• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제20권2호
• /
• pp.1-9
• /
• 2013

Recently flexible electronic devices have attracted a great deal of attention because of new application possibilities including flexible display, flexible memory, flexible solar cell and flexible sensor. In particular, development of flexible memory is essential to complete the flexible integrated systems such as flexible smart phone and wearable computer. Research of flexible memory has primarily focused on organic-based materials. However, organic flexible memory has still several disadvantages, including lower electrical performance and long-term reliability. Therefore, emerging research in flexible electronics seeks to develop flexible and stretchable technologies that offer the high performance of conventional wafer-based devices as well as superior flexibility. Development of flexible memory with inorganic silicon materials is based on the design principle that any material, in sufficiently thin form, is flexible and bendable since the bending strain is directly proportional to thickness. This article reviews progress in recent technologies for flexible memory and flexible electronics with inorganic silicon materials, including transfer printing technology, wavy or serpentine interconnection structure for reducing strain, and wafer thinning technology.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.277.2-277.2
• /
• 2014

For next-generation electronic applications, human-machine interface devices have recently been demonstrated such as the wearable computer as well as the electronic skin (e-skin). For integration of those systems, it is essential to develop many kinds of components including displays, energy generators and sensors. In particular, flexible sensing devices to detect some stimuli like strain, pressure, light, temperature, gase and humidity have been investigated for last few decades. Among many condidates, a pressure sensing device based on organic field-effect transistors (OFETs) is one of interesting structure in flexible touch displays, bio-monitoring and e-skin because of their flexibility. In this study, we have investigated a flexible e-skin based on highly sensitive, pressure-responsive OFETs using microstructured ferroelectric gate dielectrics, which simulates both rapidly adapting (RA) and slowly adatping (SA) mechanoreceptors in human skin. In SA-type static pressure, furthermore, we also demonstrate that the FET array can detect thermal stimuli for thermoreception through decoupling of the input signals from simultaneously applied pressure. The microstructured highly crystalline poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene) possessing piezoelectric-pyroelectric properties in OFETs allowed monitoring RA- and SA-mode responses in dyanamic and static pressurizing conditions, which enables to apply the e-skin to bio-monitoring of human and robotics.

• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.70-78
• /
• 2019

The smart festival costume developed in this study maximizes the design elements by attaching electronic device to clothing, and uses voice, movement, and light sensor to utilize as expression elements. In addition, as a way to maximize cultural exchanges between Korea and China, smart festival costume was developed by applying smart clothing technology to the traditional costumes of both countries. and it was exhibited for 10 days at the 'Andong International Mask Dance Festival 2018'. The smart festival costume has the effect of multiplying the dynamism and excitement of the festival by the use of colorful lighting and it has been evaluated that the experience of wearing traditional costume of both countries contributes greatly to promote international cultural exchange. However, since smart clothing is inconvenient to wear due to the use of electronic products, meticulous research for consumer safety is required for practical use. Smart devices is expected to utilize for the development of traditional culture resources and the fashion industry in the future.

• 센서학회지
• /
• 제30권1호
• /
• pp.20-24
• /
• 2021

The electrocardiogram (ECG) is one of the most extensively employed signals used to diagnose and predict cardiovascular diseases (CVDs). In recent years, several deep learning (DL) models have been proposed to improve detection accuracy. Among these, deep neural networks (DNNs) are the most popular, wherein the features are extracted automatically. Despite the increment in classification accuracy, DL models require exorbitant computational resources and power. This causes the mapping of DNNs to be slow; in addition, the mapping is challenging for a wearable device. Embedded systems have constrained power and memory resources. Therefore full-precision DNNs are not easily deployable on devices. To make the neural network faster and more power-efficient, spiking neural networks (SNNs) have been introduced for fewer operations and less complex hardware resources. However, the conventional SNN has low accuracy and high computational cost. Therefore, this paper proposes a new binarized SNN which modifies the synaptic weights of SNN constraining it to be binary (+1 and -1). In the simulation results, this paper compares the DL models and SNNs and evaluates which model is optimal for ECG classification. Although there is a slight compromise in accuracy, the latter proves to be energy-efficient.

