KR102502819B1 - Graphene fiber temperature sensor and preparing method of the same - Google Patents

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KR102502819B1 KR1020200174130A KR20200174130A KR102502819B1 KR 102502819 B1 KR102502819 B1 KR 102502819B1 KR 1020200174130 A KR1020200174130 A KR 1020200174130A KR 20200174130 A KR20200174130 A KR 20200174130A KR 102502819 B1 KR102502819 B1 KR 102502819B1
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김승원
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Abstract

제 1 섬유부; 및 상기 제 1 섬유부와 연결된 제 2 섬유부, 를 포함하며, 상기 제 1 섬유부와 상기 제 2 섬유부는 그래핀을 포함하고, 상기 제 1 섬유부와 상기 제 2 섬유부의 환원도가 상이한 것인, 그래핀 섬유 온도 센서.a first fiber section; and a second fiber portion connected to the first fiber portion, wherein the first fiber portion and the second fiber portion include graphene, and the first fiber portion and the second fiber portion have different degrees of reduction. Phosphorus, graphene fiber temperature sensor.

Description

그래핀 섬유 온도 센서 및 이의 제조 방법 {GRAPHENE FIBER TEMPERATURE SENSOR AND PREPARING METHOD OF THE SAME}Graphene fiber temperature sensor and manufacturing method thereof {GRAPHENE FIBER TEMPERATURE SENSOR AND PREPARING METHOD OF THE SAME}

본원은 그래핀 섬유 온도 센서 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present application relates to a graphene fiber temperature sensor and a manufacturing method thereof.

웨어러블 온도 센서는 사람의 체온이나 주변 환경의 온도를 측정하기 위해 사용된다. 일반적으로 사람의 피부나 옷 위에 부착하는 패치 형태 또는 전도성을 가진 섬유를 이용하여 온도를 직접 측정하는 섬유 형태로 연구가 진행되고 있다.A wearable temperature sensor is used to measure a person's body temperature or the temperature of a surrounding environment. In general, research is being conducted in the form of a patch attached to a person's skin or clothes or in the form of a fiber that directly measures temperature using conductive fibers.

기존의 섬유 형태의 온도 센서는 온도에 따라 저항이 변화하는 성질을 이용한 써미스터(Thermistor) 형식이 주로 연구되고 있다. 써미스터 형식의 온도 센서는 구조는 간단하지만 온도 측정을 위해 외부 전원이 필요하며, 측정한 결과를 전달하기 위해 높은 전도성을 가지는 전도성 섬유가 추가적으로 요구된다는 단점이 있다.Thermistor type, which uses the property that resistance changes according to temperature, has been mainly studied for the conventional fiber-type temperature sensor. The thermistor-type temperature sensor has a simple structure, but has a disadvantage in that an external power source is required to measure the temperature and a conductive fiber having high conductivity is additionally required to transmit the measured result.

열전대(Thermocouple) 형식의 온도 센서는 외부 전원이 요구되지 않고 측정한 신호를 전달하기 유리하지만, 일반적인 열전대 형식의 온도 센서는 서로 다른 두 물질을 접합하기위해 납땜 등의 추가적인 가공이 필요하고, 금속 기반의 물질을 사용함으로써 유연한 센서 구성이 어렵다.A thermocouple-type temperature sensor does not require an external power source and is advantageous in transmitting measured signals. However, a general thermocouple-type temperature sensor requires additional processing such as soldering to join two different materials, and is based on a metal base. It is difficult to construct a flexible sensor by using a material of

따라서, 스마트 의류 등에 활용하기 위한 섬유 형태이면서 유연하게 구부릴 수 있는 고성능 섬유 온도 센서의 개발이 요구된다.Therefore, it is required to develop a high-performance fiber temperature sensor that can be flexibly bent while being in the form of a fiber for use in smart clothes.

대한민국 공개 특허 제 10-2019-0057812호는 전자섬유 온도센서 및 이를 이용하는 의류에 관한 특허이다. 상기 특허에서는 도전성 섬유를 사용하여 유연성 및 신축성을 갖추고 있는 온도 센서를 제공하고 있으나, 열전대 형식의 유연성 섬유로 구성된 온도 센서에 관해서는 언급하고 있지 않다.Republic of Korea Patent Publication No. 10-2019-0057812 is a patent related to an electronic textile temperature sensor and clothing using the same. The above patent provides a temperature sensor having flexibility and elasticity by using a conductive fiber, but does not mention a temperature sensor made of a thermocouple-type flexible fiber.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그래핀 섬유 온도 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a graphene fiber temperature sensor.

또한, 상기 그래핀 섬유 온도 센서의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, it is an object of the present invention to provide a method for manufacturing the graphene fiber temperature sensor.

또한, 상기 그래핀 섬유 온도 센서를 포함하는 웨어러블 디바이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a wearable device including the graphene fiber temperature sensor.

다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.However, the technical problem to be achieved by the embodiments of the present application is not limited to the technical problems described above, and other technical problems may exist.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서 본원의 제 1 측면은, 제 1 섬유부; 및 상기 제 1 섬유부와 연결된 제 2 섬유부를 포함하며, 상기 제 1 섬유부와 상기 제 2 섬유부는 그래핀을 포함하고, 상기 제 1 섬유부와 상기 제 2 섬유부의 환원도가 상이한 것인, 그래핀 섬유 온도 센서를 제공한다.A first aspect of the present application as a technical means for achieving the above technical problem is a first fiber unit; and a second fiber portion connected to the first fiber portion, wherein the first fiber portion and the second fiber portion include graphene, and the first fiber portion and the second fiber portion have different degrees of reduction. A graphene fiber temperature sensor is provided.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 1 섬유부 및 상기 제 2 섬유부는 환원도의 차이로 인해 제백 계수의 차이가 발생하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the first fiber part and the second fiber part may have a difference in Seebeck coefficient due to a difference in reduction degree, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제백 계수의 차이로 인해 상기 제 1 섬유부 및 상기 제 2 섬유부의 경계면에서 기전력이 발생하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, electromotive force may be generated at the interface between the first fiber part and the second fiber part due to the difference in the Seebeck coefficient, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 1 섬유부 또는 상기 제 2 섬유부는 환원도가 증가할수록 제벡 계수가 감소하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the first fiber portion or the second fiber portion may have a Seebeck coefficient that decreases as the degree of reduction increases, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 1 섬유부의 끝단 및 상기 제 2 섬유부의 끝단이 전기적으로 연결되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. According to one embodiment of the present application, an end of the first fiber part and an end of the second fiber part may be electrically connected, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 그래핀은 산화 그래핀 또는 환원된 산화 그래핀을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the graphene may include graphene oxide or reduced graphene oxide, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 1 섬유부 및 상기 제 2 섬유부는 열전대(thermocouple) 형태인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the first fiber part and the second fiber part may be in the form of a thermocouple, but are not limited thereto.

