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[숭실대학교] 제어가 용이하고 착용감이 뛰어난 텍스타일형 하이브리드 제어 장치

최고관리자　 0 Comments　 1 Views　 20-11-10 15:46　 기계

텍스타일형 하이브리드 제어 장치

보유기관 및 연구자 : 숭실대학교 김주용

상담신청 기술문의

TRL09
사업화
- 본격적인 양산 및 사업화 단계
TRL08
시작품 인증/
표준화
- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
  - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL07
Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가
- 시작품의 신뢰성 평가
- 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL06
Pilot 단계 시작품
성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
- 시작품 성능평가
TRL05
시제품 제작/
성능평가
- 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL04
연구실 규모의
부품/시스템 성능평가
- 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
- 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL03
연구실 규모의
성능 검증
- 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
- 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
- 모델링/설계기술 확보
TRL02
실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립
- 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL01
기초 이론/
실험
- 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계

기술개요: ○ 텍스타일형(textile type) 하이브리드 제어 장치
- 의복 형태로 구현된 웨어러블 컴퓨터(wearable computer)를 이용하여 장치를 제어하는 기술로 커패시터 형태로 형성된 전도성 섬유를 통해 햅틱(haptic) 기능을 제공하는 특징을 지님

기술개발배경: ○ 유비쿼터스 시대로 진입하면서 사용자의 신체에 항상 휴대 가능한 컴퓨팅 기기에 대한 요구가 증가함

○ 생활 보조 및 건강 기능 모니터링과 같이 더욱 높은 컴퓨팅 능력을 지닌 의류의 개발이증가하는 추세임

○ PDA(personal digital assistants)와 같이 손에 들고 사용하는 장치가 보편화됨

시장동향: ○ ICT 융합 스마트 섬유제품 세계시장 2015년 2,033억 달러 규모에서 2020년 2,473억 달러 규모로 성장할 것으로 전망

○ 국내 ICT 융합 섬유제품 시장 규모는 2016년 63.2억 달러 규모에서 2021년 113.89억 달러 규모로 연평균 12.5% 성장률을 보일 것으로 전망

해외 ICT 융합 스마트 섬유 시장 규모

국내 ICT 융합 스마트 섬유 시장 규모

기술구현: ○ 전도성 섬유(제 1 레이어) 및 전극부 원단(제 3 레이어)과 도선을 통해 각각 연결되는 회로부는 입력 수단의 접촉에 의해 발생하는 복수의 전도성 섬유간 정전 용량 변화에 기반하여 입력 수단의 터치를
　감지하고, 저항 변화에 기반하여 입력 수단의 터치에 의한 압력을 감지하는 것이 특징

　- 제 1 레이어 : 절연성 섬유와 복수의 전도성 섬유가 원단 일체로 형성되고, 사용자의 입력 수단이 접촉됨
　- 제 2 레이어 : 제 1 레이어의 하부에 위치하고, 입력 수단의 접촉에 의한 저항 변화를 감지함
　- 제 3 레이어 : 제 2 레이어의 하부에 위치하고, 전도성 섬유를 포함하는 전극부 원단

특장점

기존기술 한계: ○ 기존 상용화 가능한 웨어러블 장치는 의복과 탈착할 수 있는 형태로 구성
→ 별도의 커넥터를 이용하는 연결방식으로 이러한 웨어러블 장치에는 키보드 및 마우스와 같은 입력장치를 장착할 수 없음

○ 의류형 웨어러블 장치 제어를 위해 필름형 소자를 이용한 제어 장치가 대부분임
→ 드레이프성(drape property)이 떨어지고 부착형 제어 스위치를 사용하여 이질감이 느껴지는 등 착용 품질이 떨어지는 문제가 발생함

○ 연속적인 원단 제조가 불가능하여 제품의 일체성이 떨어지고 가격이 상승함

개발기술 특성: ○ 부착형이 아닌 의류 원단과 일체형으로 형성 　
→ 장치 제어 시 정확도를 높이고 다양한 제어가 가능하며, 착용감이 뛰어남

○ 터치 및 압력을 동시에 감지 　
→ 커패시티브 타입의 동작 원리를 이용하여 감도가 뛰어나고, 의류형 웨어러블 장치 제어 시 정확도가 향상됨

○ 연속형 제품을 제조하는 공정이 가능하여 가격 및 보급화 측면에서 유리함