• 센서학회지
• /
• 제33권1호
• /
• pp.7-11
• /
• 2024

Soft-pressure sensors have numerous applications in soft robotics, biomedical devices, and wearable smart devices. Herein, we present a highly sensitive electronic skin device with an isotropic wrinkled pressure sensor. A conductive ink for soft pressure sensors is produced by a solution process using polydimethylsiloxane (PDMS), poly 3-hexylthiophene (P3HT), carbon black, and chloroform as the solvents. P3HT provides high reproducibility and conductivity by improving the ink dispersibility. The conductivity of the ink is optimized by adjusting the composition of the carbon black and PDMS. Soft lithography is used to fabricate a conductive elastic structure with an isotropic wrinkled structure. Two conductive elastic structures with an isotropic wrinkle structure is stacked to develop a pressure sensor, and it is confirmed that the isotropic wrinkle structure is more sensitive to pressure than when two elastic structures with an anisotropic wrinkle structure are overlapped. Specifically, the pressure sensor fabricated with an isotropic wrinkled structure can detect extremely low pressures (1.25 Pa). Additionally, the sensor has a high sensitivity of 15.547 kpa^-1 from 1.25 to 2500 Pa and a linear sensitivity of 5.15 kPa^-1 from 2500 Pa to 25 kPa.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제29권2호
• /
• pp.1-10
• /
• 2022

최근 반도체 소자는 모바일 전자제품과 wearable 및 flexible한 소자와 기판의 다양한 활용으로 많은 분야에서 폭넓게 사용되고 있다. 이들 반도체 칩 접합 공정 중 기판과 솔더의 열팽창 계수(CTE)의 차이와 기판 및 부품 전체에 인가되는 과도한 열 영향은 소자의 성능 및 신뢰성에 영향을 주며, 최종적으로 휨(warpage) 현상 및 장기 신뢰성 저하 등을 초래한다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 저온에서 공정이 가능한 저융점 솔더에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. Sn-Bi, Sn-In 등 다양한 저융점 솔더 합금 중 Sn-Bi 솔더는 높은 항복 강도, 적절한 기계적 특성 및 저렴한 가격 등의 이점이 있어 유망한 저온 솔더로 각광받고 있다. 그러나 Bi의 높은 취성 특성 등 단점으로 인해 솔더 합금의 개선이 필요하다. 본 review 논문에서는 다양한 미량 원소와 입자를 첨가하여 Sn-Bi 소재의 기계적 특성 개선을 위한 연구 동향을 소개하며 이를 비교 분석하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2019년도 춘계학술대회
• /
• pp.510-512
• /
• 2019

최근 공공안전 분야에서 위험상황을 감지하거나 선제적인 예측을 통해 안전을 보장하기 위한 요구사항이 대두대고 있다. 모바일 단말의 보급화로 인해 다양한 센서 데이터를 융합하여 분석할 경우 데이터의 잠재적 가치를 안전보장 측면에서 활용할 수 있다는 점에서 주목받고 있다. 스마트폰, 웨어러블 기기 등에서 발생되는 센서 데이터를 결합하여 사용자의 이동 경로 패턴, 행동 패턴을 분석하고, 사용자의 현재 위치에서 제공하는 위치 기반 범죄 위험 데이터를 융합하여 공공안전을 보장할 수 있는 효과적인 모델링 기법이 필요하다. 본 논문은 사용자의 과거 이동 궤적의 패턴과 행동 패턴을 분석하고, 사용자 별 이동 궤적들이 동일 공간 내에 다른 사용자와의 유사도를 분석하여 안전한 경로를 추천하게 된다. 본 논문은 위치기반 멀티모달 센서 데이터를 결합하여 사용자의 안전을 보장하기 위한 위험 예측 방법을 제안한다.

• Journal of Information Processing Systems
• /
• 제12권2호
• /
• pp.263-274
• /
• 2016

The exceptional development of electronic device technology, the miniaturization of mobile devices, and the development of telecommunication technology has made it possible to monitor human biometric data anywhere and anytime by using different types of wearable or embedded sensors. In daily life, mobile devices can collect wireless body area network (WBAN) data, and the co-collected location data is also important for disease analysis. In order to efficiently analyze WBAN data, including location information and support medical analysis services, we propose a geohash-based spatial index method for a location-aware WBAN data monitoring system on the NoSQL database system, which uses an R-tree-based global tree to organize the real-time location data of a patient and a B-tree-based local tree to manage historical data. This type of spatial index method is a support cloud-based location-aware WBAN data monitoring system. In order to evaluate the proposed method, we built a system that can support a JavaScript Object Notation (JSON) and Binary JSON (BSON) document data on mobile gateway devices. The proposed spatial index method can efficiently process location-based queries for medical signal monitoring. In order to evaluate our index method, we simulated a small system on MongoDB with our proposed index method, which is a document-based NoSQL database system, and evaluated its performance.

