• 감성과학
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• 제20권3호
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• pp.141-150
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• 2017

본 연구에서는 E-textile 기반 신축성 센서의 모양과 부착 위치가 동작 센싱 성능에 미치는 영향을 분석하고, 이를 통해 인체 동작 센싱에 가장 적합한 의복 구조 요건을 규명하고자 하였다. 실험 대상 아동에게 센서의 모양과 부착 위치에 따라 조작된 실험복을 착의시킨 후 60 deg/sec의 속도로, $60^{\circ}$, $90^{\circ}$, $120^{\circ}$의 동작 각도별로 팔과 다리의 굽힘, 폄 동작 의한 직물 센서의 신장과 수축에 따른 전압의 변화량을 측정하였으며, 가속도 센서를 함께 부착하여 동작의 일치도를 검증하였다. 또한 아동의 모형 팔과 다리를 제작하여 이를 대상으로 동일한 실험을 수행함으로써 인체의 팔, 다리의 동작 실험 결과와 비교하였다. 분석 결과 센서의 모양에서는 모형 대상 실험과 아동 대상 실험 모두에서 보트형의 센서 보다 장방형의 센서가 더 균일하고 안정적인 경향을 보여 재현성과 신뢰성이 높은 것으로 나타났다. 센서의 부착 위치는 모형 대상 실험에서는 팔꿈치와 무릎의 관절부로부터 4 cm 아래 지점에 부착된 경우, 아동 대상 실험에서는 팔꿈치와 무릎의 관절부에 위치했을 때 재현성과 신뢰성이 더 높았다. 본 연구에서는 아동의 사지 동작 측정에 적합한 센서를 개발하고 동작 센싱에 적합한 센서의 모양과 부착 위치의 조건을 분석하였으며, 의복에 통합된 유연한 직물 센서를 활용하여 인체 부위별 동작 센싱이 가능하다는 것을 규명하였다.

• 감성과학
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• 제24권2호
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• pp.49-56
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• 2021

본 연구의 목적은 생체 신호 측정 압력 및 인장 직물 센서의 전극을 자수 공정을 이용하여 제작할 때 전도사의 필요 물성을 파악하는 것이다. 스마트 웨어러블 제품의 전극을 전도사를 이용한 자수 공정을 통해 전극 및 회로 등을 제작하면 불필요한 재료 손실이 없고 복잡한 전극 모양이나 회로 디자인을 컴퓨터 자수기를 이용하여 추가 공정 없이 제작할 수 있다. 하지만 보통의 전도사는 자수 공정 내의 부하를 못 이기고 사절 현상이 발생하기에 본 연구에서는 silver coated multifilament yarn 3종류의 기계적 물성인 S-S curve, 두께, 꼬임 구조 등을 분석하고 동시에 자수기의 실의 부하를 측정하여 자수 공정 내 전도사의 필요 물성을 분석하였다. 실제 샘플 제작에서 S-S curve의 측정 결과가 가장 낮은 silver coated polyamide/polyester가 아닌 silver coated multifilament의 사절이 발생하였으며 그 차이는 실의 꼬임 구조와 사절이 일어난 부분을 관찰한 결과 수직으로 반복적인 부하가 일어나는 자수 공정에서 꼬임이 풀리면서 사절이 일어나는 것을 알 수 있었다. 추가적으로 압저항 압력/인장 센서를 제작하여 생체 신호 측정용 지표인 gauge factor를 측정하였으며 스마트 웨어러블 제품의 대량 생산화에 중요한 부분인 자수 전극 제작으로의 적용 가능성을 확인하였다.

• 센서학회지
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• 제30권6호
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• pp.369-375
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• 2021

In this study, heterogeneous ZnO/CNTF composites were developed to improve the NO₂-sensing response, facilitated by the self-heating property. Highly conductive and mechanically stable CNTFs were prepared by a wet-spinning process assisted by the liquid crystal (LC) behavior of CNTs. Metal-organic frameworks (MOFs) of ZIF-8 were precipitated on the surface of the CNTF (ZIF-8/CNTF) via one-pot synthesis in solution. The subsequent calcination process resulted in the formation of the ZnO/CNTF composites. The calcination temperatures were controlled at 400, 500, and 600 ℃ in an N₂ atmosphere to confirm the evolution of the microstructures and NO₂-sensing properties. Gas sensor characterization was performed at 100 ℃ by applying a DC voltage to induce Joule heating through the CNTF. The results revealed that the ZnO/CNTF composite after calcination at 500 ℃ (ZnO/CNTF-500) exhibited an improved response (R_air/R_gas = 1.086) toward 20 ppm NO₂ as compared to the pristine CNTF (R_air/R_gas = 1.063). Selective NO₂-sensing properties were demonstrated with negligible responses toward interfering gas species such as H₂S, NH₃, CO, and toluene. Our approach for the synthesis of MOF-driven ZnO/CNTF composites can provide a new strategy for the fabrication of wearable gas sensors integrated with textile materials.