또한, 본원의 제 2 측면은, 그래핀 섬유를 제조하는 단계; 상기 그래핀 섬유를 환원시키는 단계; 를 포함하는, 그래핀 섬유 온도 센서의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the second aspect of the present application, preparing a graphene fiber; reducing the graphene fibers; It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a graphene fiber temperature sensor comprising a.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 그래핀 섬유의 양단을 전기적으로 연결시키는 단계를 추가 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the step of electrically connecting both ends of the graphene fiber may be further included, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 그래핀 섬유를 제조하는 단계는, 습식 방사를 수행하여 제조하는 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the step of preparing the graphene fibers may include preparing them by performing wet spinning, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 그래핀 섬유를 환원시키는 것은, 상기 그래핀 섬유의 전부를 환원시키고, 상기 그래핀 섬유의 일부를 추가로 환원시키는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, reducing the graphene fibers may include reducing all of the graphene fibers and additionally reducing some of the graphene fibers, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 그래핀 섬유의 일부를 추가로 환원시키는 것은, 상기 그래핀 섬유의 전부를 환원시키는데 사용되는 환원제와 다른 농도의 환원제를 사용하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the additional reduction of a portion of the graphene fibers may be using a reducing agent at a concentration different from that used to reduce all of the graphene fibers, but is not limited thereto. .

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 환원제는 요오드화수소산, 하이드라진, 아스코르브산, 수소화붕소나트륨, 황산, 수산화칼륨 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택되는 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the reducing agent may include one selected from the group consisting of hydroiodic acid, hydrazine, ascorbic acid, sodium borohydride, sulfuric acid, potassium hydroxide, and combinations thereof, but is not limited thereto. .

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 그래핀 섬유의 일부를 추가로 환원시키는 것에 의해서, 하나의 그래핀 섬유에서 제백 계수가 상이한 제 1 섬유부 및 제 2 섬유부로 구분되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, by further reducing a portion of the graphene fiber, one graphene fiber may be divided into a first fiber portion and a second fiber portion having different Seebeck coefficients, but is limited thereto It is not.

또한, 본원의 제 3 측면은 본원의 제 1 측면에 따른 그래핀 섬유 온도 센서를 포함하는, 웨어러블 디바이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, a third aspect of the present disclosure aims to provide a wearable device including the graphene fiber temperature sensor according to the first aspect of the present disclosure.

상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.The above-described problem solving means are merely exemplary and should not be construed as intended to limit the present disclosure. In addition to the exemplary embodiments described above, additional embodiments may exist in the drawings and detailed description of the invention.

본원에 따른 그래핀 섬유 온도 센서는, 온도 측정을 위하여 외부 전원이 필요한 써미스터 온도 센서 또는 금속 기반의 물질을 사용하여 유연한 센서의 구성에 어려움이 있었던 종래의 열전대 형식의 온도 센서와 달리, 유연한 섬유를 사용한 열전대 형식의 온도 센서이다. 이에 따라, 외부 전원이 요구되지 않아서 측정한 신호를 전달하는데 유리하며 유연한 온도 센서를 구성할 수 있다.Unlike a thermistor temperature sensor that requires an external power supply for temperature measurement or a conventional thermocouple-type temperature sensor that has difficulty in configuring a flexible sensor using a metal-based material, the graphene fiber temperature sensor according to the present invention uses a flexible fiber. It is a thermocouple type temperature sensor used. Accordingly, an external power source is not required, which is advantageous in transmitting a measured signal, and a flexible temperature sensor can be configured.

또한, 본원에 따른 그래핀 섬유 온도 센서는 종래의 열전대 형식의 온도 센서가 서로 다른 두 물질의 접합을 위해 납땜 등의 추가적인 가공이 필요했던 것과는 달리, 단일 그래핀 섬유의 전부를 환원시키고 상기 환원된 그래핀 섬유의 일부를 추가로 환원시키는 방법을 통해 단일 그래핀 섬유에서 환원도가 다른 두개의 부분이 존재하는 일체형 열전대 형식의 온도 센서를 구현함으로써, 납땜 등의 추가 공정 없이 온도 센서를 제조할 수 있다.In addition, the graphene fiber temperature sensor according to the present invention reduces all of the single graphene fiber and reduces the reduced A temperature sensor can be manufactured without additional processes such as soldering by implementing an integrated thermocouple type temperature sensor in which two parts with different degrees of reduction exist in a single graphene fiber through a method of further reducing a part of the graphene fiber. there is.

또한, 본원에 따른 그래핀 섬유 온도 센서는 그래핀 섬유 자체로 전도성을 가지는 물질이기 때문에 온도 센서의 신호를 전달하기 위한 별도의 도선이 필요하지 않다.In addition, since the graphene fiber temperature sensor according to the present invention is a material having conductivity by itself, a separate wire for transmitting a signal of the temperature sensor is not required.

또한, 본원에 따른 그래핀 섬유 온도 센서는 유연하기 때문에 자체적으로 직조하여 사용하거나 다른 섬유 조직과 결합하여 사용할 수 있다.In addition, since the graphene fiber temperature sensor according to the present disclosure is flexible, it may be woven by itself or used in combination with other fiber structures.

