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Kafe 바로가기주관연구기관 | 울산대학교 University of Ulsan |
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연구책임자 | 정귀상 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2017-05 |
과제시작연도 | 2016 |
주관부처 | 미래창조과학부 Ministry of Science, ICT and Future Planning |
등록번호 | TRKO201800002977 |
과제고유번호 | 1711036026 |
사업명 | 개인연구지원 |
DB 구축일자 | 2018-04-14 |
키워드 | 자가발전형 센서.웨어러블 에너지 하베스터.웨어러블 센서.계층적인 나노구조물.산화그래핀-폴리머 나노복합체.산화그래핀-산화물-금속 나노복합체.웨어러블 수소가스센서.웨어러블 NOx 가스센서.웨어러블 아세틸렌 가스센서.self-powered sensor.wearable energy harvester.wearable sensor.hierarchical nanostructures.GO-polymer nanocomposite.GO-oxides-metals composite.wearable H2 gas sensor.wearable NOx gas sensor.wearable C2H2 gas sensor. |
DOI | https://doi.org/10.23000/TRKO201800002977 |
연구의 목적 및 내용
본 연구는 외부로부터의 추가적인 전원공급없이 지속적으로 동작이 가능한 자가발전형 웨어러블 가스(H2, C2H2) 센서류에 관한 것으로, 먼저 산화그래핀(GO)-폴리비닐이딘 플루오라이드(PVDF) 나노복합체 기반 고효율 웨어러블 압전식 에너지 하베스터, 계층적인 산화물-GO(CNT) 하이브리드 나노아키텍처와 GO(CNT)-산화물-금속의 나노복합체 합성 그리고 웨어러블 가스센서에 각각 응용하여 최종적으로 고속응답과 ppm 레별까지 검출할 수 있는 고감
연구의 목적 및 내용
본 연구는 외부로부터의 추가적인 전원공급없이 지속적으로 동작이 가능한 자가발전형 웨어러블 가스(H2, C2H2) 센서류에 관한 것으로, 먼저 산화그래핀(GO)-폴리비닐이딘 플루오라이드(PVDF) 나노복합체 기반 고효율 웨어러블 압전식 에너지 하베스터, 계층적인 산화물-GO(CNT) 하이브리드 나노아키텍처와 GO(CNT)-산화물-금속의 나노복합체 합성 그리고 웨어러블 가스센서에 각각 응용하여 최종적으로 고속응답과 ppm 레별까지 검출할 수 있는 고감도, 고선택성, 저소비전력를 갖는 자가발전형 웨어러블 가스센서류의 설계, 제작 및 특성 분석하는 것을 최종 목표로 하며 그 내용은 다음과 같다.
① 1차년도: 자가발전형 웨어러블 가스센서용 고품질 GO-PVDF 나노복합체, 계층적인 산화물-GO 하이브리드 나노아키텍처, GO-산화물-금속 나노복합체 합성 및 가스센서류에 응용
∙웨어러블 에너지 하베스터용 GO-PVDF 나노복합체 합성 및 특성 평가
∙웨어러블 가스센서용 계층적인 산화물-GO 하이브리드 나노아키텍처 합성 및 가스센서류에 응용
∙웨어러블 가스센서용 GO-산화물-금속의 나노복합체 합성 및 가스센서류에 응용
② 2차년도: 고효율 플렉시블 에너지 하베스터 및 고성능 웨어러블 가스(H2, NOx, C2H2) 센서류 개발
∙GO-PVDF 나노복합체 기반 고효율 웨어러블 에너지 하베스터 설계, 제작 및 특성 평가
∙계층적인 산화물-GO(CNT) 하이브리드 나노아키텍처 기반 웨어러블 가스센서류 설계, 제작 및 특성평가
∙GO(CNT)-산화물-금속 나노복합체 기반 웨어러블 가스센서류 설계, 제작 및 특성평가
③ 3차년도: 자가발전형 웨어러블 가스(H2, C2H2) 센서류 개발
∙웨어러블 에너지 하베스터 시스템 설계, 제작 및 특성평가
∙계층적인 산화물-GO(CNT) 하이브리드 나노아키텍처 기반 자가발전형 웨어러블 가스센서류 설계,제작 및 특성평가
∙GO(CNT)-산화물-금속의 나노복합체 기반 자가발전형 웨어러블 가스센서류 설계, 제작 및 특성평가
연구결과
∙ 웨어러블 에너지 하베스터용 압전 나노 복합체 합성 및 특성 분석
∙ 계층적인 산화물-GO 하이브리드 나노아키텍처 합성 및 가스 (수소, 아세틸렌, 질소산화물, 습도)센서류에의 응용
∙ GO-산화물-금속 나노복합체 합성 및 가스 (수소, 아세틸렌, 질소산화물) 센서류에의 응용
∙ 자가발전형 센서용 진동형 전자기식, 마이크로 압전식 에너지 하베스터 설계, 제작 및 특성 분석
∙ 웨어러블 가스 (수소, 아세틸렌, 질소산화물) 센서류 설계, 제작 및 특성 분석
∙ 자가발전형 웨어러블 수소 가스센서 설계, 제작 및 특성 분석
∙ 자가발전형 웨어러블 아세틸렌 가스센서 설계, 제작 및 특성 분석
연구결과의 활용계획
∙GO-압전 폴리머 나노복합체 기반 고효율 웨어러블 에너지 하베스터개발 기반기술 축적
∙나노구조물과 나노복합체의 융복합으로 신기능, 고성능 웨어러블 가스센서류 개발 기반기술 축적
∙자가발전형 웨어러블 센서류 개발 기반기술 축적
∙플렉시블 센서 및 엑츄에이터, 전자부품, 디스플레이, 에너지 변환 및 축적, MEMSㆍNEMS용GO-압전 폴리머 나노복합체, 계층적인 산화물-GO(CNT) 하이브리드 나노아키텍처와 GO(CNT)-산화물-금속의 나노복합체 합성 및 응용 기반기술 확보
∙IT, BT, NT, ET, ST 분야 등에서 융복합 기술로 고부가가치 IoT 산업에 응용이 가능함
( 출처 : 한글요약문 4p )
Purpose&contents
This research aim to develop self-powered wearable gas (H2, C2H2) sensors without additional power supply as well as sustainable operation continuous; First, GO (graphene oxide)-PVDF nanocomposites based highly efficient wearable piezoelectric ene
Purpose&contents
