초록 ▼

□ 연구개요
생체 감각기관을 모사하여 기계적 반응기와 인공이온채널이 결합된 신 개념의 감각 센서에 대한 개념제안, 설계, 해석, 제작 및 응용기술 개발

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 이온소자 및 Mechanoreceptor 구조 분석 및 설계
- 인체 감각기관의 구조 및 작동메커니즘을 분석함.
- 이온채널과 리셉터를 결합한 압력센서의 구조를 제안함.
- 재료선정과정에서 센서의 민감도와 센싱범위를 극대화하기 위한 재료를 선정함.
○ Mechanoreceptor 및 인공이온채널의

□ 연구개요
생체 감각기관을 모사하여 기계적 반응기와 인공이온채널이 결합된 신 개념의 감각 센서에 대한 개념제안, 설계, 해석, 제작 및 응용기술 개발

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 이온소자 및 Mechanoreceptor 구조 분석 및 설계
- 인체 감각기관의 구조 및 작동메커니즘을 분석함.
- 이온채널과 리셉터를 결합한 압력센서의 구조를 제안함.
- 재료선정과정에서 센서의 민감도와 센싱범위를 극대화하기 위한 재료를 선정함.
○ Mechanoreceptor 및 인공이온채널의 제작 및 성능특성 분석
- Bottem up, top down 방식으로 나노물질을 활용하여 직경 100nm 이하 이온채널을 제작함.
- 이온채널구조를 갖는 압력센서를 만들어서 인체와 비슷한 특성 (감도, 분해능, 인장강도)를 갖는 이온채널 센서 제작함.
- 이온채널에서의 유동특성을 분석 및 평가함.
- 온도에 따라서 팽창, 수축하는 이온채널을 제작하고 성능 특성 분석함.
○ Mechanoreceptor와 ion channel이 결합된 감각기관 모사 융합센서의 제작 및 성능평가
- Simulation tool을 이용하여 이온채널과 리셉터가 결합한 구조에서의 이온거동 특성을 분석함.
- Fast adaptation과 slow adaptation의 두가지 특성을 갖는 이온채널 압력센서 제작 및 성능을 평가함. (질감, 맥박 등을 측정)

□ 연구개발결과의 중요성
- 계속해서 확대되는 IoT 시장의 규모로 인해 센서 시장 규모는 계속 성장 중이고 더 좋은 성능과 전력효율을 갖는 센서의 수요 또한 꾸준히 증가할 것임.
- 본 연구에서 개발한 감각센서는 이온채널을 활용한 감각센서로서 자가발전식이면서 센싱 감도와 자극에 대한 선택성이 뛰어나 인체의 감각기관을 대체할 만한 센서로서 충분히 활용될 가능성을 보여줌.
- 실제 이온채널의 메커니즘과 감각기관의 리셉터를 결합해서 센서를 만들었고 이는 기존 방식과는 달라서 더욱더 최적화나 추가 연구를 통한 발전 가능성이 크다고 볼 수 있음.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 가. 연구의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• 3. 연구결과의 중요성 ... 18
• 4. 참고문헌 ... 19
• 5. 연구성과 ... 19
• 대표적 연구실적 ... 31
• 끝페이지 ... 47