또한, 본원에 따른 그래핀 섬유 온도 센서는 웨어러블 디바이스에 연결하여 신체 또는 주변 환경의 온도를 측정하는데 사용할 수 있다.In addition, the graphene fiber temperature sensor according to the present disclosure may be connected to a wearable device and used to measure the temperature of the body or the surrounding environment.

다만, 본원에서 얻을 수 있는 효과는 상기된 바와 같은 효과들로 한정되지 않으며, 또 다른 효과들이 존재할 수 있다.However, the effects obtainable herein are not limited to the effects described above, and other effects may exist.

도 1 의 (A)는 본원의 일 실시예에 따른 그래핀 섬유 온도 센서의 이미지이며, (B)는 본원의 일 실시예에 따른 그래핀 섬유 온도 센서를 다른 섬유 조직에 연결한 이미지이다.
도 2 의 (A)는 본원의 일 실험예에 따른 서로 다른 농도의 요오드화수소산 용액에서 환원된 그래핀 섬유의 저항을 나타낸 그래프이며, (B)는 서로 다른 농도의 요오드화수소산 용액에서 환원된 그래핀 섬유의 제벡 계수를 나타낸 그래프이다.
도 3 은 본원의 일 실험예에 따른 0.97 wt%, 30.6 wt%의 환원제로 환원된 그래핀 섬유 및 본원의 일 실시예에 따라 제작된 일체형 그래핀 섬유 온도 센서의 온도에 따른 기전력을 측정한 그래프이다.
도 4 는 본원의 일 실험예에 따른 그래핀 섬유 온도 센서에 온도를 가하여 발생하는 기전력의 크기를 측정한 그래프이다.
도 5 는 본원의 일 실험예에 따른 그래핀 섬유 온도 센서에서 환원도가 상이한 경계면에 손가락을 접촉시켰을 때 발생하는 기전력의 변화를 측정한 그래프이다.
(A) of FIG. 1 is an image of a graphene fiber temperature sensor according to an embodiment of the present invention, and (B) is an image of a graphene fiber temperature sensor according to an embodiment of the present invention connected to another fiber structure.
2 (A) is a graph showing the resistance of graphene fibers reduced in hydroiodic acid solutions of different concentrations according to an experimental example of the present application, and (B) is graphene reduced in hydroiodic acid solutions of different concentrations. It is a graph showing the Seebeck coefficient of a fiber.
3 is a graph measuring electromotive force according to temperature of a graphene fiber reduced with a reducing agent of 0.97 wt% and 30.6 wt% according to an experimental example of the present application and an integral graphene fiber temperature sensor manufactured according to an example of the present application. am.
4 is a graph measuring the magnitude of electromotive force generated by applying temperature to a graphene fiber temperature sensor according to an experimental example of the present application.
5 is a graph measuring a change in electromotive force generated when a finger contacts an interface having a different degree of reduction in a graphene fiber temperature sensor according to an experimental example of the present disclosure.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present application will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice with reference to the accompanying drawings. However, the present disclosure may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly describe the present application in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. Throughout this specification, when a part is said to be "connected" to another part, this includes not only the case of being "directly connected" but also the case of being "electrically connected" with another element in between. do.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout the present specification, when a member is referred to as being “on,” “above,” “on top of,” “below,” “below,” or “below” another member, this means that a member is located in relation to another member. This includes not only the case of contact but also the case of another member between the two members.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the present specification, when a part "includes" a certain component, it means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.

본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 또한, 본원 명세서 전체에서, "~ 하는 단계" 또는 "~의 단계"는 "~를 위한 단계"를 의미하지 않는다.As used herein, the terms "about," "substantially," and the like are used at or approximating that number when manufacturing and material tolerances inherent in the stated meaning are given, and are intended to assist in the understanding of this disclosure. Accurate or absolute figures are used to prevent undue exploitation by unscrupulous infringers of the stated disclosure. In addition, throughout the present specification, “steps of” or “steps of” do not mean “steps for”.

본원 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.Throughout the present specification, the term "combination thereof" included in the expression of the Markush form means one or more mixtures or combinations selected from the group consisting of the components described in the expression of the Markush form, and the components It means including one or more selected from the group consisting of.

본원 명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 의 기재는, "A, B, 또는, A 및 B" 를 의미한다.Throughout this specification, reference to "A and/or B" means "A, B, or A and B".

이하, 본원의 그래핀 섬유 온도 센서, 상기 그래핀 섬유 온도 센서의 제조 방법 및 상기 그래핀 섬유 온도 센서를 포함하는 웨어러블 디바이스에 대하여 구현예 및 실시예와 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다. 그러나, 본원이 이러한 구현예 및 실시예와 도면에 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, a graphene fiber temperature sensor, a manufacturing method of the graphene fiber temperature sensor, and a wearable device including the graphene fiber temperature sensor of the present application will be described in detail with reference to embodiments, examples, and drawings. However, the present application is not limited to these embodiments and examples and drawings.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서 본원의 제 1 측면은, 제 1 섬유부; 및 상기 제 1 섬유부와 연결된 제 2 섬유부를 포함하며, 상기 제 1 섬유부와 상기 제 2 섬유부는 그래핀을 포함하고, 상기 제 1 섬유부와 상기 제 2 섬유부의 환원도가 상이한 것인, 그래핀 섬유 온도 센서를 제공한다.A first aspect of the present application as a technical means for achieving the above technical problem is a first fiber unit; and a second fiber portion connected to the first fiber portion, wherein the first fiber portion and the second fiber portion include graphene, and the first fiber portion and the second fiber portion have different degrees of reduction. A graphene fiber temperature sensor is provided.

