초록 ▼

□ 연구개요
최근 플렉서블, 웨어러블 기기에 대한 관심이 커지면서 휘어지거나 늘어나도 성능이 유지되는 유연한 전자회로에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 4자유도를 가지는 direct write 액체금속 프린팅 시스템을 개발하여 평면뿐 아니라 곡면에도 액체 금속 프린팅이 가능하도록 하였다. 다양한 기울기와 형태를 가지는 곡면상에서의 액체금속 프린팅 조건을 도출하였으며, 액체금속과 금속 도선, 전기 부품과의 연결 방법 개발, 다층기판 제작 기술 개발을 수행하였다. 개발된 기술을 기반으로 하여 스트레인 센서 및 터

□ 연구개요
최근 플렉서블, 웨어러블 기기에 대한 관심이 커지면서 휘어지거나 늘어나도 성능이 유지되는 유연한 전자회로에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 4자유도를 가지는 direct write 액체금속 프린팅 시스템을 개발하여 평면뿐 아니라 곡면에도 액체 금속 프린팅이 가능하도록 하였다. 다양한 기울기와 형태를 가지는 곡면상에서의 액체금속 프린팅 조건을 도출하였으며, 액체금속과 금속 도선, 전기 부품과의 연결 방법 개발, 다층기판 제작 기술 개발을 수행하였다. 개발된 기술을 기반으로 하여 스트레인 센서 및 터치 센서를 구현하고, 손가락의 움직임을 감지하도록 웨어러블 센서 장갑을 제작했다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구에서는 현존하는 웨어러블 센서 디바이스들이 인장과 관련된 문제로 인해 가지고 있는 착용감, 사용성에서의 한계를 극복한 액체금속(Liquid metal) 기반 다층구조 기판을 적용한 웨어러블 센서 디바이스를 개발하고자 한다. 액체금속을 사용함으로써 신체의 일부분이 굽힘으로 인해 크게 늘어날 때 디바이스 역시 신체와 함께 크게 늘어나는 상황에서도 디바이스가 작동이 가능하도록 한다. 이와 동시에 액체금속을 활용한 센서들을 도입함으로써 최소량의 추가적인 기성 센서들만으로 다양한 신체 정보 및 움직임을 정확히 수집할 수 있도록 한다. 또한 다층 구조 기판을 사용함으로써 복잡한 회로를 구성할 수 있게 되어 상용 웨어러블 디바이스의 기능과 동등 또는 그 이상의 기능을 하면서도 착용감과 사용성이 증가한 웨어러블 센서 디바이스를 제작하는 것을 최종 목표로 한다.
연구기간 내에 목표로 했던 액체금속 패터닝을 통한 단층 웨어러블 센서 디바이스를 개발하여 테스트하였다.

□ 연구개발결과의 중요성
웨어러블 디바이스는 사용자에게 실시간으로 수집한 데이터를 기반으로 사용자의 경험을 확대시켜 한층 더 편리한 생활이 가능하도록 하는데 그 목적을 두고 있으며 AR, VR 산업의 확대로 인하여 그 시장이 점점 확대되고 있는 추세이다. 이에 따라 본 연구에서는 차세대 플렉시블 디바이스에 사용될 액체금속을 이용한 4 DOF 액체 금속 패터닝 기술을 선점하고 이 기술을 적용한 웨어러블 센서 디바이스를 구현하여 액체금속 기반의 웨어러블 디바이스를 실생활에서 사용 가능한 기반을 마련할 수 있을 것으로 기대된다.

(출처 : 연구결과 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1.1 연구개발의 필요성 ... 4
• 1.2 가설 및 최종 목표 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• 2.1 4 DOF 패터닝 시스템 개발 ... 7
• 2.2 4 DOF 패터닝 시스템 기초 동작 실험 ... 9
• 2.2 액체금속 패터닝 가능 조건 및 특성 확인 ... 10
• 2.3 액체금속 패턴과의 연결 ... 14
• 2.4 액체금속 기반의 센서 ... 15
• 2.5 다층 기판 회로 제작 기술 개발 ... 15
• 2.6 장갑 형태의 wearable device 개발 ... 16
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 18
• 4. 참고문헌 ... 18
• 5. 연구성과 ... 19
• 끝페이지 ... 24