KR101976024B1 - 광학식 인장센서용 복합체, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 광학식 인장센서 - Google Patents

광학식 인장센서용 복합체, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 광학식 인장센서 Download PDF

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권동욱
구지민
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Abstract

광학식 인장센서용 복합체, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 광학식 인장센서에 관한 것으로, 탄소나노튜브 네트워크 필름이 탄성중합체(elastomer)에 침투된 광학식 인장센서용 복합체, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 광학식 인장센서를 제공할 수 있다.

Description

광학식 인장센서용 복합체, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 광학식 인장센서{COMPOSITE FOR OPTICAL TENSION SENSOR, METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME, AND OPTICAL TENSION SENSOR COMPRISING THE SAME}
본 발명은 인장센서에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광학식 인장센서용 복합체, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 광학식 인장센서에 관한 것이다.
근래 들어 모바일 헬스케어 시스템(mobile health care system), 전자 피부(electronic skin), 및 유연 웨어러블 센서(flexible wearable sensor) 등으로의 응용을 위해 특히 넓은 인장범위를 갖는 인장센서에 대한 연구가 많이 진행되고 있다.
탄소 나노 튜브는 상대적으로 높은 인장률에도 기계적인 성질이 우수하고, 다양한 종류의 고분자(polymer) 및 탄성중합체(elastomer) 소재와 혼합할 시 전기적으로 퍼콜레이션(percolation) 특성이 우수한 성질이 있으며, 이러한 기계/전기적 특성을 바탕으로 인장률(strain)과 같은 외부 물리적 자극에 대한 감지 물질로 이용되어 왔다.
기존의 탄소 나노튜브-폴리머 복합체 기반의 인장 센서는 외부 인장에 따른 감지부의 전기저항 응답특성의 변화를 이용하는데, 인장률이 가해짐에 따라 탄소나노튜브 간의 전기적 연결이 끊어지면서 저항이 높아지는 원리를 활용한다.
전기적 응답특성 변화는 정전용량방식의 센서와 전기적 저항변화의 센서로 나뉘는데, 그 중 정전용량 방식의 센서의 경우, 큰 인장률이 가해졌을 때 전하가 쌓이는 전극 부의 면적이 불안정해 응답 신호의 오차를 유발할 수 있으며, 인체 내의 정전용량의 변화에도 영향을 받기 때문에 향후 웨어러블 센서로의 응용성이 떨어진다.
또한 전기적 저항변화를 감지하는 기존의 인장 센서의 경우, 응답의 민감도가 작거나 (gauge factor~5), 선형성을 갖지 않으며, 인장범위가 좁다는 문제점이 있다. 인장범위가 굉장히 넓고(ε~300%), 선형성이 좋은 탄소 나노튜브-폴리머 기반의 인장센서 연구 또한 진행되었지만, 이 또한 응답의 민감도가 작다(gauge factor<1)는 문제를 가지고 있다. 혹은 응답 민감도가 좋은(gauge factor~50) 전기저항 방식의 인장 센서의 경우, 인장범위가 작고(ε<5%), 전 범위에 걸쳐 선형적인 응답이 나타나지 않는다는 문제가 있다.
본 발명의 일 양태는, 외부 인장에 대한 광투과량 변화율(응답 민감도)이 크기 때문에 고감도의 우수한 성능을 가지면서도 넓은 인장범위에서 인장 정도에 따라 광투과량 변화율이 선형적으로 변화하는 광학식 인장센서용 복합체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 광학식 인장센서를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 양태는, 탄소나노튜브 네트워크 필름이 탄성중합체에 침투된 광학식 인장센서용 복합체를 제공한다.
상기 탄소나노튜브는 다중벽 탄소나노튜브(Multi-Walled Carbon NanoTube, MWCNT)일 수 있다.
상기 탄성중합체는 실리콘계 탄성중합체일 수 있다.
상기 탄성중합체는 ecoflex®, dragon skin®, 또는 폴리디메틸실록세인(Polydimethylsiloxane, PDMS)일 수 있다.
상기 복합체는 박막 형태이고, 두께가 0.1 내지 5mm일 수 있다.
본 발명의 일 양태는, 탄소나노튜브가 분산매에 분산된 탄소나노튜브 분산액을 기판 상에 코팅하고 상기 분산매를 건조시켜 탄소나노튜브 네트워크 필름을 제조하는 단계; 및 상기 탄소나노튜브 네트워크 필름 상에 액상의 탄성중합체를 투입 및 경화시켜 상기 탄소나노튜브 네트워크 필름이 상기 탄성중합체에 침투된 복합체를 제조하는 단계;를 포함하는 광학식 인장센서용 복합체의 제조 방법을 제공한다.
