KR20160061559A - 변형 감지센서 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 변형 감지센서 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 변형 감지센서는 액상의 전해질이 유동하는 미세 유체관을 형성하여 간단히 제조할 수 있고, 늘림, 굽힘 및 비틀림 등의 다양한 변형에 대한여 히스테리시스 손실 없이 일정한 응답신호를 나타낼 수 있어, 움직임을 가진 기계장치에 적용할 수 있으며, 이때, 우수한 센싱능을 구현할 수 있다.

Description

변형 감지센서 및 이의 제조방법{Strain sensitive sensor and manufacturing method of the same}
본 발명은 변형 감지센서 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
최근, 의료 간호 기기, 산업용 로봇이나 퍼스널 로봇 등의 분야에 있어서, 소형·경량인 센서의 필요성이 높아지고 있다. 또, 왜곡 센서, 진동 센서로서, 복잡한 형상의 구조물에 설치 가능한 경량이면서 유연한 변형 감지센서의 필요성이 높아지고 있다.
종래의 변형 감지센서에 관한 연구는 그래핀 소재나 나노 소재를 바탕으로 진행이 되고 있다. 그래핀이나 나노 소재 자체의 성질은 변형 감지센서에 적용하기에 훌륭한 효율을 자랑하지만, 폴리디메틸실록산과 같은 탄성 기재(Elastic Substrate)에 옮기는 과정이 복잡한 문제점이 있다. 또한, 그래핀 소재를 이용할 경우, 골격 구조물에 화학증기증착(Chemical Vapor Deposition, CVD)법 등을 이용해 그래핀을 올린 후, 이를 또다시 탄성 기재에 올리는 복잡한 과정을 추가로 요구하는 문제점이 있다.
한국특허공개 제2012-0091202호
본 발명은 액상의 전해질이 유동하는 미세 유체관이 형성된 고분자 시트; 및 상기 미세 유체관의 양 끝단에 형성된 1 쌍의 전극을 포함하는 변형 감지센서 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 변형 감지센서 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 상기 변형 감지센서의 하나의 예로서,
미세 유체 채널이 형성된 고분자 시트;
미세 유체 채널 내에 충진된 액상의 전해질; 및
고분자 시트 내에 형성된 미세 유체 채널의 양 끝단에 형성된 1 쌍의 전극을 포함하는 변형 감지센서를 제공할 수 있다.
또한, 상기 변형 감지센서 제조방법의 하나의 예로서,
미세 유체 채널이 형성된 고분자 시트를 형성하는 단계;
미세 유체 채널에 전해질을 주입하는 단계; 및
전극을 형성하는 단계를 포함하는 변형 감지센서의 제조방법을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 변형 감지센서는 액상의 전해질이 유동하는 미세 유체관을 형성하여 간단히 제조할 수 있고, 늘림, 굽힘 및 비틀림 등의 다양한 변형에 대한여 히스테리시스 손실 없이 일정한 응답신호를 나타낼 수 있어, 움직임을 가진 기계장치에 적용할 수 있으며, 이때, 우수한 센싱능을 구현할 수 있다.
도 1은 일 실시예에서, 본 발명에 따른 변형 감지센서의 모식도이다.
도 2는 일 실시예에서, 본 발명에 따른 미세 유체 채널의 모식도이다.
도 3은 일 실시예에서, 본 발명에 따른 변형 감지센서의 투명도 테스트 과정의 모식도이다.
도 4는 일 실시예에서, 본 발명에 따른 변형 감지센서의 투명도 테스트 결과이다.
도 5 내지 7은 일 실시예에서, 본 발명에 따른 변형 감지센서의 인장 응력 테스트 결과이다.
도 8은 일 실시예에서, 본 발명에 따른 변형 감지센서의 굽힘 응력 테스트 결과이다.
도 9는 일 실시예에서, 본 발명에 따른 변형 감지센서의 비틀림 응력 테스트 결과이다.
도 10은 일 실시예에서, 본 발명에 따른 변형 감지센서의 신체 적용 테스트 결과이다.
도 11은 일 실시예에서, 실시예와 비교예에 따른 변형 감지센서의 히스테리시스 비교 측정 결과이다.
도 12는 일 실시예에서, 본 발명에 따른 변형 감지센서의 안정성 테스트 결과이다.
본 발명은 변형 감지센서 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 상기 변형 감지센서의 하나의 예로서,
미세 유체 채널이 형성된 고분자 시트;
미세 유체 채널 내에 충진된 액상의 전해질; 및
고분자 시트 내에 형성된 미세 유체 채널의 양 끝단에 형성된 1 쌍의 전극을 포함하는 변형 감지센서를 제공할 수 있다.
구체적으로, 상기 미세 유체 채널은 고분자 시트 내에 함침된 구조일 수 있다. 최근 미세 유체 시스템은 마이크로미터 단위의 단면적을 가지는 유체가 흐를 수 있는 시스템으로서, 화학과 생물 그리고 의료분야 등의 주요한 연구기술로 등장하고 있다. 이러한, 미세 유체 시스템을 변형 감지센서에 도입함으로써, 장치의 성질과 기능을 간단한 방법으로 조절이 가능하게 하여, 제조 공정을 단순화하였다.
또한, 상기 고분자 시트 내에 형성된 미세 유체 채널의 양 끝단에 1 쌍의 전극을 각각 형성하고, 전압을 인가함으로써, 변형 감지센서의 변형율에 따른 신호의 변화 정도를 측정함으로써 다양한 움직임을 감지할 수 있다.
