듈 설계, 아동의 운동 흥미 유발을 위한 시 청각 피드백 시스템 개발 등의 일련의 연구를 수행하였다. SWCNT 기반의 동작 센싱용 신축성 직물 센서를 개발하고, 이를 의복의 사지 관절 부위에 부착한 스포츠웨어를 디자인하였으며, 센싱 모듈을 설계하여 아동을 대상으로 한 관절 동작 실험을 통해 센싱 성능을 검증하였다. 또한 악세서리 형태로 개발된 피드백 제품을 통해 본 연구에서 개발된 스포츠웨어를 착용한 아동의 동작에 따라 빛과 소리로 반응하도록 구현하였다. 본 연구의 결과로, 아동의 운동 흥미를 유발할 수 있는 아동용 스포츠웨어 및 악세서리 제품의 디자인 프로토타입을 제안하였다.

직물의 점탄성 특성 측정과 질감해석 연구(I) - 응력완화 (MEASUREMENT OF VISCOELASTIC PROPERTIES OF FABRIC FOR TACTILE FEELING (I) - STRESS RELAXATION)

  • 황성욱;권영하;강재식;박연규;강대임
    • 한국감성과학회:학술대회논문집
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    • 한국감성과학회 1999년도 춘계학술발표논문집 논문집
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    • pp.147-152
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    • 1999
  • We have measured viscoelastic properties of fabrics in thickness direction. We assume that Maxwell model is very useful in stress relaxation of viscoelastic theories and appropriate formulas for fabric are calculated. Measurement system constitute of high precession load cell, translator and laser displacement sensor for viscoelastic properties was designed and elastic coefficients and damping coefficients were measured for 10 fabric samples. Elastic coefficients measured were 19~25 kN/㎡ and Damping coefficients measured were 4.8~8.7 MN$.$s/㎡. We concluded that these coefficients are good related with FUKURAMI collected from KESF system

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Phoenics를 이용한 옷감의 종류 및 두께의 변화에 따른 열전달 특성의 수치 해석적 연구 (A Numerical Study on Natural Convection Between Skin and Fabrics)

  • 홍지명
    • 한국의류학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.142-148
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    • 1995
  • In this study, FVM (Finite Volume Method) which is one of the 2-dimensional numerical approach has been conducted to anticipate the temperature distribution between skin and clothes by the change of air temperature and fabric characteristics including fabric thickness. Several experimental works have been done to understand the thermal insulation effect (If fabrics on a human body by measuring the averaged temperature in the air layer between skin and clothes or by measuring the thermal resistance of fabrics. However, the formal method is inconvenient to measure the temperature distribution in the air layer to evaluate the insulation rate of the clothes on the skin because the real size of the clearance between skin and the clothes is too small to place the temperature sensor, and in the Tatter method the relationship between human body and the fabrics are ignored. However, the numerical method will be very effective and economical way to evaluate the insulation efficiency of clothes when the computational result is in the reliable range. As the result of this study, the temperature change in the sir layer between skin and clothes was linear to the fabric thickness and this result coincides with many previous experimental results. Moreover, it is possible to predict the optimum fabric thickness for the best thermal insulation in the air layer between skin and clothes.

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직물센서의 종류와 측정 위치가 호흡 신호 검출 성능에 미치는 효과 (Effect of Fabric Sensor Type and Measurement Location on Respiratory Detection Performance)