상기 복합체를 제조하는 단계의 경화온도는 10 내지 50℃일 수 있다.
상기 탄소나노튜브는 다중벽 탄소나노튜브(Multi-Walled Carbon NanoTube, MWCNT)일 수 있다.
상기 탄성중합체는 실리콘계 탄성중합체일 수 있다.
상기 탄성중합체는 ecoflex®, dragon skin®, 또는 폴리디메틸실록세인(Polydimethylsiloxane, PDMS) 등 다양한 폴리머(polymer) 재질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 양태는, 전술한 본 발명의 일 양태의 광학식 인장센서용 복합체를 포함하는 광학식 인장센서를 제공한다.
본 발명의 일 양태는, 외부 인장에 대한 광투과량 변화율(응답 민감도)이 크기 때문에 고감도의 우수한 성능을 가지면서도 넓은 인장범위에서 인장 정도에 따라 광투과량 변화율이 선형적으로 변화하는 광학식 인장센서용 복합체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 광학식 인장센서를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 양태의 광학식 인장센서용 복합체는, 외부 인장에 대한 광투과량 변화율(응답 민감도)이 크기 때문에 고감도의 우수한 성능을 가지면서도 넓은 인장범위에서 인장 정도에 따라 광투과량 변화율이 선형적으로 변화함으로써 넓은 인장범위에 대해 측정이 가능하기 때문에 광학식 인장 센서에 적용되어 손가락, 또는 관절 등에 부착함으로써 헬스 케어 시스템의 인장센서로 응용될 수 있다. 또한, 전자 피부, 유연 웨어러블 센서 등에 응용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 양태의 광학식 인장 센서의 예시적인 모식도이다.
도 2는은 제조된 복합체 박막의 외부 인장에 따른 광투과도 변화를 나타내는 광학사진이다.
도 3은 제조된 복합체 박막의 인장도에 따른 광투과 양상을 측정한 데이터이다.
도 4는 제조된 복합체 박막의 인장도에 따른 광투과량 변화율을 나타내는 그래프이다.
도 5는 제조된 복합체 박막의 반복적인 인장에 따른 광투과량 변화율을 나타낸 그래프이다.
도 6은 초기 광량을 변화시키면서, 제조된 복합체 박막의 인장에 따른 광투과량 변화율을 나타낸 그래프이다.
다른 정의가 없다면 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
본 발명의 일 양태는 외부 인장에 대한 광투과량 변화율(응답 민감도)이 크기 때문에 고감도의 우수한 성능을 가지면서도 넓은 인장범위에서 인장 정도에 따라 광투과량 변화율이 선형적으로 변화하는 광학식 인장센서용 복합체를 제공한다. 이러한 광학식 인장센서용 복합체는 광학식 인장센서에 적용되어 손가락, 또는 관절 등에 부착함으로써 헬스 케어 시스템의 인장센서로 응용될 수 있다. 또한, 전자 피부, 유연 웨어러블 센서 등에 응용될 수 있다.
본 발명의 일 양태의 복합체는 종래의 정전용량방식의 센서나 전기적 저항변화의 센서가 아닌 광학식 인장센서에 적용될 수 있다.
또한, 가시광 영역의 파장을 이용할 수 있어서 전력 소모 및 발열이 적으며, 넓은 인장범위를 측정 가능할 수 있다.
또한, 인장의 반복에 따라 우수한 성능 유지성을 보일 수 있다.
구체적으로 본 발명의 일 양태는, 탄소나노튜브 네트워크 필름이 탄성중합체(elastomer)에 침투된 광학식 인장센서용 복합체를 제공한다.
여기서 탄소나노튜브 네트워크 필름은, 탄소나노튜브 가닥이 상호간 네트워크를 이룬 박막을 의미할 수 있다.
또한, 탄소나노튜브 네트워크 필름이 탄성중합체에 침투되었다는 것은, 탄소나노튜브 네트워크 필름이 탄성중합체의 내부에 위치하는 것을 의미할 수 있다.
예를 들어, 탄성중합체가 박막형태인 경우, 탄소나노튜브 네크워크 필름이 탄성중합체 박막의 내부에 위치하는 것을 의미할 수 있다.