• 한국응용과학기술학회지
• /
• 제36권4호
• /
• pp.1253-1258
• /
• 2019

고분자를 기반으로 하는 고체 전해질은 수퍼커패시터, 배터리, 센서, 액추에이터 등 다양한 전기화학 소자에 응용이 가능한 소재로써, 기존 고분자 전해질의 낮은 이온전도도를 향상시키기 위해서 다양한 이온성 액체 기반의 고체 전해질에 관한 연구가 활발히 진행 중에 있다. 이온성 액체의 높은 전기적 특성 및 전기화학적, 열적 안정성과 고분자의 우수한 기계적인 강도를 활용한 젤 상태의 고체 전해질인 이온젤은 차세대 웨어러블 및 플렉시블 전자소자에 응용되어 연구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 이온성 액체와 고분자 기반의 고체 전해질을 제조하고 특성을 분석하여 탄소나노복합체 기반의 전극에 적용하여 다양한 전자소자에 응용이 가능한 이온전도도 및 안정성이 향상된 이온성 액체 기반의 고체 전해질을 개발하고자 한다. 제조된 고체전해질은 전기화학적 임피던스법을 이용하여 이온 전도도를 측정하여 보았으며 이온성 액체를 첨가하여 제조한 고체전해질의 이온 전도도가 1.26 × 10^-1 S/cm 로 확인되었다. 또한 제조된 고체 전해질을 이용하여 전고체형 수퍼커패시터를 제조하여 전기화학적 특성을 비교하여 보았으며, 수퍼커패시터의 전기화학적 특성 역시 이온성 액체를 첨가하여 제조된 고체 전해질을 사용하였을 때 향상된 전기화학적 특성을 나타내었다.

• Composites Research
• /
• 제35권6호
• /
• pp.378-393
• /
• 2022

마찰전기 나노발전기(이하 TENG)의 새로운 발전 기술은 에너지 수집 및 자가 전력 공급 감지 응용 분야의 긍정적 전망으로 인해 점점 더 많은 관심을 받고 있다. 또한 최근 소프트로봇의 부상은 플렉시블과 소프트센서, 액추에이터 개발에 대한 폭넓은 관심을 불러 일으키고 있다. TENG는 액추에이터와 자가 전력 공급 센서를 구동하는 유망한 전원으로 간주되어 소프트웨어 로봇, 소프트 센서 및 액추에이터 개발을 위한 독창적인 방법을 제공한다. 이 리뷰에서는 TENG를 기반으로 다양한 형태와 기능을 가진 소프트웨어 로봇을 소개하려 한다. 그 중 자연계의 구조, 표면 형태, 재료 특성과 센싱/발전 메커니즘을 모방한 바이오닉 소프트 로봇의 설계는 TENG 성능 향상에 큰 도움이 되었다. 또한 다양한 바이오닉 소프트 로봇은 TENG의 간단한 구조, 자체 전력 공급 특성 및 조정 가능한 출력으로 인해 이전 구동 방식보다 향상되었다. 그리하여 이 리뷰에서는 TENG가 활성화한 소프트 로봇 응용의 특정 핵심 영역에서 다양한 연구를 종합적으로 검토하려 한다. 리뷰를 요약하자면 먼저 최근 개발된 다양한 TENG 기반 소프트웨어 로봇을 정리하고 다양한 장비 구조, 표면 형태 및 자연적으로 영감을 받은 재료를 비교 분석하여 그에 따른 TENG 성능 개선을 수행한다. 자연계에 사용되는 다양한 유비쿼터스 감지 원리와 발전 메커니즘 및 유사한 인공 TENG 설계가 확인되었고 촉각 디스플레이 및 웨어러블 기기, 인공 전자 피부 등의 기기에 TENG를 활성화하는 바이오닉 응용에 대해 논의한다. 마지막으로 TENG 기반 센서 및 구동 장비의 로봇 실제 적용에 대한 발전 기회, 도전 및 미래 전망을 분석한다.