종래의 열전대 형식의 온도 센서는 서로 다른 두 물질을 접합하여 제조하므로 납땜 등의 추가적인 가공이 요구됐다. 그러나, 본원에 따른 그래핀 섬유 온도 센서는 단일 그래핀 섬유에서 환원도가 상이한 제 1섬유부 및 제 2 섬유부로 구성되는 온도 센서이므로, 추가적인 접합 공정을 거치지 않고 열전대 형식의 온도 센서를 제조할 수 있다.Conventional thermocouple-type temperature sensors are manufactured by bonding two different materials, so additional processing such as soldering is required. However, since the graphene fiber temperature sensor according to the present invention is a temperature sensor composed of a first fiber part and a second fiber part having different degrees of reduction in a single graphene fiber, a thermocouple type temperature sensor can be manufactured without an additional bonding process. there is.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 1 섬유부 및 상기 제 2 섬유부는 환원도의 차이로 인해 제백 계수의 차이가 발생하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the first fiber part and the second fiber part may have a difference in Seebeck coefficient due to a difference in reduction degree, but is not limited thereto.

제벡 효과란 상이한 두 종류의 금속 또는 반도체의 양 끝을 접합하여 접합부에 온도 차를 주면 회로에 열기전력이 발생하는 현상을 의미하며, 제벡 계수가 높을 수록 큰 기전력을 얻을 수 있는 양질의 열전 소자가 될 수 있다.The Seebeck effect refers to a phenomenon in which thermoelectromotive force is generated in a circuit when two different types of metals or semiconductors are joined together and a temperature difference is applied to the junction. The higher the Seebeck coefficient, the higher the electromotive force. It can be.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 1 섬유부 또는 상기 제 2 섬유부는 환원도가 증가할수록 제벡 계수가 감소하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the first fiber portion or the second fiber portion may have a Seebeck coefficient that decreases as the degree of reduction increases, but is not limited thereto.

환원도가 증가할수록 제벡 계수가 감소되는 것을 이용하여, 상기 제 1 섬유부 및 상기 제 2 섬유부의 환원도를 상이하게 제조하여 상기 제 1 섬유부 및 상기 제 2 섬유부의 제벡 계수 차이가 발생할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Using the fact that the Seebeck coefficient decreases as the degree of reduction increases, the first fiber part and the second fiber part may have different degrees of reduction, so that a difference in Seebeck coefficient between the first fiber part and the second fiber part may occur. , but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제백 계수의 차이로 인해 상기 제 1 섬유부 및 상기 제 2 섬유부의 경계면에서 기전력이 발생하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, electromotive force may be generated at the interface between the first fiber part and the second fiber part due to the difference in the Seebeck coefficient, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 1 섬유부 및 상기 제 2 섬유부는 열전대(thermocouple) 형태인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the first fiber part and the second fiber part may be in the form of a thermocouple, but are not limited thereto.

제백 효과를 이용하여 한 쪽의 온도를 일정 온도로 유지하고 열기전력의 수치를 측정함으로써 다른 끝단의 온도를 알 수가 있는데, 이때 접합 하고 있는 두 종류의 금속 도체를 열전대라 한다.By using the Seebeck effect, the temperature on one side is maintained at a constant temperature and the temperature at the other end can be known by measuring the value of the thermal electromotive force. At this time, the two types of metal conductors being joined are called thermocouples.

본원에 따른 그래핀 섬유 온도 센서는 상기 제 1 섬유부 및 상기 제 2 섬유부의 환원도가 다르고, 이에 따라 상기 제 1 섬유부 및 상기 제 2 섬유부의 제백 계수가 상이할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In the graphene fiber temperature sensor according to the present disclosure, the first fiber part and the second fiber part have different degrees of reduction, and accordingly, the first fiber part and the second fiber part may have different Seebeck coefficients. no.

상기 제 1 섬유부 및 제 2 섬유부의 제백 계수가 상이 하기 때문에 상기 제 1 섬유부 및 상기 제 2 섬유부의 경계면에서 온도를 가할 때 발생하는 기전력의 크기를 측정하여 온도 센서의 기능을 할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Since the Seebeck coefficients of the first fiber part and the second fiber part are different, the function of the temperature sensor can be performed by measuring the magnitude of the electromotive force generated when temperature is applied at the interface between the first fiber part and the second fiber part. It is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 제 1 섬유부의 끝단 및 상기 제 2 섬유부의 끝단이 전기적으로 연결되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. According to one embodiment of the present application, an end of the first fiber part and an end of the second fiber part may be electrically connected, but is not limited thereto.

상기 제 1 섬유부 및 상기 제 2 섬유부의 끝단을 전기적으로 연결하여 상기 제 1 섬유부 및 상기 제 2 섬유부의 접점에 가해진 온도를 측정할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The temperature applied to the contact point of the first fiber part and the second fiber part may be measured by electrically connecting ends of the first fiber part and the second fiber part, but the present invention is not limited thereto.

예를 들면, 상기 제 1 섬유부 및 상기 제 2 섬유부의 끝단에 계측기를 연결하고, 양 끝단에 발생하는 기전력을 측정하여 상기 제 1 섬유부 및 상기 제 2 섬유부의 접점에 가해진 온도를 측정할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.For example, a measuring instrument is connected to the ends of the first fiber part and the second fiber part, and the electromotive force generated at both ends is measured to measure the temperature applied to the contact point of the first fiber part and the second fiber part. However, it is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 그래핀은 산화 그래핀 또는 환원된 산화 그래핀을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the graphene may include graphene oxide or reduced graphene oxide, but is not limited thereto.

화학기상증착법으로 제조되는 그래핀은 다른 그래핀에 비해 순도가 높고 원하는 크기의 그래핀을 제조할 수 있다는 장점이 있으나, 제조되는 그래핀의 양이 매우 적다는 단점을 가지고있다. 반면에, 흑연을 산 처리하여 만들어진 산화 그래핀을 다시 환원하여 만들어진 환원된 그래핀은 많은 양을 제조할 수 있는 장점이 있으나, 순수한 그래핀의 특성을 구현시키기 어렵다는 단점이 있다.Graphene produced by chemical vapor deposition has the advantage of being higher in purity than other graphenes and capable of producing graphene of a desired size, but has a disadvantage in that the amount of graphene produced is very small. On the other hand, reduced graphene produced by reducing graphene oxide produced by acid treatment of graphite has the advantage of being able to be produced in large quantities, but has a disadvantage in that it is difficult to realize the characteristics of pure graphene.

