초록 ▼

○ 최근 들어 급속도로 발전하고 있는 웨어러블 일렉트로닉스, 로보틱스 분야에서 보다 높은 기능의 실현과 신뢰성 향상을 위해 고성능, 고민감도 촉각센서 기술의 개발을 필요로 함.

○ 단순한 접촉 유무 및 크기 등에 관한 정보만을 알려주는 기존의 촉각센서와 달리 사람의 촉감기능 수준의 다양한 감각을 인식 할 수 있는 촉각센서용 소재 개발이 필요함.

○ 본 과제의 최종 목표는 나노와이어 트랜지스터 및 전도성 필름 기반 촉감센서용 대면적 인공피부 개발임.

○ 이를 위하여 본 연구에서는 화학기상증착법을

○ 최근 들어 급속도로 발전하고 있는 웨어러블 일렉트로닉스, 로보틱스 분야에서 보다 높은 기능의 실현과 신뢰성 향상을 위해 고성능, 고민감도 촉각센서 기술의 개발을 필요로 함.

○ 단순한 접촉 유무 및 크기 등에 관한 정보만을 알려주는 기존의 촉각센서와 달리 사람의 촉감기능 수준의 다양한 감각을 인식 할 수 있는 촉각센서용 소재 개발이 필요함.

○ 본 과제의 최종 목표는 나노와이어 트랜지스터 및 전도성 필름 기반 촉감센서용 대면적 인공피부 개발임.

○ 이를 위하여 본 연구에서는 화학기상증착법을 통해 고종횡비, 고결정성의 ZnO 나노와이어를 합성하고 이를 접촉 전사프린팅 방법을 통해 대면적, 고성능의 나노와이어 트랜지스터 어레이로 제작함.

○ 또한, 수열합성법을 통해 ZnO 나노와이어의 저온공정이 가능하며, 플렉시블 마이크로 구조 탄성체 위로 ZnO 나노와이어 어레이를 형성하여 초고감도 압력감지 필름을 제작할 수 있음. 이는 최소 압력 감지 (0.58 Pa), 높은 압력 민감도 (6.82 kPa^-1), 빠른 반응속도 (5 ms)를 보여주며, ZnO 나노와이어의 압저항 및 압전 방식을 이용하여 다양한 자극을 인지할 수 있는 고성능 인공전자피부로의 가능성을 제시함.

○ ZnO 나노와이어 이외에 탄소나노튜브/탄성 물질 복합체의 표면 마이크로 구조 제어를 통해 고감도 압력감지 전도성 필름소재를 제작함.

○ 대면적 고성능 트랜지스터와 초고감도 압력 감지 필름소재를 집적화함으로써 고성능, 고민감도 인공전자피부의 개발이 가능함.

(출처 : 요약서 3p)

Abstract ▼

The development of highly pressure-sensitive tactile sensors is of great importance in rapidly growing fields of wearable electronics, robotics, smart healthcare, and artificial organs. To achieve the human level of touch sensitivity, the development of highly pressure-sensitive materials is require

The development of highly pressure-sensitive tactile sensors is of great importance in rapidly growing fields of wearable electronics, robotics, smart healthcare, and artificial organs. To achieve the human level of touch sensitivity, the development of highly pressure-sensitive materials is required to perceive not only the simple contact and size of the objects but also the high frequency of vibration and texture. The ultimate goal of this research is to fabricate the high-performance artificial electronic skins based on ZnO nanowires and conductive composite films. Basically, the suggested nanomaterials and composite films provide the large-area arrays for the high-performance tactile sensors and can be easily controlled for their optimized structural and electrical properties to enhance the tactile sensing abilities. For the development of pressure-sensitive artificial skins, there are several approaches. Firstly, we synthesized high aspect ratio and high quality of ZnO nanowires and aligned them on the flexible polymeric substrates by using a contact printing technique for the fabrication of large-area transistor arrays. Secondly, micro-structured surface modification of the carbon nanotube/PDMS conductive composite films can enhance the pressure-sensitivity. Especially, we fabricated the hierarchical and interlocked geometry of ZnO nanowires on the micro-structured polymeric substrates which extremely increased the pressure-sensitivity due to the enhanced variation of contact area between the senisng materials. In addition, ZnO nanowire-based tactile sensors including both piezoresistivity and piezoelectricity enable to perceive the variety of external stimuli. Finally, the integration between high-performance of transistor arrays and highly pressure-sensitive tactile sensors can achieve the highly-efficient pressure-sensitive artificial electronic skin.

(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• CONTENTS ... 6
• 목차 ... 7
• 제1장. 연구개발과제의 개요 ... 8
• 제1절. 연구개발의 목적 ... 8
• 제2절. 연구개발의 필요성 ... 8
• 제3절. 연구개발의 범위 ... 10
• 제2장. 국내외 기술개발 현황 ... 11
• 제1절. 연구개발대상 기술의 국내 현황 ... 11
• 제2절. 연구개발대상 기술의 국제 현황 ... 12
• 제3장. 연구개발수행 내용 및 결과 ... 13
• 제1절. 이론적 접근 방법 ... 13
• 제2절. 실험적 접근 방법 ... 14
• 제3절. 연구내용 및 결과 ... 16
• 제4장. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 41
• 제1절. 목표달성도 ... 41
• 제2절. 기여도 ... 42
• 제5장. 연구개발결과의 활용계획 ... 43
• 제1절. 전망 ... 43
• 제2절. 타연구 및 기업화 추진방안 ... 43
• 제3절. 추가연구의 필요성 ... 44
• 제6장. 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 45
• 제1절. ZnO 나노와이어 기반 촉감 감지 인공전자피부 개발 ... 45
• 제2절. ZnO 나노와이어 어셈블리 기반 고성능 트랜지스터 개발 ... 45
• 제3절. 고민감도 수직압력 감지 필름 제조 ... 46
• 제7장. 참고문헌 ... 47
• 끝페이지 ... 50