• Journal of Power Electronics
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• 제13권2호
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• pp.287-295
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• 2013

The use of LCL filters in pulse width modulation voltage source converters is a standard solution for providing proper attenuation of high-order grid-current harmonics. However, these filters can cause the undesired effect of resonance. This paper proposes an active damping strategy with harmonics compensation. It can alleviate the harmonics around the resonance frequency caused by the LCL filters. The proposed strategy is attractive since it is simple, does not depend on grid parameters and does not increase the number of sensors. Simulation and experimental results verify the effectiveness of the proposed active damping strategy.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2009년도 학술발표대회
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• pp.118-119
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• 2009

As the rapid development of the electronics, the demand for portable electronics and wireless sensors is growing faster, also with the increased needs of one material which can power it automatically, and then power the electrical devices. The piezoelectric effect of the PVDF material can be used for this. So in this paper, PVDF multilayer films were made for this aim. Make the PVDF / DMAc solution in the 10% concentration; use the spin coater technique to make films with the optimum process parameters: the spin rate is 1260rpm; the spin time is 70s; the dry temperature is 100$^{\circ}C$; the dry time is 30mins. And also, for obtaining the higher $\beta$-phase crystallinity, put the Ca(NH3)2.4H2O into the PVDF / DMAc solution system.

• 한국염색가공학회지
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• 제16권1호
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• pp.53-58
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• 2004

The preparation of responsive fibers from acrylic fibers is studied. Various responsive fibers, such as fibers which change their color on exposure to light or with change in temperature, have been developed and are used commercially However, the responsive material in these fibers are not the fiber itself but chemicals in microcapsules attached to the fibers by finishing, and few fibers exhibit responsive properties by itself. The partial hydrolysis of polyacrylonitrile fibers to obtain pH responsive fibers is presented in this paper. Partial hydrolysis was effected by control of the concentration of the sodium hydroxide used in the hydrolysis, hydrolysis temperature and time. The degree of hydrolysis was evaluated by nitrogen content of the hydrolyzed fibers and their response, change in length, to aqueous solutions of varying pH was studied by continually changing the pH. Significant changes in lengths with pH were observed and the gel transition behavior varied with the conditions of hydrolysis. The hysteresis of the length change was also studied to evaluate the possibilities of using hydrolyzed acrylic fibers as pH sensors.

• 감성과학
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• 제9권2호
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• pp.141-150
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• 2006

1990년대 후반 이후 스마트 의류는 인간과 컴퓨터의 상호작용, 사용자 중심의 디자인 등 다각적으로 연구, 개발되고 있다. 최근에는 보다 기능화, 감성화된 스마트 의류가 개발되기 시작하였으며, 이는 다양한 어플리케이션으로 연구, 개발되어 제시되고 있다. 그 중 센서를 기반으로 한 건강관리용 스마트 의류는 스마트 의류의 여러유형 중 가장 예상 수요가 높은 유형으로 예측되며, 이러한 전망으로 인해 연구, 개발이 가속화되고 있는 분야이다. 이에 따라 본 연구에서는 스마트 의류에 적합한 생체 신호 센서를 도출하고, 그를 기반으로 기본적인 생체신호, 심장질환, 호흡기 질환을 측정할 수 있는 스마트 의류 디자인을 개발하였다. 즉, 본 연구에서 개발된 스마트의류는 기존의 의류의 외관 형태는 그대로 유지하면서, 직물 신호선을 제작, 와이어의 이물감을 없애 착용성을 높였으며, 착장 시 생체신호가 컴퓨터로 무선 전송되어 이를 실시간으로 모니터링 할 수 있도록 고안되었다. 이 스마트 의류는 생체 신호 센서를 이용하여 심장질환, 호흡기 질환과 다양한 질병 예방을 보조할 수 있는 건강관리용 의류로서 센서기반 스마트 의류의 한 모형을 제시하였다.