상기 복합체는 광학식 인장센서 용도로 사용될 수 있는 것으로서, 탄소나노튜브 네트워크 필름이 탄성중합체에 침투된 구조를 가짐으로써, 높은 인장성을 갖고, 인장에 따라 광투과량 변화율이 선형적으로 변화될 수 있고, 인장의 반복에 따른 우수한 성능 유지율을 나타낼 수 있다.
또한, 인장에 따른 높은 응답 민감도를 가지며, 광투과량 변화를 감지하여 인장 정도를 센싱하는 인장센서에 적용되어 우수한 성능을 구현시킬 수 있다.
본 명세서에서 응답 민감도란, 인장 정도(ε)에 대한 입사한 광 세기의 변화율(광투과량 변화율, ΔI/I0)의 비율을 의미한다.
여기서 인장 정도(ε)는 초기 박막의 길이방향의 길이 대비 인장된 비율을 의미한다.
여기서 ΔI는 인장이 없는 경우(ε=0) 복합체를 투과한 광의 초기 세기(I0)에서 인장을 가했을 때 복합체를 투과한 광의 세기의 차이를 의미한다.
본 발명의 일 양태에서 인장에 따라 광투과량 변화율이 선형적으로 변화한다는 것은, 상기 응답 민감도가 인장의 정도에 대하여 일정하게 유지됨을 의미한다.
본 발명의 일 양태의 복합체는, 예시적으로, 20 내지 40 범위의 매우 큰 응답 민감도를 가질 수 있으며, 이러한 응답 민감도는 인장 정도에 따라 매우 일정하게 유지될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 양태의 복합체는 초기 광량이 변하여도 매우 일정한 수준의 응답 민감도를 가질 수 있으며, 이는 초기 광량과 관계없이 일정한 응답 특성을 보일 수 있음을 의미한다.
이에, 광학식 인장센서에 적용될 경우, 광량이 적은 환경에서도 인장 정도를 정확히 감지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 양태의 복합체는 가시광 영역의 광의 변화를 감지할 수 있어서 광학식 인장 센서에 적용될 시 전력 소모 및 발열을 저감시킬 수 있다. 이에, 인장 센서의 수명 증가 및 안정성 향상을 구현할 수 있다.
상기 탄소나노튜브는 다중벽 탄소나노튜브(Multi-Walled Carbon NanoTube, MWCNT)일 수 있다. 반드시 이에 한정하는 것은 아니나, 다중벽 탄소나노튜브는 단일벽 탄소나노튜브 등의 탄소나노튜브에 비해 기계적 강도가 우수하며, 인장의 반복에 따른 구조 유지성이 우수하며, 인장 범위가 넓어 본 발명의 일 양태에 따른 복합체에 적용되기 적합할 수 있다.
상기 탄성중합체는 우수한 인장력을 가지면서, 탄성중합체가 받는 인장을 탄소나노튜브에 온전히 전달 할 수 있다.
구체적으로, 상기 탄성중합체는 실리콘계 탄성중합체일 수 있으며, 보다 구체적으로는 ecoflex®, dragon skin®, 또는 폴리디메틸실록세인(Polydimethylsiloxane, PDMS) 등의 인장력이 우수한 탄성중합체일 수 있다.
본 발명이 반드시 이에 한정하는 것은 아니나, ecoflex®를 탄성중합체로 포함하는 것이 넓은 인장범위의 센싱 기능 구현에 유리할 수 있다.
본 발명의 일 양태의 복합체는 박막 형태일 수 있고, 두께가 0.1 내지 5mm일 수 있다. 두께는 보다 구체적으로 1 내지 4mm일 수 있다. 본 발명을 이에 반드시 한정하는 것은 아니나, 상기 범위에서 우수한 인장센싱 특성이 구현될 수 있음과 동시에, 헬스케어 기기 등의 소형화에 유리할 수 있다.
본 발명의 일 양태의 광학식 인장센서용 복합체는 탄소나노튜브가 분산매에 분산된 탄소나노튜브 분산액을 기판 상에 코팅하고 상기 분산매를 건조시켜 탄소나노튜브 네트워크 필름을 제조하는 단계; 및 상기 탄소나노튜브 네트워크 필름에 액상의 탄성중합체를 투입 및 경화시켜 상기 탄소나노튜브 네트워크 필름이 상기 탄성중합체에 침투된 복합체를 제조하는 단계;를 포함하는 제조 방법으로 제조될 수 있다.
상세하게, 먼저 탄소나노튜브를 분산매에 분산시켜 분산액을 제조한 뒤, 기판에 코팅 및 건조하여 탄소나노튜브 네트워크 필름를 제조할 수 있다.
