초록 ▼

□ 연구개요
본 연구에서는 마이크로 공정을 사용하여 기판(Polyimide)/금속(Au)/기판/금속/기판)을 가지는 휘스톤브릿지 압력 센서를 완성하였고, 제작된 센서를 3차원 구조로 구현하여 피부의 압력을 측정하였다.
본 연구에서 개발된 3차원 마이크로 센서는 외부에서 인가되는 압력을 안정적으로 측정하기 위해 유연 탄성체로 봉지되어 낮은 압력 변화를 측정할 수 있으며, 추가적인 기계 구조체로 센서의 안정성을 높였다.
UV 레이저 패터닝 공정을 통해 10-20 μm 선폭을 가지는 전선을 유연 회로 기판에 구현하고, 제

□ 연구개요
본 연구에서는 마이크로 공정을 사용하여 기판(Polyimide)/금속(Au)/기판/금속/기판)을 가지는 휘스톤브릿지 압력 센서를 완성하였고, 제작된 센서를 3차원 구조로 구현하여 피부의 압력을 측정하였다.
본 연구에서 개발된 3차원 마이크로 센서는 외부에서 인가되는 압력을 안정적으로 측정하기 위해 유연 탄성체로 봉지되어 낮은 압력 변화를 측정할 수 있으며, 추가적인 기계 구조체로 센서의 안정성을 높였다.
UV 레이저 패터닝 공정을 통해 10-20 μm 선폭을 가지는 전선을 유연 회로 기판에 구현하고, 제작된 센서와 회로 컴포넌트를 정해진 회로에 따라 부착하였다. 이를 통해 피부에 부탁된 센서의 압력변화를 무선으로 스마트 기기에 전달할 수 있었다.
개발된 무선 센서를 통해 동맥이 위치한 피부 위의 압력 변화를 측정하여, 심혈관 관련 정보를 측정하여, 미래 디지털 헬스케어 분야에 이바지 할 수 있을 것이다.

□ 연구 목표대비 연구결과
센서 구조 설계
- FEA 시물레이션을 통한 센서 구조 설계를 진행함. 이를 통한 Piezoresistive 센서의 최적 위치를 선정하고, 제작 및 분석함.

센서 공정 확립
- Piezoresistive 센서의 두께 및 위치 최적화를 통해 센싱 감도, 신뢰성등을 측정하였고, 벤치탑 셋을 통해 피부압력 변화와 유사한 조건에서 센서의 작동 성능을 확인 하였다.
- 압력센서를 제작할 수 있는 반도체 공정을 수립하여, PI 레이어 제작, 금속박막 증착/식각과 같은 기본 공정을 수립하였다.

무선 플랫폼 구축
- 블루투스 데이터 전송을 위한 기본 회로 디자인을 개발하였고, 소비 전력 최소화 및 통신 거리 최적화를 위한 다양한 설계를 진행하였다.

정상인을 통한 센서 검증
- 표준측정 장비인 Pinapress와 함께 다양한 모드의 압력변화를 측정하여 기존 표준 측정장비의 결과값과 개발된 측정장비에 서 측정된 결과값을 비교하였다.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
응력을 이용한 3차원 제조 방법을 통해 다양한 소재가 적용된 3차원 전자소자를 개발함으로서 “유연한 3차원 전자소자“라는 새로운 학문 분야를 개척할 수 있었다.

이렇게 개발된 센서가 무선플랫폼에 적용됨으로 신시간으로 병원외 공간에서 환자의 심혈관 정보를 모니터링 할 수 있는 서비스를 제공 할 수 있을 것으로 기대한다.

본 연구를 통해 다양한 분야의 융합연구를 통해 공학인재 양성에 이바지하였다.

현재의 단일 센서에서 어레이 형태로 확장되어 유연한 인공피부와 같이 로봇기반 산업에도 적용될 수 있어 향 후 산업연관 연구과제의 기반기술을 구축 할 중요한 기본 과제가 될 것이다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 6
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 6
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 8
• 3) 목표 달성 수준 ... 8
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 8
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 9
• 6. 자체점검표 ... 9
• 7. 참고문헌 ... 10
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 11
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 12
• 끝페이지 ... 14