하나의 예로서, 상기 변형 감지센서는 하기 일반식 1을 만족할 수 있다.
[일반식 1]
|(S - R)/S| × 100 ≤ 5%
상기 일반식 1에서,
X축은 변형 감지센서 내의 미세 유체 채널에 가해지는 길이방향의 변형율로, 변형력이 가해지기 전의 길이에 대한 변형력이 가해진 후의 길이 변화의 비율을 백분율로 표시한 것을 의미하고,
Y축은 변형 감지센서 내의 미세 유체 채널의 저항 변화율로, 변형력이 가해지기 전의 저항값에 대한 변형력이 가해진 후의 저항값의 비율을 백분율로 표시한 것을 의미하며,
상기 X축 및 Y축으로 표시된 그래프를 도시하였을 때,
S는 변형율이 0%에서 25%로 증가 시, 그래프의 면적을 의미하고,
R은 변형율이 25%에서 0%로 감소 시, 그래프의 면적을 의미한다.
상기 일반식 1을 통해, 본 발명에 따른 변형 감지센서에 변형을 가했을 때와, 변형을 가하지 않았을 경우를 반복 수행하였을 때, 히스테리시스(hysteresis) 존재 여부를 확인할 수 있다.
상기 히스테리시스란, 이력현상을 의미할 수 있다. 예를 들어, 탄성을 가진 물체에　외력을 가하면 변형하나, 이 외력을 제거하면 다시 본래의　모양으로 되돌아 간다. 그러나 어느 한계 이상의　힘을 가하면 본래의 모양으로 되돌아가지 않고　변형한 그대로의 상태에 있으며, 변형의 정도도 외력의 크기에 따라 다르다. 이와 같이 물체의 성질이 현재의 상태만으로는 모르므로 과거의 이력이 어떠했는가에 따라 다른 현상을 히스테리시스 현상이라고 한다.
구체적으로, 상기 일반식 1을 보면, 변형 감지센서의 X축 대비 Y축 그래프를 도시하였을 때, 변형율이 0%에서 25%로 증가 시 그래프의 면적과 변형율이 25%에서 0%로 감소 시 그래프의 면적의 차이가 5% 이하로, 에너지 손실이 거의 발생하지 않으며, 측정 감도가 우수하다는 것을 확인할 수 있다.
예를 들어, 변형율이 0%에서 25%로 증가 시 그래프의 면적과 변형율이 25%에서 0%로 감소 시 그래프의 면적의 차이는 0.01 내지 5%, 0.01 내지 3% 또는 0.01 내지 1% 범위일 수 있다.
또 하나의 예로서, 상기 변형 감지센서는 하기 일반식 2를 만족할 수 있다.
[일반식 2]
0.93 ≤ △Rratio , S/△Rratio , R ≤ 1.07
상기 일반식 2에서,
X축은 변형 감지센서 내의 미세 유체 채널에 가해지는 길이방향의 변형율로, 변형력이 가해지기 전의 길이에 대한 변형력이 가해진 후의 길이 변화의 비율을 백분율로 표시한 것을 의미하고,
Y축은 변형 감지센서 내의 미세 유체 채널의 저항 변화율로, 변형력이 가해지기 전의 저항값에 대한 변형력이 가해진 후의 저항값의 비율을 백분율로 표시한 것을 의미하며,
상기 X축 및 Y축으로 표시된 그래프를 도시하였을 때,
△Rratio , S는 변형율이 0%에서 25%로 증가 시, 임의의 구간(do)에서의 저항 변화율의 변화값을 의미하고,
△Rratio , R는 변형율이 25%에서 0%로 감소 시, 임의의 구간(do)에서의 저항 변화율의 변화값을 의미한다.
구체적으로, 상기 일반식 2를 보면, 변형 감지센서의 X축 대비 Y축 그래프를 도시하였을 때, 변형율이 0%에서 25%로 증가 시와, 변형율이 25%에서 0%로 감소 시, 동일의 임의의 구간(do)에서의 저항 변화율의 변화값은 0.93 내지 1.07 범위일 수 있다. 예를 들어, 상기 △Rratio , S/△Rratio , R는 0.95 내지 1.05 또는 0.98 내지 1.02일 수 있다. 상기 범위 내로 △Rrat io, S/△Rratio , R를 제어함으로써, 히스테리시스 발생을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.
상기 미세 유체 채널 내에 유동하는 전해질은 1 종 이상의 이온성 액체를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 전해질로서, 1 종의 이온성 액체를 사용하거나, 2 종 이상의 이온성 액체를 혼합하여 사용할 수 있다. 2 종 이상의 이온성 액체를 혼합하여 사용할 경우, 전해질의 투명도를 더욱 향상시킬 수 있어, 투명한 장치 제작에 용이할 수 있다.
상기 이온성 액체(Ionic liquids)는 상온에서 액체로 존재하는 음이온과 양이온으로 구성된 물질로서, 휘발성이 거의 없고, 전기 전도도를 가지며, 열적 안정성과 넓은 화학적 창(Chemical Window)을 가진다. 이러한 특징들 때문에 유독한 유기용매들을 대체해서 사용되고 있다. 또한, 음이온과 양이온으로 구성되어 있기 때문에 음이온이나 양이온의 종류에 따라 다양한 범위의 성질을 갖는다. 따라서, 목적에 따라서 다양한 이온성 액체를 이용할 수 있다는 장점이 있다. 이온성 액체는 용매로서의 강한 장점들 덕분에 주로 고분자 합성이나 나노 입자의 제조 등에 용매로서 많이 이용되고 있고, 가스센서(Gas sensor)나 전기화학적 센서(Electrochemical Sensor)의 연구에서도 이온성 액체의 성질을 이용한 연구가 활발히 진행되고 있다.
