3D Textile Structure-induced Local Strain for a Highly Amplified Piezoresistive Performance of Carbonized Cellulose Fabric Based Pressure Sensor for Human Healthcare Monitoring :헬스케어 모니터링을 위한 국부 변형을 유도하는 3차원 직물 구조를 적용시킨 탄화 셀룰로오스 직물 기반의 압저항 압력 센서

최형섭

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자료유형: 학위논문

저자정보: 최형섭 (전남대학교 )

지도교수: 박종진

발행연도: 2023

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이용수3

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2023

3D Textile Structure-induced Local Strain for a Highly Amplified Piezoresistive Performance of Carbonized Cellulose Fabric Based Pressure Sensor for Human Healthcare Monitoring

최형섭 고분자공학과 2023.01 학위논문

2022

Highly Amplified Piezoresistive Performance using 3D Textile Structure-induced Local Strain for Human Healthcare Monitoring with Carbonized Cellulose Fabric Structure

최형섭 , 이지우 , 박종진 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 2022.04 학술대회자료

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환경 문제로 인해 바이오매스 재료 기반의 웨어러블 센서에 대한 연구가 증가하고 있다. 셀룰로오스는 특히 주목 받고 있는 친환경 바이오매스 소재이다. 이 연구는 탄화 셀룰로오스 섬유로 만든 센서에 3차원 텍스타일 구조를 적용하여 증폭된 압저항 특성을 보인 최초의 연구이다. 3D 텍스타일의 사전 변형된 모노필라멘트를 압력 전달체로 사용하여 탄화 셀룰로오스 섬유의 국부 변형을 증가시켜 탄화 셀룰로오스 파이버 사이의 접촉 면적을 확대할 수 있었으며, 이는 동일한 압력에서 탄화 셀룰로오스 섬유 센서의 감도를 3.35kPa-1 에서 32.13kPa-1으로 9.6배 증폭시켰다. 또한, 증폭된 감도를 갖는 센서를 신체에 부착하여 큰 관절 움직임(손가락과 무릎 관절 움직임, 보행)과 생체 신호(손목 맥박, 말하기, 호흡 등)를 우수한 감도로 실시간 모니터링 하였다. 또한, 모노필라멘트 길이와 밀도의 차이에 따라 달라지는 압축 거동을 활용한 4 방향 센서를 통해 네 방향에서 발생하는 서로 다른 목 움직임을 감지하였다. 수집된 모든 신체 정보는 블루투스 모듈을 통해 사용자의 스마트폰으로 전송되었으며, 센서가 헬스케어 모니터링 구현에 적합하다는 것을 증명하였다. 해당 연구는 3D 텍스타일의 새로운 응용을 제시할 뿐만 아니라 편리하고 비용 효율적인 고 민감도의 웨어러블 센서 제작 방식을 제공한다.

#Wearable pressure sensor #Carbonized cellulose fabric #3D textile #Amplified piezoresistive performance #Human healthcare monitoring

Contents
Abstract ii
Figure Captions ⅳ
1. INTRODUCTION 1
2. RESULTS AND DISCUSSION 4
3. CONCLUSION 38
4. EXPERIMENTAL SECTION 39
4.1. Fabrication of Carbonized Cellulose Fabric 39
4.2. Fabrication of the 3D Textile 39
4.3. Fabrication of the 3DTACCF Sensor 39
4.4. Characterization 39
4.5. Measurement of Sensing Performance of the 3DTACCF Sensor 40
5. REFERENCES 41
(국문초록) 47

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