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3-2. 모바일 헬스케어용 인쇄형 센서 및 회로 개발

| 연구참여자

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이름 :윤명한
소속 :광주과학기술원
전화 :062-715-2320
이메일 :mhyoon@gist.ac.kr
홈페이지 :https://sites.google.com/site/gistbioelectronics/
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이름 :노용영
소속 :동국대학교
전화 :02-2260-4974
이메일 :yynoh@dongguk.edu
홈페이지 :https://sites.google.com/site/opelnohgroup/

| 연구목표

인간의 안전하고 건강한 삶의 영위를 위하여 인간을 중심으로 환경 모니터링 및 생체 자가진단이 동시에 가능한 통합형 multi sensor 플랫폼을 개발하고자 함. 보다 구체적으로 용액반도체 및 인쇄 공정 기반의 신체 부착이 가능한 통합형 소프트 multi sensor의 개발은 물론 이를 이용하여 실제 구동이 가능한 시스템 구현을 통하여 원천 및 통합 기술을 확보

| 연구내용

Topic 1. 신체 부착형 초 유연성 소프트 기판에 구현된 환경 및 생체신호 센서 개발

- 신체 부착형 초 유연성 소프트 기판 개발
- 인쇄형 소프트 기판 친화형 환경 및 생체 센서 개발


(a) 신체 부착성형 초 유연성 소프트 기판, (b) 초 유연성 소프트 기판을 이용한 전자소자 (유기박막트랜지스터) 구조 및 성능


(a) 환경 모니터링 및 생체 자가진단이 동시에 가능한 통합형 multi sensor 모식도, (b) 유연 가스센서 (c) PPG 생체 신호

Topic 2. 센서 시스템 통합을 위한 대면적 회로 구현 및 집적화 기술 개발

- 유연 고성능 트랜지스터 개발
- 유연 트랜지스터를 위한 고절연성 박막 절연소재 및 공정 기술 개발
- 생체 신호 검출을 위한 고주파 및 저주파 잡음 제거용 필터 회로 개발
- 미세 생체 신호 증폭 회로 개발
- 휴먼 케어용 일체형 chip 설계 기술 개발
- 회로간 유연성 부여 interconnection 기술 개발


(a) Bar coating을 비롯한 다양한 인쇄 공정 검토 및 적용 (b) 재료 및 공정 연구를 통한 고성능 트랜지스터 개발 (c) 이를 바탕으로 인쇄공정 기반 신호 검출을 위한 회로 기술 개발

Topic 3. 신체 부착형 환경 및 생체 신호 플랫폼 개발

- 생체 신호를 이용한 생체 정보 구현 알고리즘
- 초 유연성 소프트 기판에 개발된 플랫폼 부착 및 유연성 극대화 설계 기술 개발
- 회로 및 chip간 interconnection 기술 개발
- 생체 및 환경 센서 신호 통합 처리 기술 개발


신체 부착형 환경 및 생체 신호 플랫폼 모식도

| 기대효과

- 인간의 생체 신호와 외부의 유해 환경요소를 실시간으로 모니터링하고 예방, 진단할 수 있는 일체형 웨어러블 멀티센서시스템과 디스플레이, 무선통신 소자를 신축성 기판 위에 구현하여 관련 기술에 대한 원천 특허 기술을 확보
- 이를 통해서 인간의 삶의 질 향상, 휴먼케어 분야의 신 시장 창출
- 미래 기술발전 트렌드의 중요한 축을 형성하는 웨어러블 전자시스템을 구축하여 인간의 편리하고 건강한 삶을 가능하게 하고 일체형 신축성 멀티센서시스템과 IT 기술을 접목하여 다양한 응용기술 및 산업의 창출이 가능

| 대표연구실적

1. D. Khim, G. S. Ryu, W. T. Park, H. Kim, M. Lee, Y. Y. Noh, Adv. Mater. 2016, 28, 2752.
2. D. Khim, H. Han, K. J. Baeg, J. Kim, S. W. Kwak, D. Y. Kim, Y. Y. Noh, Adv. Mater. 2013, 25, 4302.
3. G. Kim, S. J. Kang, G. K. Dutta, Y. K. Han, T. J. Shin, Y. Y. Noh, C. Yang, JACS, 2014, 136, 9477.
4. D. Khim, Y. Xu, K. J. Baeg, M. Kang, W. T. Park, S. H. Lee, I. B. Kim, J. Kim, D. Y. Kim, Y. Y. Noh, Adv. Mater. 2016, 28, 518.
5. D. Khim, Y. Xu, K. J. Baeg, M. Caironi, C. Liu, Y. Xu, D. Y. Kim, Y. Y. Noh, Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 6252.