상기 이온성 액체는 증기압이 거의 없기 때문에 인화성이 낮고, 열적 안정성이 우수하다. 이온 액체를 비수계 고분자 고체 전해질의 구성 성분으로서 이용함으로써, 물이나 유기 용매를 전해액에 이용할 경우에 염려되는 전해액의 증발의 문제를 피할 수 있다.
상기 이온성 액체를 구성하는 양이온의 예로서, 하기 화학식 1 내지 5의 구조를 포함할 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에서,
R1, R2 및 R3는, 각각 독립적으로, 수소 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 2 내지 10의 알케닐기, 탄소수 6 내지 15의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아르알킬기 또는 탄소수 2 내지 30의 폴리옥시알킬렌기를 나타낸다.
[화학식 2]
Figure pat00002
상기 화학식 2에서,
R4는 수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 2 내지 10의 알케닐기, 탄소수 6 내지 15의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아르알킬기 또는 탄소수 2 내지 30의 폴리옥시알킬렌기를 나타내고,
R'는 탄소수 1 내지 6의 알킬기를 나타내며,
n은 0 내지 5의 정수를 나타낸다.
n이 2 이상인 경우, 각 R'는 각각 동일하거나 서로 다른 치환기를 가질 수 있다.
[화학식 3]
Figure pat00003
상기 화학식 3에서,
R5, R6 , R7 및 R8은, 각각 독립적으로, 수소원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 2 내지 10의 알케닐기, 탄소수 6 내지 15의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아르알킬기, 탄소수 2 내지 30의 폴리옥시알킬렌기를 나타내거나, 또는 R5 내지 R8 중 2 개의 기가 공동하여 환구조를 형성한다.
[화학식 4]
Figure pat00004
상기 화학식 4에서,
R9, R10 , R11 및 R12은, 각각 독립적으로, 수소원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 2 내지 10의 알케닐기, 탄소수 6 내지 15의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아르알킬기, 탄소수 2 내지 30의 폴리옥시알킬렌기를 나타내거나, 또는 R9 내지 R12 중 2 개의 기가 공동하여 환구조를 형성한다.
[화학식 5]
Figure pat00005
상기 화학식 5에서,
R13 , R14 및 R15는, 각각 독립적으로, 수소원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 2 내지 10의 알케닐기, 탄소수 6 내지 15의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아르알킬기, 탄소수 2 내지 30의 폴리옥시알킬렌기를 나타내거나, 또는 R13 내지 R15 중 2 개의 기가 공동하여 환구조를 형성한다.
상기 화학식 1 내지 5에서, R1 내지 R15의 정의에 있어서, 탄소수 1 내지 10의 알킬기로서는, 탄소수 1 내지 6인 것이 바람직하고, 탄소수 1 내지 4인 것이 보다 바람직하며, 구체적으로는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 뷰틸기 등을 들 수 있다.
또한, 탄소수 2 내지 10의 알케닐기로서는, 탄소수 2 내지 6인 것이 바람직하고, 탄소수 2 내지 4인 것이 보다 바람직하며, 구체적으로는, 비닐기, 프로페닐기, 뷰테닐기 등을 들 수 있다.
또한, 탄소 수 6 내지 15의 아릴기로서는, 페놀기, 나프틸기 등을 들 수 있다.
또한, 탄소수 7 내지 20의 아르알킬기로서는, 벤질기, 페네틸기 등을 들 수 있다.
또한, 탄소수 2 내지 30의 폴리옥시알킬렌기로서는, 폴리옥시에틸렌기, 폴리옥시프로필렌기 등을 들 수 있다.
또한, 2 개의 기가 공동하여 환구조를 형성할 경우로서, 예를 들어, 중심원자와 공동하여, 피롤리딘환이나 피페리딘환을 형성할 경우 등을 들 수 있다.
이 중에서도 이온 액체의 이온전도성 및 입수 용이성의 관점에서 화학식 1로 표시되는 비치환 혹은 치환 이미다졸륨 양이온(imidazolium cation)이 바람직하고, 치환 이미다졸륨 양이온이 보다 바람직하다.
또한, 상기 이온성 액체를 구성하는 음이온의 예로서, 할로겐 함유 음이온, 광산 음이온, 유기산 음이온 등을 들 수 있다. 할로겐 함유 음이온 혹은 광산 음이온의 예로서는, 구체적으로는 PF6 -, ClO4 -, CF3SO3 -, C4F9SO3 -, BF4 -, (CF3SO2)2N-, (C2F5SO2)2N-, (CF3SO2)3C-, AsF6 -, SO4 2 -, (CN)2N- 및 NO3 - 등을 들 수 있다. 또한, 유기산 음이온의 예로서는 RSO3 -, RCO2 - 등을 들 수 있다. 여기에 있어서, R은 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 탄소수 2 내지 4의 알케닐기, 탄소수 7 내지 20의 아르알킬기, 탄소수 8 내지 20의 아르알케닐기, 탄소수 2 내지 8의 알콕시알킬기, 탄소수 3 내지 8의 아실옥시알킬기, 탄소수 2 내지 8의 설포알킬기, 탄소수 6 내지 15의 아릴기 또는 탄소수 3 내지 7의 방향족 복소환기를 나타낸다.