상기 분산매는, 특별히 제한하는 것은 아니나, 탈이온수(de-ionized water), 메틸에틸케톤(methylethyl ketone), 톨루엔(toluene), 자일렌(xylene), 클로로포름(chloroform), 디클로로메탄(dichloromethan), 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol) 등일 수 있다.
보다 구체적으로는 탄소나노튜브의 분산성이 우수하고, 건조가 쉬운 이소프로필 알코올이 바람직할 수 있다.
상기 기판은 페트리 디쉬, 또는 아크릴 기판 등 폴리머 재질의 경도가 높은 기판을 사용할 수 있다. 다만 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니다.
분산액 내 탄소나노튜브의 함량은 특별히 제한되지 않으며, 목적하는 성능에 따라 다양하게 조절될 수 있다.
본 단계에서 분산매를 건조하는 것은 분산액의 코팅 후에 수행될 수도 있고, 분산액의 코팅과 동시에 수행될 수도 있다.
보다 구체적으로는, 분산액의 코팅과 동시에 분산매를 건조할 수 있으며, 이 경우 제조되는 탄소나노튜브 네트워크 필름의 코팅 균일도가 향상될 수 있어 바람직할 수 있다.
상기 탄소나노튜브는 다중벽 탄소나노튜브(Multi-Walled Carbon NanoTube, MWCNT)일 수 있다. 반드시 이에 한정하는 것은 아니나, 다중벽 탄소나노튜브는 단일벽 탄소나노튜브 등의 탄소나노튜브에 비해 기계적 강도가 우수하며, 인장의 반복에 따른 구조 유지성이 우수하며, 인장 범위가 넓어 본 발명의 일 양태에 따른 복합체에 적용되기 적합할 수 있다.
이후의 단계로, 상기 탄소나노튜브 네트워크 필름 상에 액상의 탄성중합체를 투입 및 경화시켜 상기 탄소나노튜브 네트워크 필름이 상기 탄성중합체에 침투된 복합체를 제조할 수 있다.
본 단계는 제조된 탄소 나노튜브 네트워크 필름 상에 탄성중합체를 경화되기 이전의 상태로 투입한 다음, 경화시켜 최종적으로 탄소나노튜브 네트워크 필름이 상기 탄성중합체에 침투된 복합체를 수득하는 단계일 수 있다.
상기 탄성중합체는 실리콘계 탄성중합체일 수 있다. 실리콘계 탄성중합체의 경우 우수한 인장력을 가지면서, 탄성중합체가 받는 인장을 탄소나노튜브에 온전히 전달 할 수 있어 좋을 수 있다.
구체적으로, 상기 탄성중합체는 ecoflex®, dragon skin®, 또는 폴리디메틸실록세인(Polydimethylsiloxane, PDMS) 등의 인장력이 우수한 실리콘계 탄성중합체일 수 있다.
본 발명의 반드시 이에 한정하는 것은 아니나, ecoflex®를 탄성중합체로 포함하는 것이 넓은 인장범위의 센싱 기능 구현에 유리할 수 있다.
본 단계에서의 경화온도는 10 내지 50℃일 수 있고, 보다 구체적으로는 15 내지 30℃일 수 있다.
경화온도가 상기 범위인 경우 탄성중합체가 탄소 나노튜브 네트워크 필름에 전체적으로 균일하게 입혀질 수 있어, 복합체를 인장할 때 탄성중합체가 받는 인장을 탄소나노튜브에 온전히 전달할 수 있다. 이에, 높은 응답 민감도를 가지며, 동시에 인장에 따라 응답 민감도가 일정하게 유지될 수 있는 광학식 인장센서용 복합체를 제조할 수 있다.
본 발명의 일 양태는, 상술한 본 발명의 일 양태에 따른 광학식 인장센서용 복합체를 포함하는 광학식 인장센서를 제공한다.
이러한 광학식 인장센서는 높은 응답 민감도를 가짐과 동시에, 인장에 따라 응답 민감도가 일정하게 유지될 수 있고, 넓은 인장범위에서 인장감지가 가능할 수 있다. 또한, 가시광 영역의 광의 변화를 감지할 수 있으며, 주변 광량과 관계없이 일정한 응답 특성을 보일 수 있으며, 우수한 내구성을 보일 수 있다.
이에, 전력 소모 및 발열을 저감할 수 있고, 인장 센서의 수명 증가 및 안정성 향상을 구현할 수 있다.