• 감성과학
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• 제25권4호
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• pp.45-52
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• 2022

최근 신체활동에 대해 인식하는 센서와 그 제품군에 대한 관심 및 수요가 증가하고 있다. 특히 유연하고 연신이 가능하며 사용자의 생체신호를 감지할 수 있는 웨어러블 소재에 대한 개발이 주목받고 있다. 본 연구에서는 소수성 소재에 Micro Needle을 통해 미세 구멍을 형성한 후 SWCNT 분산용액에 대한 함침 효율을 향상시키는 실험을 수행하였다. 본 연구에서는 구멍을 뚫지 않은 소재를 대조(control) 군으로 함침을 진행, 비교 분석하였다. 센서의 전기전도도를 평가하기 위해 Strain UTM (Universal Testing Machine, UTM, Dacell)과 저항을 측정하는 멀티미터(Keysight)를 이용해 센서를 인장했을 때의 센서의 전기전도도를 측정하였다. 또한 센서의 내구성을 평가하기 위해 시료별로 500회 인장을 진행한 후에 센서의 전기전도도를 평가하였다. 그 결과 Needling을 한 센서의 전기전도성이 Needling을 하지 않은 센서에 비해 최소 16배 이상 뛰어남을 알 수 있었다. 또한 센서의 초기 저항에 비해 게이지 팩터도 우수해 센서로서 좋은 성능을 확인할 수 있었다. 이를 통해 친수성 소재에 비해 물성이 뛰어나지만, 높은 표면장력 때문에 함침 효율이 좋지 않았던 소수성 소재의 함침 효율을 높여 신체의 움직임을 더 효과적으로 감지하고 내구성과 활용 가능성이 뛰어난 센서를 제작했다.

• 디지털융복합연구
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• 제15권11호
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• pp.231-243
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• 2017

본 논문은 전기적 감지 방식 바이오센서의 개념을 리뷰하고, 의류 및 텍스트 기반의 바이오센서의 연구 사례를 조사하였다. 생체 신호를 측정 할 수 있는 바이오센서는 생물학적 감지 물질을 이용하여 생물학적 물질의 물리적, 화학적 특성을 감지하는 장치이다. 따라서 바이오센서를 사용하여 생체신호를 측정할 수 있는 웰니스 의류는 U-Health 서비스를 제공하는데 중요한 역할을 한다. 기존 센서와 다르게 바이오센서의 차별화된 특징은 선택적 반응과 생물학적 물질의 결합을 사용한다는 점이다. 이러한 바이오센서 중 전기적 감지 바이오센서는 전기 신호의 처리로 인해 크기가 매우 작아 유비쿼터스 환경을 조성하는데 이용될 수 있다. 따라서 웰니스 의류를 개발하기 위해 소형화가 쉬운 전기적 감지 바이오센서를 연구할 필요가 있다. 본 논문에서는 전기적 감지 바이오센서(전기화학적 방식, 나노와이어/탄소나노튜브 기반 FET 방식)에 대해 자세히 기술하였다. 마지막으로, 이러한 고찰을 통해 향후 웰니스 의류에 적용 가능할 바이오센서의 기술개발 방향을 제언하였다.

• 한국의류산업학회지
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• 제20권3호
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• pp.245-256
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• 2018

This study considers application types and meanings of fashion engineering by analyzing CuteCircuit. The conclusions of this study are as follows. The application type of fashion engineering shown in CuteCircuit is first, electronic fashion, which attaches LED or WL on the surface of clothes to express the decorative function in clothes as optical light change, ultimately performing one-dimensional function. Second, interactive fashion is a medium in which clothing connects human beings with other human beings with sensors that can recognize the changes in tactile or movement with the wearer or with a light source that can visualize the emotional changes of the wearer. Third, scientific fashion has emerged as a new type of fashion in which new materials introduced in the field of engineering are fused with clothing to expand functionality and aesthetics. The meanings of fashion engineering in CuteCircuit is first, trying to conceptualize a new beauty as an open fashion that can freely change with the creation of a dual beauty by combining analog and digital sensibility. Second is the external representation of human psychological change or emotional exchange, which helps to form a consensus by understanding and exchanging emotions of different people. Third, reorganization of apparel pursuing integrated value appeared. Clothing, as a connection body in which the human body and the mechanical environment are combined with each other, is reestablished as a product of variable body that can embody an integrated value that includes various characteristics and can be diversified appropriately in any circumstance.