이들 중에서도 이온 액체의 이온전도율 및 입수 용이성의 관점에서 PF6 -, ClO4 -, CF3SO3 -, C4F9SO3 -, BF4 -, (CN)2N- 및 (CF3SO2)2N-, (C2F5SO2)2N- 등의 설포닐 이미드계 음이온이 바람직하고, (CF3SO2)2N-, (C2F5SO2)2N- 등의 설포닐 이미드계 음이온이 특히 바람직하다.
본 발명에 적합하게 이용되는 이온성 액체는 상기 전술한 양이온과 음이온의 조합으로 이루어진 이온성 액체를 포함할 수 있다.
상기 전해질의 투명도는 95% 이상일 수 있다. 예를 들어, 상기 투명도는 95 내지 99.9%, 95 내지 99% 또는 98 내지 99%일 수 있다. 상기 투명도는 2 종 이상의 이온성 액체를 혼합하여 사용할 시 더욱 향상될 수 있으며, 이를 인해, 투명한 장치 제작에 용이할 수 있다.
상기 변형 감지센서는 하기 일반식 3을 만족할 수 있다.
[일반식 3]
|n1 - n2| ≤ 0.05
일반식 3에서,
n1은 고분자 시트의 평균 굴절율을 의미하고,
n2는 전해질의 평균 굴절율을 의미한다
구체적으로, 본 발명에 따른 변형 감지센서는, 고분자 시트와 전해질의 평균 굴절률 차이가 0.05 이하일 수 있다. 예를 들어, 상기 굴절율 차이는 0.001 내지 0.04, 0.001 내지 0.03 또는 0.003 내지 0.03일 수 있다. 고분자 시트와 전해질의 평균 굴절률 차이를 0.05 이하로 제어함으로써, 장치의 투명성을 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 상기 고분자 시트는, 실리콘계 수지, 스티렌계 수지, 폴리올레핀계 수지, 열가소성 엘라스토머, 폴리옥시알킬렌계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리페닐렌설파이드계 수지, 탄화수소의 혼합물, 폴리아미드계 수지, 아크릴레이트계 수지, 에폭시계 수지, 불소계 수지 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
상기 실리콘계 수지로는, 예를 들면, 폴리디메틸실록산 등이 예시될 수 있다.
상기 스티렌계 수지로는, 예를 들면, 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체(SEBS), 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체(SIS), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 블록 공중합체(ABS), 아크릴로니트릴-스티렌-아크릴레이트 블록 공중합체(ASA), 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체(SBS), 스티렌계 단독 중합체 또는 이들의 혼합물이 예시될 수 있다.
상기 올레핀계 수지로는, 예를 들면, 고밀도폴리에틸렌계 수지, 저밀도폴리에틸렌계 수지, 폴리프로필렌계 수지 또는 이들의 혼합물이 예시될 수 있다.
상기 열가소성 엘라스토머로는, 예를 들면, 에스터계 열가소성 엘라스토머, 올레핀계 열가소성 엘라스토머 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다. 그 중 올레핀계 열가소성 엘라스토머로서 폴리부타디엔 수지 또는 폴리이소부텐 수지 등이 사용될 수 있다.
상기 폴리옥시알킬렌계 수지로는, 예를 들면, 폴리옥시메틸렌계 수지, 폴리옥시에틸렌계 수지 또는 이들의 혼합물 등이 예시될 수 있다.
상기 폴리에스테르계 수지로는, 예를 들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 수지, 폴리부틸렌 테레프탈레이트계 수지 또는 이들의 혼합물 등이 예시될 수 있다.
상기 폴리염화비닐계 수지로는, 예를 들면, 폴리비닐리덴 클로라이드 등이 예시될 수 있다.
상기 탄화수소의 혼합물로는, 예를 들면, 헥사트리아코탄(hexatriacotane) 또는 파라핀 등이 예시될 수 있다.
상기 폴리아미드계 수지로는, 예를 들면, 나일론 등이 예시될 수 있다.
상기 아크릴레이트계 수지로는, 예를 들면, 폴리부틸(메타)아크릴레이트 등이 예시될 수 있다.
상기 에폭시계 수지로는, 예를 들면, 비스페놀 A 형, 비스페놀 F 형, 비스페놀 S 형 및 이들의 수첨가물 등의 비스페놀형; 페놀노볼락형이나 크레졸노볼락형 등의 노볼락형; 트리글리시딜이소시아누레이트형이나 히단토인형등의 함질소 고리형; 지환식형; 지방족형; 나프탈렌형, 비페닐형 등의 방향족형; 글리시딜에테르형, 글리시딜아민형, 글리시딜에스테르형 등의 글리시딜형; 디시클로펜타디엔형 등의 디시클로형; 에스테르형; 에테르에스테르형 또는 이들의 혼합물 등이 예시될 수 있다.
또한, 상기 불소계 수지로는, 폴리트리플루오로에틸렌 수지, 폴리테트라플루오로에틸렌 수지, 폴리클로로트리플루오로에틸렌 수지, 폴리헥사플루오로프로필렌수지, 폴리플루오린화비닐리덴, 폴리플루오린화비닐, 폴리플루오린화에틸렌프로필렌 또는 이들의 혼합물 등이 예시될 수 있다.