이러한 광학식 인장센서는 손가락 및 관절 등에 부착하여 향후 헬스 케어 시스템의 인장센서로 응용할 수 있다. 또한, 전자 피부, 유연 웨어러블 센서 등에 응용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 양태의 광학식 인장 센서의 예시적인 모식도이다. 도 1과 같이 본 발명의 일 양태의 광학식 인장 센서는, 상술한 본 발명의 일 양태의 복합체, 상기 복합체에 외부 광이 조사되는 광 조사부, 및 상기 복합체를 기준으로 상기 광 조사부의 맞은편에 위치하는 광 검출부를 포함할 수 있다.
이에, 복합체의 인장에 따라 복합체 투과 전후의 외부 광량의 변화를 감지하여 인장센서로서 기능할 수 있다.
본 발명의 일 양태의 광학식 인장센서는 공지된 다른 구성을 더 포함할 수 있으며, 특정 구성에 제한되지 않는다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
1) 먼저 다중벽 탄소 나노 튜브(MWCNT, 한화케미컬, CM-280)을 이소프로필 알코올(IPA, Isopropyl alcohol)에 0.05wt% 로 넣고 초음파 분산기(sonicator, Hwashin powersonic 510)로 1시간 분산시킨 뒤, vortex mixer 에서 30분 동안 탄소나노튜브가 이소프로필 알코올에 잘 녹을 수 있도록 섞어 주었다.
2) 사각 페트리 디쉬(petridish, size : 120*120*5(mm)) 위에 상기 탄소 나노튜브가 분산된 분산액을 스프레이 코팅(세이와 스프레이건 SP-S100-G )하였다. 이 때, spray 코팅과 동시에 용매를 모두 날려주어, 탄소 나노튜브의 코팅접착력을 높이고, 최종적으로 만들어진 박막에 용매가 남아있지 않도록 하였다.
3) 만들어진 탄소 나노튜브 네트워크 필름 위에 Ecoflex(BASF)를 부은 후 상온(25℃)에서 경화 시켜 탄소 나노튜브 네트워크 필름에 ecoflex가 함침된 복합체 박막을 형성하였다.
도 2는 제조된 복합체 박막의 외부 인장에 따른 광투과도 변화를 나타내는 광학사진이다. 외부 인장에 따른 탄소나노튜브 네트워크 필름의 크랙 형성에 의해 광투과도가 변화하는 것을 확인할 수 있다.
도 3은 제조된 복합체 박막의 인장도에 따른 광투과 양상을 측정한 데이터이다. 이는 UV/VIS 스펙트로미터(UV/VIS spectrometer, Lambda 650, PerkinElmer)를 이용하여 측정하였다. 각 범례의 %는 초기 길이에 대한 인장정도를 의미하는 것으로, 예를 들어 200%란 초기 길이의 2배만큼 더 인장하여 총 길이가 초기 길이의 3배가 된 것을 의미한다. 넓은 인장 범위에서 인장에 따라 가시광 영역의 광투과율이 변화하는 것을 알 수 있다.
도 4는 제조된 복합체 박막의 인장도에 따른 300 내지 800nm 파장대에서의 광투과량 변화율을 나타내는 그래프이다. 이는 광원으로 Solar illuminator (LAX-C100 Xenon Light source 100W, ASAHI SPECTRA)를, 광검출기로 power meter (PM 100USB, S120C / Thorlabs) 이용하여 측정하였다. 인장에 따른 응답 민감도((ΔI/I0)/ε)가 약 30정도로 기존의 저항방식 센서에 비해 매우 높은 것을 알 수 있고, 넓은 인장 범위에서 선형적인 응답성을 보이는 것을 확인할 수 있다.
도 5는 제조된 복합체 박막의 반복적인 인장에 따른 300 내지 800nm 파장대 에서의 광투과량 변화율을 나타낸 그래프이다. 이는 광원으로 Solar illuminator (LAX-C100 Xenon Light source 100W, ASAHI SPECTRA)를, 광검출기로 power meter (PM 100USB, S120C / Thorlabs) 이용하여 측정하였다. 인장과 인장해소의 반복시에도 일정한 양상를 보여, 반복적인 인장에도 성능변화가 없는 것을 확인할 수 있다.
