• 감성과학
• /
• 제22권1호
• /
• pp.15-22
• /
• 2019

본 연구의 목적은 그래핀(Graphene)을 사용하여 폴리우레탄 나노웹(Polyurethane Nanoweb)에 전기전도성을 부여하고, 이를 이용하여 나노웹 기반의 스트레인센서(Strain Sensor)를 개발하는 것이다. 이를 위해 1% 그래핀 잉크를 폴리우레탄 나노웹에 푸어코팅(Pour-coating)한 후 PDMS(Polydimethylsiloxane)로 후처리를 하여 착용 가능한 스트레인센서를 완성하였다. 시료 표면에 전도성 물질이 잘 코팅되었는지 확인하기 위해 전계방사형 주사전자현미경(FE-SEM)를 이용하여 시료의 표면 특성을 평가하였다. 시료의 전기적 특성 평가는 멀티미터(Multimeter)를 사용하여 시료의 선저항(Linear Resistance)을 측정하고, 시료를 각각 5%, 10% 인장하였을 때 선저항이 어떻게 변하는지 비교하였다. 또한 시료의 성능을 평가하고자 게이지율(Gauge Factor)을 구하였다. 착의평가 실험은 완성된 스트레인센서를 더미에 착용시킨 후 MP150(Biopac system Inc., U.S.A.)과 Acqknowledge(ver. 4.2, Biopac system Inc., U.S.A.)를 사용해 인장에 따른 호흡신호를 측정하였다. 표면 특성을 평가한 결과, 모든 전도성 나노웹 시료들이 그래핀 잉크로 균일하게 코팅되어있음을 확인하였다. 인장에 따른 저항값 측정 결과, 그래핀을 처리한 시료인 시료 G가 가장 낮은 저항값을, 그래핀을 처리한 후 열처리를 한 시료인 시료 G-H가 가장 높은 저항값을 가졌고, 시료 G와 시료 G-H의 경우 길이가 5%, 10%로 늘어남에도 선저항값의 변화가 안정적으로 증가하는 것으로 나타났다. 저항값 결과와는 달리, 시료 G가 시료 G-H보다 더 높은 게이지율을 보였다. 실제로 착의평가 결과, 시료 G-H를 이용해 만든 스트레인센서가 안정된 Peak값으로 측정되어 좋은 품질의 신호를 얻었다. 그러므로 본 연구를 통해 그래핀 잉크를 처리한 폴리우레탄 나노웹이 호흡 센서로서의 역할을 충분히 수행하는 것을 확인하였다.

• 한국의류산업학회지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.101-107
• /
• 2018

The purpose of this study is to develop the electroconductive textiles based on polyurethane(PU) nanoweb and to explore that it is applicable to smart clothing. The electroconductive textiles developed by coating 2.0 wt% aqueous dispersed non-oxidized graphene paste on the surface of PU nanoweb. The fabricated electroconductive nanoweb was applied as a transmission line to connect the LED lamp, and the brightness of the LED lamp was measured to confirm its performance. The nanoweb transmission line was fixed by two methods(seam sealing tape, embroidering) to connect the LED lamp and AA batteries. The results as follows, the brightness of the LED lamp fixed with seam sealing tape was about 82 lux, and which fixed with embroidering was about 57 lux. It represents that the nanoweb transmission line which fixed with the seam sealing tape has better electrical signal transmitting because the lux value higher than the one fixed by embroidering. In order to compare the performance of the nanoweb transmission line and the metal wire, we connected the LED lamp with copper wire. The brightness of copper wire connected LED lamp was about 193 lux. Although the electrical signal strength of the nanoweb transmission line was weaker than the copper wire, it was reachable to operate LED lamp. The results of this study will provide a basic data to develop the textile based electronic devices, and conducting wire for smart clothing.

• 한국의류학회지
• /
• 제41권1호
• /
• pp.131-140
• /
• 2017

Uniform nanofibers of polyurethane with different content of Juniperus Chinensis extracts (JCE) were successfully prepared by the electrospinning method. We investigated physiochemical properties of prepared compound nanoweb according to various concentrations of Juniperus Chinensis extracts using a Fourier transform infrared (FT-IR) spectrometer, X-ray diffractometer (XRD), thermogravimeter (TGA), and differential scanning calorimeter (DSC). The antibacterial activity of the JCE loaded PU nanofiber was conducted using the disk diffusion test against Gram-positive and Gram-negative bacteria. JCE was induced in the infrared spectra in the absorption band of PU/JCE nanowebs at $3,300cm^{-1}$, $2,960cm^{-1}$, $1,400-1,600cm^{-1}$, and $1,050cm^{-1}$. Thermal stability decreased with increasing JCE content in the PU/JCE nanowebs. The DSC curve of the PU nanoweb shows an endotherm peak at $420^{\circ}C$; in addition, the peak also became smaller and broader with increasing JCE content. The diffraction intensities of PU observed at 2 theta of $20^{\circ}$ decreased with the increasing amount of JCE in the compound nanoweb. In addition, the crystal intensities of the compound nanowebs also decreased along with the JCE content. Structural analysis indicates that JCE and PU are miscible. Juniperus Chinensis incorporated PU nanofibers demonstrated excellent antibacterial properties against both Gram-positive and Gram-negative bacteria.

• 감성과학
• /
• 제19권3호
• /
• pp.43-50
• /
• 2016

전기방사법을 이용하여 향나무 추출물을 함유하는 폴리우레탄 나노섬유를 제조하였다. 폴리우레탄은 적절한 성분 배합 제조가 가능하므로 다양한 산업 분야, 의료 분야에서 널리 이용되고 있는 소재이다. 향나무는 항암, 항균, 항곰팡이, 항바이러스성을 가진 것으로 알려져 있다. 향나무 추출물의 다양한 농도(0.25, 0.5, 1, 1.5wt.%)를 포함하는 폴리우레탄 복합 나노섬유를 제조하였다. 나노섬유를 제조하기 위한 다양한 공정변수(방사용액의 농도, TCD, 인가전압)의 변화를 살펴보았다. 실험을 통해 얻어진 PU방사용액의 적정 전기방사 조건은, 방사용액의 농도가 12wt%, 인가전압은 8kV, TCD는 15cm로 나타났다. SEM을 통한 향나무 추출물을 함유하는 나노섬유의 직경은 435nm~547nm였으며, 향나무 추출물의 함량이 증가함에 따라 나노섬유의 평균직경은 감소하는 것으로 나타났다. 개발된 나노웹은 의료 소재, 보호복 소재, 항균필터 소재 등으로의 활용이 기대된다.