구체적으로, 상기 고분자 시트는, 실리콘계 수지인 폴리디메틸실록산을 사용할 수 있으며, 이를 사용하여 고분자 시트를 몰딩(molding)함으로써, 투명하고, 유연한 변형 감지센서를 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 변형 감지센서는 당김, 굽힘 및 비틀림을 감지할 수 있다.
구체적으로, 변형 감지센서는 상기 설명한 바와 같이, 투명하고 유연한 소재를 이용하여 미세 유체 채널이 형성된 고분자 시트를 제조함으로써, 당김, 굽힘 및 비틀림 등의 다양한 변형을 구현할 수 있다. 또한, 상기 미세 유체 채널 내에 이온성 액체를 이용한 전해질을 주입함으로써, 상기 다양한 변형에 대한 센서의 응답 감도를 향상시키며, 큰 변형이 일어날 때도 히스테리시스 없이 일정한 응답 신호를 얻을 수 있다.
예를 들어, 당김에 대한 변형을 측정할 경우, 변형 감지 센서의 양 끝단을 잡고 일정한 속도로 당기는 힘을 가하고, 힘을 가하지 않고를 반복 수행하여 인장 응력(tensile stress)를 측정함으로써 확인할 수 있다. 이때, 가하는 힘이 증가함에 따라 전류의 감소 정도가 증가하는 것을 확인할 수 있으며, 변형 감지센서에 큰 힘을 가하여 200% 정도의 매우 변형이 일어날 때도 히스테리시스 발생 없이 일정한 응답 신호를 얻을 수 있다.
또한, 굽힘에 대한 변형을 측정할 경우, 변형 감지 센서의 양 끝단을 잡고 일정한 속도로 굽히는 힘을 가하고, 힘을 가하지 않고를 반복 수행하여 굽힘 응력(bending stress)를 측정함으로써 확인할 수 있다. 이때, 가하는 힘이 증가함에 따라 응답 신호의 크기도 증가하는 것을 확인할 수 있으며, 변형 감지센서에 가해지는 힘에 따라 100° 이하의 굽힘 정도 및 100 내지 180°의 굽힘 정도에 대한 응답 신호를 얻을 수 있다. 특히 100° 이하의 굽힘 정도에 대한 응답 신호는 더욱 확연히 나타나는 것을 확인할 수 있으며, 히스테리시스 발생 없이 응답 신호를 얻을 수 있다.
또한, 비틀림에 대한 변형을 측정할 경우, 변형 감지 센서의 양 끝단을 잡고 일정한 속도로 비트는 힘을 가하고, 힘을 가하지 않고를 반복 수행하여 비틀림 응력(torsion stress)를 측정함으로써 확인할 수 있다. 이때, 가하는 힘이 증가함에 따라 저항 변화가 증가하는 것을 확인할 수 있다.
상기 미세 유체 채널은,
미세 유체관; 및
상기 미세 유체관의 양 끝단에 형성된 전극 연결부를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 상기 미세 유체관의 평균 직경은 1 내지 1000 ㎛일 수 있다. 예를 들어, 미세 유체관의 평균 직경은 10 내지 800 ㎛, 100 내지 600 ㎛ 또는 300 내지 500 ㎛일 수 있다. 상기 범위 내로 미세 유체관을 제조함으로써, 변형 감지센서의 응답 감도를 향상시킬 수 있다.
또한, 미세 유체관의 평균 길이는 10 내지 100 mm일 수 있다. 예를 들어, 미세 유체관의 평균 길이는 10 내지 95 mm, 20 내지 80 mm 또는 20 내지 40 mm일 수 있다. 구체적으로, 상기 미세 유체관의 길이는 변형 감지센서의 용도에 따라 직선 내지 곡선 등의 다양한 모양 및 길이로 제조할 수 있다.
상기 미세 유체 채널이 형성된 고분자 시트는 패턴화된 구조일 수 있다. 예를 들어, 상기 패턴은 마이크로 단위의 미세 패턴일 수 있고, 패턴 구조는 특별히 한정되지 않으며, 필요에 따라 다양한 패턴을 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 패턴을 형성하는 방법은 포토리소그래피(photolithography) 법을 통해 제조할 수 있다. 상기 방법을 통해, 고분자 시트에 원하는 구조와 패턴을 을 형성할 수 있으며, 장치의 성질과 기능을 조절할 수 있으며, 한번 제조되 패턴화된 고분자 시트를 이용하여 변형 감지센서에 여러 번 재사용이 가능하다.
본 발명에 따른 변형 감지센서 제조방법의 하나의 예로서,
미세 유체 채널이 형성된 고분자 시트를 형성하는 단계;
미세 유체 채널에 전해질을 주입하는 단계; 및
전극을 형성하는 단계를 포함하는 변형 감지센서의 제조방법을 제공할 수 있다.
이때, 고분자 시트 및 전해질은 상기 설명한 바와 동일할 수 있다.
구체적으로, 미세 유체 채널이 형성된 고분자 시트를 형성하는 단계는,
미세 유체 채널 마스터를 형성하는 단계; 및
미세 유체 채널 마스터 상에 고분자 수지를 도포한 후 경화하는 단계를 포함할 수 있다.
구체적으로, 미세 유체 채널 마스터를 형성하는 단계는 Si-wafer 위에 광경화성 수지를 코팅 후, 소프트 베이킹(soft baking)하고, 광경화성 수지 위에 원하는 형태의 포토마스크(photomask)를 올린 후, 하드 베이킹(hard baking)하여 제조할 수 있다. 이때, 광경화성 수지의 종류는 특별히 한정하지 않는다.