This research aim to develop self-powered wearable gas (H2, C2H2) sensors without additional power supply as well as sustainable operation continuous; First, GO (graphene oxide)-PVDF nanocomposites based highly efficient wearable piezoelectric energy harvesters, the synthesis of hierarchical oxides-GO(CNT) nanoarchitextures and GO (CNT)-oxide-metal nanocomposites, and their applications to wearable gas sensors, respectively. Finally, it is target to design, fabricate and characterize the self-powered wearable gas sensors with many potentials of high sensitivity, high selectivity and low power consumption with ppm level detection as well as fast response and their contents are as following.
① 1st year: Synthesis of high-performance GO-PVDF noncomposite, hierarchical metal oxides-GO hybrid nanoarchitextures, GO-metal oxide-metal noncomposite and their application to gas sensors
∙Synthesis and characterization of GO-PVDF nanocomposites for wearable energy harvesters
∙Synthesis of hierarchical metal oxides-GO hybrid nanoarchitextures and GO-metal oxides-metal nanocomposites for wearable gas sensors, and their applications to gas sensors
② 2nd year: Development of flexible energy harvester with high efficiency and high-performance wearable gas (H2, NOx, C2H2) sensors
∙Design, fabrication and characterization of GO-PVDF noncomposite based wearable energy harvesters with high efficiency
∙Design, fabrication and characterization of hierarchical metal oxides-GO hybrid nanoarchitextures and GO (CNT)-metal oxides-metal nanocomposites based wearable gas sensors
③ 3rd year: Development of self-powered wearable gas (H2, C2H2) sensors
∙Design, fabrication and characterization of wearable energy harvester systems
∙Design, fabrication and characterization of hierarchical metal oxides-GO hybrid nanoarchitextures and GO (CNT)-metal oxides-metal nanocomposites based self-powered wearable gas sensors
Result
∙ Synthesis and their characterization of piezoelectrical nanocomposites for wearable energy harvesters
∙ Synthesis of hierarchical metal oxides-GO hybrid nanoarchitextures and their application to gas sensors(H2, C2H2, NOx, humidity)
∙ Sythessex of GO-metal oxide-metals nanocomposites and heir application to gas sensors (H2, C2H2, NOx)
∙ Design, fabrication and characterization of vibration-based electromagnetic and micro piezoelectricalenergy harvesters
∙ Design, fabrication and characterization of wearable gas sensor (H2, C2H2, NOx)
∙ Design, fabrication and characterization of self-powered wearable H2 gas sensor
∙ Design, fabrication and characterization of self-powered wearable C2H2 gas sensor
Expected Contribution
∙Basic development technologies for GO-piezoelectric polymer noncomposite based high efficiency wearable energy harvester
∙Basic development technologies for a new function, high performance wearable gas sensors by fusion of nanocomposites
∙Basic development technologies for self-powdered wearable sensors
∙Noncomposite synthesis of GO-piezoelectric polymer nanocomposites, hierarchical metal oxide-GO(CNT),hybrid nanoarchitextures and GO(CNT)―metal oxide-metal noncomposite for flexible sensors and actuators, electronics parts, display, energy conversion and stoarage, GO-piezoelectic polymer nanocomposites and their application basic technologies
∙Highly-valued IoT industrial applications based on fusion technology in IT, NT, ET, ST fields
( 출처 : SUMMARY 5p )
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연구책임자(Manager) : | - |
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