본원에 사용된 그래핀은 화학기상증착법(Chemical vapor deposition; CVD)으로 제조되는 순도 높은 그래핀이 아닌, 산화 그래핀을 환원시킨 환원된 산화 그래핀으로 제조된 그래핀 섬유 온도 센서일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The graphene used herein may be a graphene fiber temperature sensor made of reduced graphene oxide obtained by reducing graphene oxide, rather than high-purity graphene produced by chemical vapor deposition (CVD). It is not limited thereto.

또한, 본원의 제 2 측면은, 그래핀 섬유를 제조하는 단계; 상기 그래핀 섬유를 환원시키는 단계; 를 포함하는, 그래핀 섬유 온도 센서의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the second aspect of the present application, preparing a graphene fiber; reducing the graphene fibers; It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a graphene fiber temperature sensor comprising a.

본원의 제 2 측면에 따른 그래핀 섬유 온도 센서의 제조 방법에 대하여, 본원의 제 1 측면과 중복되는 부분들에 대해서는 상세한 설명을 생략하였으나, 그 설명이 생략되었더라도 본원의 제 1 측면에 기재된 내용은 본원의 제 2 측면에 동일하게 적용될 수 있다.With respect to the manufacturing method of the graphene fiber temperature sensor according to the second aspect of the present disclosure, detailed descriptions of portions overlapping with those of the first aspect of the present disclosure have been omitted. The same can be applied to the second aspect of the present application.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 그래핀 섬유를 제조하는 단계는, 습식 방사를 수행하여 제조하는 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the step of preparing the graphene fibers may include preparing them by performing wet spinning, but is not limited thereto.

예를 들면, 산화 그래핀 액정을 이용하여 습식 방사를 통해 산화 그래핀 섬유를 제조할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.For example, a graphene oxide fiber may be prepared through wet spinning using a graphene oxide liquid crystal, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 그래핀 섬유를 환원시키는 것은, 상기 그래핀 섬유의 전부를 환원시키고, 상기 그래핀 섬유의 일부를 추가로 환원시키는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. According to one embodiment of the present application, reducing the graphene fibers may include reducing all of the graphene fibers and additionally reducing some of the graphene fibers, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 그래핀 섬유의 일부를 추가로 환원시키는 것은, 상기 그래핀 섬유의 전부를 환원시키는데 사용되는 환원제와 다른 농도의 환원제를 사용하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the additional reduction of a portion of the graphene fibers may be using a reducing agent at a concentration different from that used to reduce all of the graphene fibers, but is not limited thereto. .

본원에 따른 그래핀 섬유 온도 센서의 제조 방법은 단일 그래핀 섬유의 전부를 환원시키고, 상기 환원된 그래핀 섬유의 일부를 다른 농도의 환원제를 사용하여 추가로 환원시키므로, 종래의 온도 센서의 제조 방법과는 달리 접합 등과 같은 추가 공정이 요구되지 않을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Since the manufacturing method of a graphene fiber temperature sensor according to the present invention reduces all of a single graphene fiber and further reduces a part of the reduced graphene fiber using a reducing agent having a different concentration, the manufacturing method of a conventional temperature sensor Unlike, an additional process such as bonding may not be required, but is not limited thereto.

또한, 환원제를 이용하여 그래핀 섬유를 환원시키는 방법 이외에 열이나 광학적인 방법을 이용하여 그래핀 섬유를 환원시킬 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In addition, in addition to reducing the graphene fibers using a reducing agent, the graphene fibers may be reduced using a thermal or optical method, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 그래핀 섬유의 일부를 추가로 환원시키는 것에 의해서, 하나의 그래핀 섬유에서 제백 계수가 상이한 제 1 섬유부 및 제 2 섬유부로 구분되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, by further reducing a portion of the graphene fiber, one graphene fiber may be divided into a first fiber portion and a second fiber portion having different Seebeck coefficients, but is limited thereto It is not.

상기 제 1 섬유부 및 상기 제 2 섬유부의 환원도의 차이로 인하여, 상기 제 1 섬유부 및 상기 제 2 섬유부의 제벡 계수가 상이한 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Due to the difference in reduction degree between the first fiber part and the second fiber part, the Seebeck coefficients of the first fiber part and the second fiber part may be different, but the present invention is not limited thereto.

상기 제 1 섬유부 및 상기 제 2 섬유부의 제벡 계수가 다르기 때문에 기전력이 발생한다. 따라서, 본원에 따른 그래핀 섬유 온도 센서는 열전대 형태로서 상기 제 1 섬유부 및 상기 제 2 섬유부의 끝단에서 기전력을 측정하여 온도를 측정할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Since the Seebeck coefficients of the first fiber part and the second fiber part are different, electromotive force is generated. Accordingly, the graphene fiber temperature sensor according to the present disclosure may measure temperature by measuring electromotive force at the ends of the first fiber part and the second fiber part in the form of a thermocouple, but is not limited thereto.

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 환원제는 요오드화수소산, 하이드라진, 아스코르브산, 수소화붕소나트륨, 황산, 수산화칼륨 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택되는 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. According to one embodiment of the present application, the reducing agent may include one selected from the group consisting of hydroiodic acid, hydrazine, ascorbic acid, sodium borohydride, sulfuric acid, potassium hydroxide, and combinations thereof, but is not limited thereto. .

본원의 일 구현예에 따르면, 상기 그래핀 섬유의 양단을 전기적으로 연결시키는 단계를 추가 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present application, the step of electrically connecting both ends of the graphene fiber may be further included, but is not limited thereto.