이렇게 제조된 미세 유체 채널 마스터 위에 고분자 수지를 도포한 후, 경화시켜 고분자 시트를 제조할 수 있다. 이때, 전해질 주입을 위해, 위치에 맞게 구멍을 미리 뚫어 준다.
상기 미세 유체 채널 마스터 상에 고분자 수지를 도포하는 단계에서,
고분자 수지와 함께 경화제를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 고분자 수지와 경화제는 10:1 내지 15:1 중량비로 혼합하여 사용할 수 있다. 또한, 경화제의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 수산기를 기능기로 가지고 있는 수지를 경화시킬 수 있는 것이면 모두 가능하다. 예를 들어, 멜라민, 우레아-포름알데히드, 이소시아네이트 관능성예비중합체, 페놀경화제 및 아미노계　경화제　등을 사용할 수 있다.
이렇게 미세 유체 채널이 형성된 고분자 수지를 제조하고, 미세 유체 채널의 양 끝단에 미리 뚫어 놓은 구멍에 튜브(tube)를 연결하여 전해질을 주입할 수 있다. 그런 다음, 상기 양 끝단의 튜브에 각각 전극 물질을 꽂아 전극을 형성하여 변형 감지센서를 제조할 수 있다. 이때, 전극 물질은 특별히 한정되지 않는다.
이하, 상기 서술한 내용을 바탕으로, 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 권리범위를 한정하려는 것은 아니다.
실시예 1: 변형 감지센서 제조
1) 미세 유체 채널 마스터 제조
Si-wafer 위에 광경화성 수지인 SU8-2050(MicroChem)을 65 내지 70 ㎛ 두께로 스핀 코팅한 후, Hot plate 위에서 95℃로 Soft Baking을 진행하였다. 이렇게 Soft Baking 과정을 거친 광경성 수지 위에 미리 준비된 Photomask를 Si-wafer크기에 맞게 올린 후, 자외선을 60 초 정도 조사하였다. 그런 다음, 다시 95℃에서 Post Baking을 진행하고, 현상(development) 과정을 거친 후(AZ 1500 Thinner) 다시 150℃에서 한 시간 이상 Hard baking을 진행하였다.
2) 변형 감지센서 제조
상기 제조된 미세 유체 채널 마스터 위에 폴리디메틸실록산(PDMS)과 경화제를 10:1의 중량비로 섞은(SYLGARD184, Dow Corning) 용액을 부어준 후에, 80℃ Hot plate 위에서 2 시간 이상 경화시켰다. 이렇게 경화된 PDMS에 미리 이온성 액체를 주입할 수 있게 위치에 맞게 구멍을 뚫어 주었다. 이렇게 미세 유체 채널이 형성된 고분자 시트를 제조하였다. 그런 다음, 상기 고분자 시트와 준비해 놓은 PDMS 슬래브(slab)를 에어 플라즈마 클리너 (PDC-32G, Harrick Plasma) 처리한 후, 처리된 면끼리 접합하였다. 그런 다음, 미리 뚫어 놓은 구멍에 튜브를 연결하고, 다시 튜브와 구멍 사이에 누출(Leakage)을 방지하기 위해 경화 전 PDMS 혼합물을 구멍과 튜브 사이에 미세 량을 올려서 80℃ Hot plate 위에서 2 시간 이상 경화시켰다. 그런 다음, 상기 튜브를 통해 이온성 액체를 주입한 후, 튜브에 백금선(Platinum Wire, Alfa Aeser, 0.404 mm)를 꽂아 전극을 형성하여 변형 감지센서를 제조하였다.
구체적으로, 이의 모식도는 하기 도 1을 통해 확인할 수 있다. 도 1을 보면, 미세 유체 채널(20)이 형성된 고분자 시트(10)와 슬래브(30)이 접합되어 있고, 상기 미세 유체 채널의 양 끝단에 백금선(50)으로 구성된 전극(40)이 형성된 것을 확인할 수 있다.
또한, 상기 제조된 미세 유체 채널은 하기 도 2와 같은 형태로 제조할 수 있다. 도 2를 보면, 400 ㎛의 평균 직경을 갖는 미세 유체관을 형성하고, 상기 미세 유체관 양 끝단에 전극 연결부를 평균 직경 800 ㎛의 원형으로 형성하였으며, 미세 유체 채널의 전체적인 길이는 31.6 mm로 제조하였다.
실시예 2: 변형 감지센서 제조
상기 실시예 1과 동일하게 제조하되, 미세 유체관의 평균 직경을 200 ㎛로 형성하여 제조하였다.
실시예 3: 변형 감지센서 제조
상기 실시예 1과 동일하게 제조하되, 미세 유체관의 평균 직경을 100 ㎛로 형성하여 제조하였다.
실시예 4: 변형 감지센서 제조
상기 실시예 1과 동일하게 제조하되, 고분자 시트 제조 시 사용되는 고분자를 폴리디메틸실록산 대신에 상업적으로 구매 가능한 Ecoflex(ECOFLEX® 0010, Smooth-On)을 사용하여 제조하였다.
비교예 : 변형 감지센서 제조
공개 논문 Lee, et al. "A stretchable strain sensor based on a metal nanoparticle thin film for human motion detection" Nanoscale (2014) 6, 11932-11939 에서 개시된 바와 같이 변형 감지센서를 제조하였다.
