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텍스트로닉스(Textronics, 전자섬유)는 전기나 광신호를 생산하고 저장, 전달하는 섬유상의 전기 전자소재로 미래 성장 동력 사업으로 주목받고 있다. 그 중 텍스타일 스트레인 센서(Textile strain sensor)는 외부에서 가해지는 힘에 의한 변화를 전기적인 신호로 검출하는 센서로서 구조물의 모니터링에 사용되고 기존의 금속 스트레인 센서에 비해 더 넓은 변형범위와 가볍고 유연한 성질로 웨어러블 시스템(Wearable System)에 유용할 것으로 기대되어 많이 연구되고 있다.
그 동안의 텍스타일 스트레인 센서는 전기적 특성을 향상시키는 것을 중점으로 개발되어 왔기 때문에 낮은 기계적 물성으로 구조물 등에 사용되었을 경우 구조 결함으로 작용될 가능성을 가졌다. 이를 보완하기 위하여 탄소섬유(Carbon fiber)등을 재료로 이용하는 개발도 진행되었지만 낮은 굽힘 탄성률(Bending modulus) 때문에 유연성과 반복성에서 큰 단점을 보였다.
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텍스트로닉스(Textronics, 전자섬유)는 전기나 광신호를 생산하고 저장, 전달하는 섬유상의 전기 전자소재로 미래 성장 동력 사업으로 주목받고 있다. 그 중 텍스타일 스트레인 센서(Textile strain sensor)는 외부에서 가해지는 힘에 의한 변화를 전기적인 신호로 검출하는 센서로서 구조물의 모니터링에 사용되고 기존의 금속 스트레인 센서에 비해 더 넓은 변형범위와 가볍고 유연한 성질로 웨어러블 시스템(Wearable System)에 유용할 것으로 기대되어 많이 연구되고 있다.
그 동안의 텍스타일 스트레인 센서는 전기적 특성을 향상시키는 것을 중점으로 개발되어 왔기 때문에 낮은 기계적 물성으로 구조물 등에 사용되었을 경우 구조 결함으로 작용될 가능성을 가졌다. 이를 보완하기 위하여 탄소섬유(Carbon fiber)등을 재료로 이용하는 개발도 진행되었지만 낮은 굽힘 탄성률(Bending modulus) 때문에 유연성과 반복성에서 큰 단점을 보였다.
초고분자량 폴리에틸렌은 2~6 x106의 분자량을 가지는 폴리에틸렌으로 높은 강도와 우수한 내충격, 내마모성으로 성형재료로 사용되고 유연성을 가져 낚시줄 등으로도 이용되고 있다.
탄소나노튜브(CNT)는 6의 탄소로 이루어진 육각고리들이 연결되어 관을 이루는 탄소물질로써 우수한 전기적 특성과 인장강도와 탄성률이 각 150 GPa and 1 TPa으로 매우 우수해서 고분자 보강을 위한 충전재로 많이 이용되고 있다.[5] 이러한 이유로 초고분자량 폴리에틸렌에 CNT를 첨가하여 기계적 강도를 증가시킨 연구들이 많이 진행되어왔다. [1-4]
본 실험에서는 초고분자량 폴리에틸렌에 CNT를 첨가하여 기계적 물성을 향상시킨 섬유를 여러 연신율로 제조하고 물리적, 열적 성질을 확인하였다. 또한 이를 이용하여 CNT를 딥 코팅하는 방법을 통해 최종적인 텍스타일 스트레인 센서를 제조하고 전기적 성질을 확인해보았다.