  • 조현승;양진희;이강휘;김상민;이혁재;이정환;곽휘권;고윤수;채제욱;오수현;이주현
    • 감성과학
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    • 제22권4호
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    • pp.97-106
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    • 2019
  • 본 연구의 목적은 직물형 스트레인게이지 센서의 종류와 측정 위치가 호흡 신호 검출 성능에 미치는 영향을 연구하는 것이다. 본 연구에서는 호흡 신호 측정을 위하여 두 가지 종류의 센서를 구현하고 이를 밴드에 부착하여 호흡신호를 검출하였다. 20대의 건강한 남성 8명을 대상으로 호흡 측정 밴드 2종을 순차적으로 피험자에게 착용하도록 하였다. 피험자가 편안하게 서 있는 상태에서 분당 15회의 호흡을 동기화시켰다. 30초 동안의 호흡 신호를 측정하고 10초간 휴식을 취하도록 한 후 다시 30초 동안의 호흡 신호를 반복 측정하였다. 측정 위치는 흉부와 복부에서 각각 측정하였다. 또한 동작 상태에서의 호흡 측정 성능을 검증하기 위하여 피험자를 80SPM의 속도로 제자리에서 걷게 하고 이 때의 호흡 신호를 동일한 실험 방법으로 측정하였다. 한편 참조 신호를 획득하기 위해 'BIOPAC Systems, Inc.'의 SS5LB를 착용하게 한 후 동시에 측정하였다. 센서의 종류, 측정 위치, 동작 상태의 총 8개 조합의 집단 간 측정 성능의 차이를 검증하기 위해서 SPSS 24.0을 사용하여 Kruskal-Wallis test와 Bonferroni 사후검정을 실행하였다. 또한 센서 종류, 측정 위치, 동작 상태에 따라 각각 차이가 있는지를 분석하기 위해 Wilcoxon test를 실시하였다. 분석 결과 동작 상태와 관계없이 CNT기반의 직물센서를 통해 흉부에서 호흡 신호를 측정 했을 때 호흡 신호 검출 성능이 가장 우수한 것으로 나타났다. 본 연구의 결과를 기반으로 향후에는 야외 환경에서 또는 일상활동 중에도 동작에 방해 없이 다양한 생체신호를 실시간으로 모니터링 할 수 있는 가슴벨트형 웨어러블 플랫폼을 개발하고자 한다.

RGB-D 센서 및 3D Virtual Clothing CAD활용에 의한 패션소재의 동적표현 시스템에 대한 연구 (A Study on the Dynamic Expression of Fabrics based on RGB-D Sensor and 3D Virtual Clothing CAD System)

  • 이지은;김슬기;김종준
    • 패션비즈니스
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    • 제17권1호
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    • pp.30-41
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    • 2013
  • Augmented reality techniques have been increasingly employed in the textile and fashion industry as well as computer graphics sectors. Three-dimensional virtual clothing CAD systems have also been widely used in the textile industries and academic institutes. Motion tracking techniques are grafted together in the 3D and augmented reality techniques in order to develop the virtual three-dimensional clothing and fitting systems in the fashion and textile industry sectors. In this study, three-dimensional virtual clothing sample has been prepared using a 3D virtual clothing CAD along with a 3D scanning and reconstruction system. Motion of the user has been captured through an RGB-D sensor system, and the virtual clothing fitted on the user's body is allowed to move along with the captured motion flow of the user. Acutal fabric specimens are selected for the material characterization. This study is a primary step toward building a comprehensive system for the user to experience interactively virtual clothing under real environment.

Wearable sensor network system for walking assistance

  • Moromugi, Shunji;Owatari, Hiroshi;Fukuda, Yoshio;Kim, Seok-Hwan;Tanaka, Motohiro;Ishimatsu, Takakazu;Tanaka, Takayuki;Feng, Maria Q.
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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    • pp.2138-2142
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    • 2005
  • A wearable sensor system is proposed as a man-machine interface to control a device for walking assistance. The sensor system is composed of small sensors to detect the information about the user's body motion such as the activity level of skeletal muscles and the acceleration of each body parts. Each sensor includes a microcomputer and all the sensors are connected into a network by using the serial communication function of the microcomputer. The whole network is integrated into a belt made of soft fabric, thus, users can put on/off very easily. The sensor system is very reliable because of its decentralized network configuration. The body information obtained from the sensor system is used for controlling the assisting device to achieve a comfortable and an effective walking training.

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Comparative Analysis of Dynamic Moisture Movement Testers

  • Lee, Duck-Weon;Shim, Woo-Sub;Lim, Ho-Sun
    • 패션비즈니스
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    • 제15권6호
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    • pp.40-55
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    • 2011
  • The purpose of this research is to review testing principle, testing design and experimental results of the four dynamic moisture movement testers. The research analyzes Moisture Manager Tester (MMT), Alambeta Instrument, Dynamic Surface Moisture Movement Tester, and Gravimetric Absorbent Testing Method based on American Society for Testing and Material (ASTM) E 96 which is an international standard testing method. Although many of researches use ASTM E 96 to measure moisture movement on a fabric, it has several weaknesses, such as long experimental time and a physical change of sample by a holder of the frame. Hence, lots of researchers have studied and developed the new measurement systems measuring moisture management on a fabric or garment and ultimately mimic heat energy and perspiration created by the human body. These moisture management systems use a variety of parameters, such as electricity, color, and sensor to measure their movement in the fabric. Through comparison with the existing tester (ASTM E 96), the research recognizes the strength and weakness in the dynamic moisture movement testers.