실험예 1: 투명도 테스트
상기 실시예 1에서 제조된 변형 감지센서에 대한 투명도를 확인하기 위해, 격자무늬 형태의 미세 유체 채널이 형성된 고분자 시트를 2 중으로 접합해서 자외-가시광 분광법(UV-vis spectroscopy, V-670, JASCO)를 측정하는 실험을 진행하였다. 상기 채널의 높이와 평균 직경은 각각 65 내지 70 ㎛ 및 400 ㎛로 제조하여 측정하였다. 이에 대한 모식도는 하기 도 3에 나타내었다.
도 3을 보면, (a) 격자무늬 형태의 미세 유체 채널이 형성된 고분자 시트를 산소 플라즈마 처리하여 2 중으로 접합하고, (b) 이온성 액체를 주입하여, (c) 가로와 세로 너비를 각각 36 mm 및 24 mm로 제조하여 변형 감지센서를 제조하였다.
상기 제조된 변형 감지센서에 대하여 투명도를 테스트한 결과는 하기 도 4에 나타내었다. 도 4의 (a)를 보면, 이온성 액체로서, 1-부틸-3-메틸이미다졸륨아세테이트(1-butyl-3-methylimidazolium acetate, BMIM-OAc)(굴절율: 1.49)와 1-부틸-3-메틸이미다졸륨 비스(트리플로로메탄설포닐)아마이드(1-butyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide, BMIM-Ntf2)(굴절율: 1.42)의 조성에 따른 굴절율 이론값(실선)과 측정값(점)을 확인할 수 있으며, 이를 통해, MIM-Ac에 대하여 BMIM-Ntf2를 40 내지 60 몰%로 혼합할 경우, 이론값과 측정값이 일치하는 것을 확인할 수 있었다. 이를 통해, PDMS(굴절율: 1.43 내지 1.46)과 이온성 액체의 굴절율이 거의 일치하여 투명도를 구현할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 도 4의 (b)를 보면, 자외-가시광 분광법에서, 파장에 따른 흡광도 측정 결과를 확인할 수 있다. 구체적으로, (1) 이온성 액체를 주입하지 않은 경우, (2) BMIM-OAc를 100 몰%로 주입한 경우, (3) BMIM-Ntf2를 100 몰%로 주입한 경우 및 (4) BMIM-OAc 51 몰% 및 BMIM-Ntf2 29 몰%로 혼합하여 주입한 경우에 대하여 각각 측정하였으며, (4)의 경우 가장 낮은 흡광도를 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 이때, 흡광도가 낮을수록 굴절율에 차이가 없고 투명하다는 것을 의미한다.
또한, 도 4의 (c)에서는 이온성 액체를 주입하기 전의 변형 감지센서의 이미지를 나타내었고, (d)에서는 상기 (4)와 같이 제조된 이온성 액체를 주입하였을 경우의 이미지를 나타내었다. 구체적으로, 이온성 액체를 주입하기 전에는 PDMS와 공기의 굴절율 차이로 투명도가 낮아 배경글씨가 흐리게 보이나, 이온성 액체를 주입한 경우에는 깨끗하고 투명한 이미지를 얻을 수 있었다.
이러한 결과를 통해, 변형 감지센서가 목적에 따라 대면적화 하였을 경우에도 투명한 장치로 제조할 수 있다는 것을 알 수 있다.
실험예 2: 센싱 성능 테스트
실시예 1 내지 4에서 BMIM-OAc 51 몰% 및 BMIM-Ntf2 29 몰%로 혼합한 이온성 액체를 주입하여 제조된 변형 감지센서에 대하여, 늘림(인장 응력), 굽힘(굽힘 응력) 및 비틀림(비틀림 응력)의 경우 센싱 성능 테스트를 하였다.
이때, 백금선 부분과 범용 저전압 측정기(Keithley 2400)를 구리 도선으로 연결해서 테스트를 진행하였다.
1) 인장 응력 테스트( tensile stree test )
다양한 조건에서 변형 감지 센서의 양 끝단을 잡고 일정한 속도로 당기는 힘을 가하고, 힘을 가하지 않고를 반복 수행하여 인장 응력(tensile stress)를 측정하였다. 그 결과는 도 5 내지 7에 나타내었다.
구체적으로, 도 5의 (a)를 보면, 실시예 1에서 제조된 변형 감지센서에 대하여, 4.9 mm/s의 변형 속도로 당기는 힘을 가하고, 힘을 가하지 않고를 반복 수행 하고, 시간에 따라 변형율을 10%, 15%, 20% 및 25%로 달리하여 변형 크기에 따른 전류값 변화를 측정하였다. 그 결과, 변형 크기가 증가할수록 전류의 감소 정도가 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 구체적으로, 도 (b)는 (a)에서 25%의 변형을 주었을 때의 그래프를 확대한 것으로, (1) 당기는 힘을 가하고, (2) 힘을 가하지 않을 때에 따라 전류값이 감소했다 증가했다를 반복한다. 이를 통해, 변형 감지센서의 응답 속도가 충분히 빠르다는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 도 6의 (a)를 보면, (1) 실시예 1, (2) 실시예 2 및 (3) 실시예 3에서 제조된 변형 감지센서에 대하여 미세 유체관의 평균 직경을 달리하였을 때, 변형율에 따른 저항율을 측정한 결과이다. 그 결과, 미세 유체관의 평균 직경에 따른 큰 차이는 보이지 않으나, 대체적으로 평균 직경이 작을수록 저항 증가 비율이 높은 것을 확인할 수 있었다.
