학과소식

유연 태양 전지와 다공성 구조 기반 압력 감응 매질을 결합한 웨어러블 자가 발전형 광학식 압력센서 개발

관리자 2020.08.12

  
(좌측부터) 박인규 교수, 최중락 박사과정, 권동욱 박사

 
  

 

KAIST 기계공학과 박인규 교수연구팀에서 유연 태양전지와 다공성 구조 기반 압력 감응 매질을 결합한 자가 발전형 광학식 압력센서 개발했습니다.
본 연구는 기존의 유연 자가 발전형 센서의 문제점인 연속적인 압력 측정 및 안정성문제를 해결하기 위해서 유연 태양 전지와 압력에 따라서 빛의 투과도가 바뀌는 다공성 구조의 탄성 중합체를 도입하였습니다. 본 연구에서 개발된 압력센서는 태양전지와 빛의 투과도 변화를 이용해서 만든 최초의 자가 발전형 광학식 압력센서이며, 100kPa 까지의 압력 범위에서 선형성을 가지며 따른 응답과 회복성을 가집니다.
본 기술을 통해 연속적이고 안정적으로 자가발전형 방식으로 압력을 측정할 수 있으며, 이를 이용하여 인체의 움직임 및 풍량 측정에 활용하였습니다. 본 기술은 차세대 유연 센서분야에 큰 영향을 줄 것이라 생각하고, 태양광 에너지 기술의 발전과 함께 다양한 어플리케이션에 활용 할 수 있을 것으로 기대됩니다.
박사과정 최중락 학생과 권동욱 박사가 제 1저자로 참여한 이번 연구는 에너지분야의 국제 학술지인 ‘Nano Energy’에 5월 11일자로 논문에 게재되었습니다. (논문명: Wearable self-powered pressure sensor by integration of piezo-transmittance microporous elastomer with organic solar cell)

* 이 논문은 2018년도 과학기술정보통신부의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 연구임(No. 2018R1A2B2004910).
* 이 논문은 2015년도 정부(미래창조과학부)의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 기초연구사업임 (No. 2015R1A5A1037668)
* 논문링크: https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2020.104749