상기 제 1 섬유부 및 상기 제 2 섬유부의 접합부에 가해지는 온도를 측정하기 위하여 상기 제 1 섬유부 및 상기 제 2 섬유부의 양단을 전기적으로 연결시켜 기전력을 측정하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Electromotive force may be measured by electrically connecting both ends of the first fiber part and the second fiber part in order to measure the temperature applied to the junction of the first fiber part and the second fiber part, but is not limited thereto .

예를 들면, 양단에 계측기를 연결하여 상기 제 1 섬유부 및 상기 제 2 섬유부를 전기적으로 연결시키는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.For example, the first fiber part and the second fiber part may be electrically connected by connecting a measuring instrument to both ends, but is not limited thereto.

또한, 본원의 제 3 측면은 본원의 제 1 측면에 따른 그래핀 섬유 온도 센서를 포함하는, 웨어러블 디바이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, a third aspect of the present disclosure aims to provide a wearable device including the graphene fiber temperature sensor according to the first aspect of the present disclosure.

본원의 제 3 측면에 따른 웨어러블 디바이스에 대하여, 본원의 제 1 측면 및/또는 제 2 측면과 중복되는 부분들에 대해서는 상세한 설명을 생략하였으나, 그 설명이 생략되었더라도 본원의 제 1 측면 및/또는 제 2 측면에 기재된 내용은 본원의 제 3 측면에 동일하게 적용될 수 있다.With respect to the wearable device according to the third aspect of the present application, detailed descriptions of parts overlapping with the first and/or second aspects of the present application are omitted, but even if the description is omitted, the first aspect and/or the second aspect of the present application The content described in the second aspect can be equally applied to the third aspect of the present application.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며 본원의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.The present invention will be described in more detail through the following examples, but the following examples are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the present application.

[실시예 1][Example 1]

그래핀 섬유 온도 센서를 제조하기 위하여, 먼저 산화 그래핀 액정을 이용하여 습식 방사를 통해 산화 그래핀 섬유를 제조하였다.In order to manufacture a graphene fiber temperature sensor, first, a graphene oxide fiber was prepared through wet spinning using a graphene oxide liquid crystal.

이어서, 제조된 산화 그래핀 섬유 전체를 0.97 wt%의 요오드화수소산 용액으로 환원시키고, 상기 환원된 산화 그래핀 섬유의 일부분만 30.6 wt%의 요오드화수소산 용액을 사용하여 추가로 환원시켜 하나의 그래핀 섬유에서 환원도가 다른 두 부분이 존재하는 그래핀 섬유 온도 센서를 제조한다.Subsequently, the entire prepared graphene oxide fiber was reduced with a 0.97 wt% hydroiodic acid solution, and only a portion of the reduced graphene oxide fiber was further reduced using a 30.6 wt% hydroiodic acid solution to form one graphene fiber. fabricated a graphene fiber temperature sensor with two parts with different degrees of reduction.

이하 설명의 편의를 위하여 0.97 wt%의 요오드화수소산 용액으로만 환원된 부분을 제 1 섬유부, 30.6 wt%의 요오드화수소산 용액으로 추가로 환원된 부분을 제 2 섬유부로 지칭한다.For convenience of explanation, the portion reduced only with 0.97 wt% hydroiodic acid solution is referred to as a first fiber portion, and the portion further reduced with a 30.6 wt% hydroiodic acid solution is referred to as a second fiber portion.

그러나, 상기 제 1 섬유부 및 상기 제 2 섬유부는 설명의 편의를 위하여 임의로 지칭하는 것일 뿐 상기 제 1 섬유부의 환원도가 상기 제 2 섬유부의 환원도 보다 더 높을 수 있으며, 상기 제 1 섬유부의 환원도가 상기 제 2 섬유부의 환원도 보다 더 낮을 수도 있다.However, the first fiber part and the second fiber part are arbitrarily referred to for convenience of explanation, and the reduction degree of the first fiber part may be higher than the reduction degree of the second fiber part, and the reduction of the first fiber part degree may be lower than the degree of reduction of the second fiber portion.

상기 제 1 섬유부 및 상기 제 2 섬유부의 환원도가 상이하므로 제벡 계수도 달라지게 되며, 상기 제 1 섬유부 및 상기 제 2 섬유부의 접점에 온도를 가하고, 끝단에서 발생하는 기전력의 크기를 측정하여 온도를 측정할 수 있다.Since the degree of reduction of the first fiber part and the second fiber part are different, the Seebeck coefficient is also changed. temperature can be measured.

도 1 의 (A)는 본원의 일 실시예에 따른 그래핀 섬유 온도 센서의 이미지이며, (B)는 본원의 일 실시예에 따른 그래핀 섬유 온도 센서를 다른 섬유 조직에 연결한 이미지이다.(A) of FIG. 1 is an image of a graphene fiber temperature sensor according to an embodiment of the present invention, and (B) is an image of a graphene fiber temperature sensor according to an embodiment of the present invention connected to another fiber structure.

도 1 의 (A)를 참조하면, 그래핀 섬유의 중심부를 기준으로 제 1 섬유부 및 제 2 섬유부로 나뉘며, 상기 제 1 섬유부 및 상기 제 2 섬유부는 육안으로 구분할 수 없는 일체형이며, 매듭을 지을 수 있을 만큼 유연한 것을 확인할 수 있다.Referring to (A) of FIG. 1, the graphene fiber is divided into a first fiber part and a second fiber part based on the center of the graphene fiber, and the first fiber part and the second fiber part are integral and cannot be distinguished with the naked eye. You can see that it is flexible enough to build.

또한, 도 1 의 (B)를 참조하면, 본원에 따른 그래핀 섬유 온도 센서는 유연하기 때문에 다른 섬유 조직에 결합하여 웨어러블 디바이스로 응용될 수 있는 것을 확인할 수 있다.In addition, referring to (B) of FIG. 1 , it can be confirmed that the graphene fiber temperature sensor according to the present disclosure is flexible and can be applied to a wearable device by being coupled to other fabric tissues.