도 6은 초기 광량을 변화시키면서, 제조된 복합체 박막의 인장에 따른 300 내지 800nm 파장대에서의 광투과량 변화율을 나타낸 그래프이다. 이는 광원으로 Solar illuminator (LAX-C100 Xenon Light source 100W, ASAHI SPECTRA)를, 광검출기로 power meter (PM 100USB, S120C / Thorlabs) 이용하여 측정하였다. 초기광량 조건이 변하여도 응답 민감도((ΔI/I0)/ε)가 일정하게 유지됨을 알 수 있으며, 이는 광학식 유연 인장센서에 적용 될 때 초기 광량과 관계없이 일정한 응답 특성을 구현할 수 있게 한다. 이에 따라 초기 광량과 복합체 박막 자체의 광투과량 변화율은 전혀 상관관계가 없으며, 탄소 나노튜브 네트워크 필름의 밀도(density) 조절을 통해, 주변광만으로도 센서로 활용 가능성을 보인다. 또한, 탄소 나노튜브 박막의 두께를 조절한다면 작은 인장정도에도 높은 민감도를 보이는 센서로도 응용가능하다.
위 실시예로부터도 알 수 있듯이, 본 발명의 복합체 박막은 높은 응답 민감도를 보이며, 인장 범위가 넓어 굉장히 넓은 영역의 인장정도를 측정하는데 적합하다. 또한 본 발명의 복합체 박막을 포함하는 광학식 인장 센서는 가시광 영역의 파장을 이용할 수 있어서 전력 소모 및 발열이 적으며, 넓은 인장범위를 측정 가능하기 때문에 손가락 및 관절 등에 부착하여 향후 헬스 케어 시스템의 인장센서로 응용할 수 있다. 또한, 전자 피부, 유연 웨어러블 센서 등에 응용될 수 있다.

Claims (11)

  1. 탄소나노튜브 네트워크 필름이 탄성중합체(elastomer)에 침투된 복합체이고,
    인장에 따라 가시광의 투과율이 변화하며, 20 내지 40의 응답 민감도((ΔI/I0)/ε)를 갖는, 광학식 인장센서용 복합체.
    (상기 응답 민감도는 인장 정도(ε)에 대한 광투과량 변화율(ΔI/I0)의 비율을 의미하고, 상기 인장 정도는 초기 박막의 길이방향의 길이 대비 인장된 비율이고, 상기 I0는 인장이 없는 경우 복합체를 투과한 광의 세기이고, 상기 ΔI는 인장을 가했을 때 복합체를 투과한 광의 세기와 I0의 차이를 의미한다.)
  2. 제 1항에서,
    상기 탄소나노튜브는 다중벽 탄소나노튜브(Multi-Walled Carbon NanoTube, MWCNT)인 광학식 인장센서용 복합체.
  3. 제 1항에서,
    상기 탄성중합체는 실리콘계 탄성중합체인 광학식 인장센서용 복합체.
  4. 제 3항에서,
    상기 실리콘계 탄성중합체는 ecoflex®, dragon skin®, 또는 폴리디메틸실록세인(Polydimethylsiloxane, PDMS)인 광학식 인장센서용 복합체.
  5. 제 1항에서,
    상기 복합체는 박막 형태이고, 두께가 0.1 내지 5mm인 광학식 인장센서용 복합체.
  6. 탄소나노튜브가 분산매에 분산된 탄소나노튜브 분산액을 기판 상에 코팅하고 상기 분산매를 건조시켜 탄소나노튜브 네트워크 필름을 제조하는 단계; 및 상기 탄소나노튜브 네트워크 필름에 액상의 탄성중합체를 투입 및 경화시켜 상기 탄소나노튜브 네트워크 필름이 상기 탄성중합체에 침투된 복합체를 제조하는 단계;를 포함하는 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항의 광학식 인장센서용 복합체의 제조 방법.
  7. 제 6항에서,
    상기 복합체를 제조하는 단계의 경화온도는 10 내지 50℃인 광학식 인장센서용 복합체의 제조 방법.
  8. 제 6항에서,
    상기 탄소나노튜브는 다중벽 탄소나노튜브(Multi-Walled Carbon NanoTube, MWCNT)인 광학식 인장센서용 복합체의 제조 방법.
  9. 제 6항에서,
    상기 탄성중합체는 실리콘계 탄성중합체인 광학식 인장센서용 복합체의 제조 방법.
  10. 제 9항에서,
    상기 실리콘계 탄성중합체는 ecoflex®, dragon skin®, 또는 폴리디메틸실록세인(Polydimethylsiloxane, PDMS)인 광학식 인장센서용 복합체의 제조 방법.
  11. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항의 광학식 인장센서용 복합체를 포함하는 광학식 인장센서.
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