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3-4. 광대역 역학자극 고민감성 멀티모달 전자피부 개발

| 연구참여자

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이름 :김도환
소속 :한양대학교
전화 :02-2220-2617
이메일 :dhkim76@hanyang.ac.kr
홈페이지 :https://sites.google.com/site/fondlab/home

| 연구목표

본 연구에서는 생체모사형 이온성 감각수용체를 설계하고, 이를 기반으로 광대역 역학자극(Pa~MPa) 실시간 모니터링이 가능한 고민감성/고선형성/고신뢰성 소프트 촉각센서 핵심원천기술을 개발하고자 함. 최종적으로 저전력, 멀티모달 전자피부 시스템이 적용된 생체진단/치료/안전 맞춤형 휴먼-로봇-환경 촉각 인터페이스를 구현하고자 함.

| 연구내용

Topic 1. 생체 모사를 통한 광대역 역학자극 응답형 이온성 감각수용체 소재 및 구조설계

- 점-유탄성 공중합체 소재설계 및 구조분석
- 점-유탄성 다공성 3차원 구조체 소재설계 및 구조분석
- 멀티스케일 다공성 3차원 구조체 설계를 통한 점-유탄성 거동 최적화
- 이온성 감각수용체 소재의 전기화학적/기계적 물성 분석 및 메커니즘 규명


생체 모사를 통한 광대역 역학자극 응답형 이온성 감각수용체 소재 및 구조 설계


Topic 2. 이온성 감각수용체 기반의 광대역 역학자극 응답형 스마트 촉각센서 개발

- 이온성 감각수용체 기반의 수직/수평형 커패시터형 촉각센서 소자제작
- 수직/수평형 커패시터형 촉각센서의 구동 메커니즘 규명 및 특성 최적화


이온성 감각수용체 기반의 광대역 역학자극 응답형 스마트 압력센서 개발


Topic 3. 마이크로렌즈 타입의 이온성 감각 수용체 대면적 패턴화

- 이온성 감각수용체의 마이크로렌즈 형상화 및 소자 적용
- 마이크로렌즈의 전기화학적/기계적 물성 분석
- 마이크로렌즈 대면적 패턴화 공정 최적화


마이크로렌즈 타입의 이온성 감각 수용체 대면적 패턴화


Topic 4. 저전력, 멀티모달 액티브형 전자피부 시스템 구현

- 광대역 역학자극 실시간 모니터링 이온성 액티브 촉각센서 개발
- 로봇 자가진단형 저전력, 멀티모달 트랜스듀서 소재 및 소자설계
- 광대역 역학자극 응답형 저전력, 대면적, 멀티모달 전자피부 구현


저전력, 멀티모달 액티브형 전자피부 시스템 구현


| 기대효과

- 새로운 개념의 생체모사형 점-유탄성 3차원 구조체 소재의 다양한 활용처 제공
- ICT, IOE(Internet of Everything) 시대의 실시간 건강정보 모니터링 시스템 제공
- 생체진단/치료/안전 맞춤형 인간-로봇-환경 멀티모달 촉각 인터페이스 시스템 제공
- 보건, 의료, 재난·구조, 방위산업 등 다양한 산업분야에 활용이 가능하여 웨어러블 바이오센서 관련 산업의 국내외 시장 선점
- 멀티모달 촉각 인터페이스 개발과 관련된 첨단 소재 및 공정 개발에 따른 관련 기업 활성화 및 시장 창출

| 대표연구실적

1. S. Park, M. H. Lee, K. S. Ahn, D. H. Kim, Adv. Funct, Mater. 2016, 26, 4627
2. D. Kwak, H. H. Choi, B. Kang, D. H. Kim, W. H. Lee, K. Cho, Adv. Funct, Mater. 2016, 26, 3003
3. D. H. Ho, Q. Sun, S. Y. Kim, D. H. Kim, J. H. Cho, Adv. Mater. 2016, 28, 2601
4. S. Y. Kim, S. Park, H. W. Park, D. H. Park, Y. Jeong. D. H. Kim, Adv. Mater. 2015, 27, 4178
5. S. Y. Kim, Y. Jeong. D. H. Kim, US 14/986,910 (01-04-2016)