[실험예 1][Experimental Example 1]

도 2 의 (A)는 본원의 일 실험예에 따른 서로 다른 농도의 요오드화수소산 용액에서 환원된 그래핀 섬유의 저항을 나타낸 그래프이며, (B)는 서로 다른 농도의 요오드화수소산 용액에서 환원된 그래핀 섬유의 제벡 계수를 나타낸 그래프이다.2 (A) is a graph showing the resistance of graphene fibers reduced in hydroiodic acid solutions of different concentrations according to an experimental example of the present application, and (B) is graphene reduced in hydroiodic acid solutions of different concentrations. It is a graph showing the Seebeck coefficient of a fiber.

도 2 의 (A)를 참조하면, 매우 낮은 농도의 요오드화수산 용액(0.97 wt%)에서 환원된 산화 그래핀 섬유도 전기 전도성을 가지는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 별도의 전선을 연결하는 것 없이 측정한 신호를 전달할 수 있는 것을 확인할 수 있다.Referring to (A) of FIG. 2 , it can be seen that the reduced graphene oxide fiber in a very low concentration iodine hydrochloric acid solution (0.97 wt%) also has electrical conductivity. Therefore, it can be confirmed that the measured signal can be transmitted without connecting a separate wire.

또한, 도 2 의 (B)를 참조하면, 그래핀 섬유의 환원도가 증가할수록 제벡 계수가 감소하는 것을 확인할 수 있다. 이를 통해, 단일 그래핀 섬유에서 환원도가 다른 두 부분이 존재하도록 제조함으로써, 환원도가 달라지는 부분에 가해지는 온도에 따라 발생하는 기전력을 측정하여 온도를 센싱할 수 있다.In addition, referring to (B) of FIG. 2 , it can be confirmed that the Seebeck coefficient decreases as the reduction degree of the graphene fiber increases. Through this, by manufacturing a single graphene fiber so that two portions having different degrees of reduction exist, the temperature can be sensed by measuring the electromotive force generated according to the temperature applied to the portion having different degrees of reduction.

[실험예 2][Experimental Example 2]

도 3 은 본원의 일 실험예에 따른 0.97 wt%, 30.6 wt%의 환원제로 환원된 그래핀 섬유 및 본원의 일 실시예에 따라 제작된 일체형 그래핀 섬유의 온도에 따른 기전력을 측정한 그래프이다.3 is a graph measuring electromotive force according to temperature of a graphene fiber reduced with a reducing agent of 0.97 wt% and 30.6 wt% according to an experimental example of the present application and an integrated graphene fiber manufactured according to an example of the present application.

도 3 을 참조하면, (A)는 0.97 wt%의 요오드화수소산 용액으로 환원된 그래핀 섬유를 구리와 연결하였을 때 발생하는 기전력을 측정한 그래프이며, (B)는 30.6 wt%의 요오드화수소산 용액으로 환원된 그래핀 섬유를 구리와 연결하였을 때 발생하는 기전력을 측정한 그래프이다.Referring to Figure 3, (A) is a graph measuring the electromotive force generated when the graphene fiber reduced with a 0.97 wt% hydroiodic acid solution is connected to copper, and (B) is a graph measuring the electromotive force generated with a 30.6 wt% hydroiodic acid solution. This graph measures the electromotive force generated when the reduced graphene fiber is connected to copper.

도 3 을 참조하면, 본원에 따른 일체형 그래핀 섬유에서 발생하는 기전력이 (A) 및 (B)를 구리와 연결하였을 때 발생한 각각의 기전력의 차이와 일치하는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 3 , it can be seen that the electromotive force generated in the integrated graphene fiber according to the present application coincides with the difference in electromotive force generated when (A) and (B) are connected to copper.

이를 통해, 납땜 등과 같은 별도의 접합 과정 없이 열전대 형식의 온도 센서를 제작할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.Through this, it was confirmed that a thermocouple-type temperature sensor can be manufactured without a separate bonding process such as soldering.

[실험예 3][Experimental Example 3]

도 4 는 본원의 일 실험예에 따른 그래핀 섬유 온도 센서에 온도를 가하여 발생하는 기전력의 크기를 측정한 그래프이다.4 is a graph measuring the magnitude of electromotive force generated by applying temperature to a graphene fiber temperature sensor according to an experimental example of the present application.

도 4 를 참조하면, 서로 다른 환원도를 가지는 제 1 섬유부 및 제 2 섬유부의 접점에 가해지는 온도에 따라 발생하는 기전력의 변화를 뚜렷하게 확인할 수 있었고, 온도 차와 기전력의 상관 계수는 0.999로 매우 높은 선형성을 나타내었다. 이를 통해, 본원에 따른 일체형 그래핀 섬유가 온도 센서로서 사용될 수 있음을 확인할 수 있었다.Referring to FIG. 4, the change in electromotive force generated according to the temperature applied to the contact points of the first fiber part and the second fiber part having different degrees of reduction was clearly confirmed, and the correlation coefficient between the temperature difference and the electromotive force was 0.999, which is very showed high linearity. Through this, it was confirmed that the integrated graphene fiber according to the present disclosure can be used as a temperature sensor.

[실험예 4][Experimental Example 4]

도 5 는 본원의 일 실험예에 따른 그래핀 섬유 온도 센서에서 환원도가 상이한 경계면에 손가락을 접촉시켰을 때 발생하는 기전력의 변화를 측정한 그래프이다.5 is a graph measuring a change in electromotive force generated when a finger contacts an interface having a different degree of reduction in a graphene fiber temperature sensor according to an experimental example of the present disclosure.

도 5 를 참조하면, 손가락을 접촉시켰을 때와 손가락을 접촉시키지 않았을 때의 기전력이 확연하게 구분되는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 5 , it can be seen that the electromotive force is clearly distinguished between when the finger is in contact and when the finger is not in contact.

또한, 5 번의 측정동안 센서의 시간 상수(time constant)는 0.4초로 매우 빠른 응답속도를 가지는 것을 확인할 수 있었다.In addition, it was confirmed that the time constant of the sensor during the five measurements had a very fast response speed of 0.4 seconds.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present application is for illustrative purposes, and those skilled in the art will understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present application. Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present application is indicated by the following claims rather than the detailed description above, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts thereof should be construed as being included in the scope of the present application.

