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KAIST-생산기술연, 마이크로 입자

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KAIST-생산기술연, 마이크로 입자 활용한 압력센서 표면 형태 제어 원천기술 개발

헬스케어 및 차세대 사용자 맞춤형 고성능 센서 구현

유연 압력센서의 구조

국내 연구진이 온도에 따라 풍선과 같이 팽창하는 마이크로 입자를 이용해 웨어러블 기기 센서에 활용할 수 있는 불규칙한 마이크로 돔 구조 제작 기술을 개발했다.
한국연구재단은 한국과학기술원 박인규 교수, 한국생산기술연구원 조한철 박사 연구팀의 공동연구로 3D 마이크로 구조 기반의 센서 표면 형태 제어 기술과 이를 압력센서에 적용할 수 있는 원천기술을 개발했다고 4일 밝혔다.
최근 인간-전자기기 상호작용 기술의 중요성이 높아짐에 따라 표면에 3D 마이크로 구조를 갖는 필름을 사용해 센서의 민감도나 응답속도 등을 증가시키려는 연구가 활발히 진행되고 있다.
센서에 이용되는 기존 필름은 원하는 패턴으로 준비된 틀에 액상 탄성중합체를 부어 만드는 몰딩 방식에 의존하기 때문에 별도의 몰드 제작이 필요할 뿐만 아니라 3D 마이크로 구조의 크기, 밀도 등을 제어하는 데 한계가 있어 제작에 어려움이 있었다.
연구팀은 특정 온도를 가하면 기존 대비 크기가 3배 이상 팽창하는 마이크로캡슐과 탄성중합체를 혼합해 유연한 필름을 제작, 간단한 열처리를 통해 필름 표면에 3D 마이크로 돔 구조 형성이 가능한 것을 확인했다.

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1) 비부식성 기체용

트랜스듀서로 확산형 반도체를 사용하고 있으며, 공압 제어에 사용할 수 있습니다.
전자회로의 각 구성 요소가 어떻게 내장 혹은 분리되어 있는지에 따라 구분합니다. 설치 공간, 공급 전원 및 내소음성 강약 등에 대한 선택에 유효합니다.

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2) 부식성 기체용

트랜스듀서로 스테인리스 다이어프램을 사용하고 있으며, 공압 외에 유압 등에도 사용할 수 있습니다.
투광과 수광 방법 및 형상의 차이로 구분합니다. 검출 물체의 크기 및 주위 상황(배선 등) 등에 대한 선택에 유효합니다.

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사용하는 분야는 의료, 자동차, 항공

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사용하는 분야는 의료, 자동차, 항공, 공업계측, 가전, 환경제어분야 등의 전반적 산업제품과 산업시설에 응용되고 있다.

- 자동차의 유압브레이크

제동 시스템의 챔버 내 압력을 모니터링하는 데 사용될 수 있으며

압력이 너무 낮을 경우 운전자와 엔진 관리 시스템에게 알려줍니다.

챔버 내부의 압력을 측정하지 않으면 운전자가 모르는 사이에 시스템이 고장 나

갑작스러운 제동, 성능 저하 및 사고로 이어질 수 있습니다.

- 항공기 시스템 제어

현대 항공기의 모든 시스템에 사용됩니다.

압력 스위치는 비행 제어 및 비행 계기의 표시기를 위한 구성 요소를 끄고 켜며,

원료, 윤활, 물 및 추진 시스템에 사용되며 객실을 편안하고 유지하는 데에도 사용됩니다.

- 익스트림 스포츠

압력센서를 이용하 공기와 물 양쪽에서

지상 또는 해수면 아래의 높이를 측정할 수 있습니다.

스카이다이버나 스쿠버 다이버들이 주로 사용합니다.

압력밥솥

기존 방식보다 더 빠르게 밥을 지을 수 있으며

압력 감지 및 기타 요소 외에도 타이밍, 가열 및 복잡한 조리 주기를 제어합니다.