초록 ▼

□ 연구개요
본 연구는 인체 피부의 감각기능을 모방한 온도, 습도, 압력등의 다종의 센싱 기능을 가진 전자피부(필름)를 개발하는 것이다. 이 본 연구에서 다종의 센싱 기능을 가지고 신축 가능한, 전기전도성이 뛰어난 인간의 피부 감각기능을 모방한 전자피부를 개발한다. 전기전도도와 탄성이 높은 다양한 고분자 물질을 이용하여 압전정전용량 방식의 소자를 제작하여 물리적인 촉각형 자극과 온도, 습도, 음향등의 다양한 센싱 능력을 지닌 전자피부를 개발하려고 한다. 전기전도특성을 높이기위하여 금속 박막 형성과 마이크로 돌기 구조를 형성하여

□ 연구개요
본 연구는 인체 피부의 감각기능을 모방한 온도, 습도, 압력등의 다종의 센싱 기능을 가진 전자피부(필름)를 개발하는 것이다. 이 본 연구에서 다종의 센싱 기능을 가지고 신축 가능한, 전기전도성이 뛰어난 인간의 피부 감각기능을 모방한 전자피부를 개발한다. 전기전도도와 탄성이 높은 다양한 고분자 물질을 이용하여 압전정전용량 방식의 소자를 제작하여 물리적인 촉각형 자극과 온도, 습도, 음향등의 다양한 센싱 능력을 지닌 전자피부를 개발하려고 한다. 전기전도특성을 높이기위하여 금속 박막 형성과 마이크로 돌기 구조를 형성하여 접촉면을 증가시키고 낮은 신호에도 민감한 구조를 가진 인공전자피부를 개발하려고 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 연구목표:
- 나노돌기-마이크로기둥의 복합구조의 Si/glass 기반의 마스터 몰드를 제작한다. 제작완료
- 복합 구조를 제작하기 위하여 MEMS공정 기반의 재현성 있는 공정 프로세스를 확립한다.: 공정프로세스 완료
- 나노돌기-마이크로 기둥 구조 개발 완료
- 플렉시블 전자피부용 몰드, 기판 및 전극 제작 및 센싱 기술 개발:개발완료
- 전자피부에 적용 가능한 센서 개발: 압전방식의 촉각센서 개발 완료
- 신축성과 유연성이 확보된 맞물려진 나노돌기- 마이크로 기둥의 복합구조로 수직 압력, 인장력, 진동, 유체의 흐름, 온도, 습도 등 다양한 감각을 인식할 수 있는 차세대 인공전자피부 개발 완료
○ 마이크로기둥-나노돌기 정량적 개발목표 달성
- 마이크로 기둥:< 10㎛ : 목표 달성
- 나노돌기:< 10nm:목표 달성
- 폴리머 몰드 전사:>70%:목표 달성
○ 압전 나노센서 장착 ROBOT HAND 정량적 목표 달성
- 압전 나노센서 장착된 ROBOT HAND 개방회로 출력전압 테스트한 결과 4.36V의 최대 출력.
- 제작한 로봇손 악력 테스트 결과는 0.2~1kgf 범위에서 작동 됨을 확인하였다

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
○ 맞물린 나노돌기-마이크로기둥의 구조는 초고민감도의 응답 특성을 가지므로 폭넓은 응용 분야와 다양한 분야에 파급효과가 있다.
○ ALD를 활용하여 원자 단위의 금속박막을 제어 코팅하므로 박막의 접착 특성을 획기적으로 개선하므로 구기거나 접어도 응답 특성의 변화가 매우 적다. 이는 신축 유연성이 필요한 사람의 관절, 심혈관 계통의 정보 전달체로서 파급효과를가진다.
○ 사람의 손과 같은 복합 센싱기능을 가진 로봇 손을 제작가능 하여 실제적인 인간손과 같은 기능을 수행하는 수술손, 유아도우미 로봇, 거동이상환자 관리 로봇등 섬세하고 디테일한 감각이 필요한 부분에 실제적용이 가능하여 노인 재활 및 실버 산업에 지대한 파급을 줄 것이다.
○ 사람의 피부 혹은 슈퍼인공전자피부 제품을 국내에서 개발될 수 있어서 관련 국내 기업들의 투자 및 고용창출로 인해 국내 산업 발전에 기여할 수 있다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 개요 ... 4
• 2) 연구의 목표 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 1) 1차년도 수행 내용 ... 6
• 2) 2차년도 수행내용 ... 7
• 3) 3차년도 수행내용 ... 9
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 12
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 12
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 13
• 3) 목표 달성 수준 ... 13
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 13
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 13
• 1) 학문적/기술적 파급효과 ... 13
• 2) 경제적/산업적 파급효과 ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 14
• 6. 참고문헌 ... 15
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 16
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 21
• 끝페이지 ... 30