Claims (15)

제 1 섬유부; 및
상기 제 1 섬유부와 연결된 제 2 섬유부,
를 포함하며,
상기 제 1 섬유부 및 상기 제 2 섬유부는 하나의 섬유 상에 존재하는 것이며,
상기 제 1 섬유부 및 상기 제 2 섬유부는 그래핀을 포함하고,
상기 제 1 섬유부 및 상기 제 2 섬유부의 환원도가 상이한 것이고,
상기 제 1 섬유부 및 상기 제 2 섬유부는 환원도의 차이로 인해 제백 계수의 차이가 발생하는 것이며,
상기 제백 계수의 차이로 인해 상기 제 1 섬유부 및 상기 제 2 섬유부의 경계면에서 기전력이 발생하는 것인,
그래핀 섬유 온도 센서.
a first fiber section; and
a second fiber part connected to the first fiber part;
Including,
The first fiber part and the second fiber part exist on one fiber,
The first fiber part and the second fiber part include graphene,
The first fiber portion and the second fiber portion have different degrees of reduction,
The first fiber part and the second fiber part have a difference in Seebeck coefficient due to a difference in reduction degree,
Electromotive force is generated at the interface of the first fiber part and the second fiber part due to the difference in the Seebeck coefficient,
Graphene fiber temperature sensor.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 섬유부 또는 상기 제 2 섬유부는 환원도가 증가할수록 제벡 계수가 감소하는 것인,
그래핀 섬유 온도 센서.
According to claim 1,
The first fiber portion or the second fiber portion has a Seebeck coefficient decreasing as the degree of reduction increases,
Graphene fiber temperature sensor.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 섬유부의 끝단 및 상기 제 2 섬유부의 끝단이 전기적으로 연결되는 것인,
그래핀 섬유 온도 센서.
According to claim 1,
Wherein the end of the first fiber part and the end of the second fiber part are electrically connected,
Graphene fiber temperature sensor.
제 1 항에 있어서,
상기 그래핀은 산화 그래핀 또는 환원된 산화 그래핀을 포함하는 것인,
그래핀 섬유 온도 센서.
According to claim 1,
The graphene includes graphene oxide or reduced graphene oxide,
Graphene fiber temperature sensor.
제 1항에 있어서,
상기 제 1 섬유부 및 상기 제 2 섬유부는 열전대(thermocouple) 형태인 것인,
그래핀 섬유 온도 센서.
According to claim 1,
The first fiber part and the second fiber part are in the form of a thermocouple,
Graphene fiber temperature sensor.
그래핀 섬유를 제조하는 단계;
상기 그래핀 섬유를 환원시키는 단계;
를 포함하는,
제 1 항에 따른 그래핀 섬유 온도 센서의 제조 방법에 있어서,
상기 그래핀 섬유를 환원시키는 것은,
상기 그래핀 섬유의 전부를 환원시키고, 상기 그래핀 섬유의 일부를 추가로 환원시키는 것이고,
상기 그래핀 섬유의 일부를 추가로 환원시키는 것에 의해서, 하나의 그래핀 섬유에서 제백 계수가 상이한 제 1 섬유부 및 제 2 섬유부로 구분되는 것인,
제 1 항에 따른 그래핀 섬유 온도 센서의 제조 방법
preparing a graphene fiber;
reducing the graphene fibers;
including,
In the manufacturing method of the graphene fiber temperature sensor according to claim 1,
Reducing the graphene fibers,
reducing all of the graphene fibers and further reducing some of the graphene fibers;
By further reducing a portion of the graphene fiber, one graphene fiber is divided into a first fiber portion and a second fiber portion having different Seebeck coefficients,
Manufacturing method of the graphene fiber temperature sensor according to claim 1
제 8 항에 있어서,
상기 그래핀 섬유의 양단을 전기적으로 연결시키는 단계를 추가 포함하는,
제 1 항에 따른 그래핀 섬유 온도 센서의 제조 방법.
According to claim 8,
Further comprising the step of electrically connecting both ends of the graphene fiber,
A method of manufacturing a graphene fiber temperature sensor according to claim 1 .
제 8 항에 있어서,
상기 그래핀 섬유를 제조하는 단계는,
습식 방사를 수행하여 제조하는 것을 포함하는 것인,
제 1 항에 따른 그래핀 섬유 온도 센서의 제조 방법.
According to claim 8,
The step of preparing the graphene fiber,
Which comprises producing by performing wet spinning,
A method of manufacturing a graphene fiber temperature sensor according to claim 1 .
삭제delete 제 8 항에 있어서,
상기 그래핀 섬유의 일부를 추가로 환원시키는 것은, 상기 그래핀 섬유의 전부를 환원시키는데 사용되는 환원제와 다른 농도의 환원제를 사용하는 것인,
제 1 항에 따른 그래핀 섬유 온도 센서의 제조 방법.
According to claim 8,
Further reducing a portion of the graphene fibers is to use a reducing agent at a concentration different from that used to reduce all of the graphene fibers.
A method of manufacturing a graphene fiber temperature sensor according to claim 1 .
제 12 항에 있어서,
상기 환원제는 요오드화수소산, 하이드라진, 아스코르브산, 수소화붕소나트륨, 황산, 수산화칼륨 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택되는 것을 포함하는 것인,
제 1 항에 따른 그래핀 섬유 온도 센서의 제조 방법.
According to claim 12,
The reducing agent comprises hydroiodic acid, hydrazine, ascorbic acid, sodium borohydride, sulfuric acid, potassium hydroxide and combinations thereof selected from the group consisting of,
A method of manufacturing a graphene fiber temperature sensor according to claim 1 .
삭제delete 제 1 항 및 제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 그래핀 섬유 온도 센서를 포함하는, 웨어러블 디바이스.A wearable device comprising the graphene fiber temperature sensor according to any one of claims 1 and 4 to 7.
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