또한, 도 6의 (b)를 보면, 실시예 1에서 제조된 변형 감지센서에 대하여, 가해지는 변형 속도를 (1) 13.58 mm/s, (2) 9.35 mm/s, (3) 4.9 mm/s 및 (4) 2.9 mm/s로 달리하여 당기는 힘을 가하고, 힘을 가하지 않고를 반복 수행 하였을 때, 변형율에 따른 저항율을 측정한 결과이다. 그 결과, 변형 속도가 빠를수록 응답 신호에 히스테리시스가 존재하는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 도 7의 (a)를 보면, 실시예 4에서 제조된 변형 감지센서에 대하여, 2.9 mm/s의 변형 속도로, 200%의 아주 큰 변형을 가하였을 때, (1) 1 번 변형을 주었을 경우, (2) 2 번 변형을 주었을 경우, 및 (3) 3 번 번형을 주었을 경우의 변형율에 따른 저항율을 측정한 결과이다. 그 결과, 200%의 아주 큰 변형이 가해졌을 때도, 히스테리시스 없이 응답 신호를 얻을 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 도 7의 (b) 및 (c)를 보면, 실시예 4에서 제조된 변형 감지센서의 변형 전 후의 이미지를 확인할 수 있다.
3) 굽힘 응력 테스트( bending stree test )
다양한 조건에서 변형 감지 센서의 양 끝단을 잡고 일정한 속도로 굽히는 힘을 가하고, 힘을 가하지 않고를 반복 수행하여 굽힘 응력(bending stress)를 측정하였다. 그 결과는 도 8에 나타내었다.
도 8의 (a)를 보면, 실시예 1에서 제조된 변형 감지센서에 대하여 2.9 mm/s의 변형 속도로, 굽힘 정도(θ)를 121.4°, 76.1°, 42.3° 및 29.6°로 달리하여 시간에 따른 저항율을 측정하였다. 그 결과, 변형 각도가 커질수록 응답 신호의 크기도 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 구체적으로, 100 내지 180°의 굽힘 정도에서는 응답 신호의 크기가 미비했지만, 100° 이하의 굽힘 정도에서는 원래 저항 값 대비 저항이 급격하게 증가하였다.
또한, 도 8의 (b)를 보면, 42.3° 및 29.6°와 같이 굽힘 정도를 크게 하였을 때에도 히스테리시스 없이 응답 신호를 얻을 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.
이때, 변형 감지센서의 굽힘 응력 테스트 사진은 도 8의 (c)를 통해 확인할 수 있다.
3) 비틀림 응력 테스트( torsion stree test )
다양한 조건에서 변형 감지 센서의 양 끝단을 잡고 일정한 속도로 비트는 힘을 가하고, 힘을 가하지 않고를 반복 수행하여 비틀림 응력(torsion stress)를 측정하였다. 그 결과는 도 9에 나타내었다.
도 9를 보면, 실시예 1에서 제조된 변형 감지센서에 대하여 비틀림 정도(θ)에 대한 저항율을 측정하였으며, 그 결과, 비틀림 정도가 증가함에 따라, 저항 변화가 증가하는 것을 확인할 수 있었다.
4) 신체 적용 테스트
실시예 1에서 제조된 변형 감지 센서를 손가락 관절에 적용하여 실험하였다. 그 결과는 도 10에 나타내었다.
도 10을 보면, 손가락 움직임의 정도에 따라, (1)기본 상태, (2) 움직임 1, (3) 움직임 2, (4) (2)와 (3)을 빠르게 움직임 및 (5) (2)와 (3)을 유지할 경우, 저항값을 측정하였으며, 그 결과, 손가락 움직임의 정도에 따라 응답 신호에 충분히 분별력이 존재하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 빠르게 움직이는 경우에도 안정된 응답 신호를 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
실험예 3: 히스테리시스 비교 측정
실시예 1 및 비교예에서 제조된 변형 감지센서에 대하여, 양 끝단을 잡고 일정한 속도로 당기는 힘을 가하고, 힘을 가하지 않고를 반복 수행하여 인장 응력(tensile stress)를 측정하였다. 그 결과는 도 11에 나타내었다.
구체적으로, (a) 실시예 1 및 (b) 비교예에 따른 변형 감지센서의 변형율에 대한 저항율 변화를 확인할 수 있으며, 4.9 mm/s의 속도로 25%의 변형율을 가할 때, (1) 당기는 힘을 가하고(stretched), (2) 힘을 가하지 않을 때(released)를 반복 수행할 때, 상기 일반식 1을 통해 히스테리시스 발생 여부를 확인하였다.
그 결과, (a) 실시예 1의 경우에는, 변형을 가할 때의 그래프의 면적이 약 3.74이고, 변형을 가하지 않았을 때의 그래프의 면적이 약 3.71로, 히스테리시스가 약 0.8% 발생한 것을 확인할 수 있으며, (b) 비교예의 경우에는, 변형을 가할 때의 그래프의 면적이 약 20.65이고, 변형을 가하지 않았을 때의 그래프의 면적이 약 24.9로, 히스테리시스가 약 20.6% 발생한 것을 확인할 수 있었다. 이를 통해, 본 발명에 따른 변형 감지센서 기존의 센서와 비교하여 히스테리시스가 현저히 적게 발생하는 것을 확인할 수 있었다.
실험예 4: 안정성 테스트
본 발명에 따른 변형 감지소자에 대하여, BMIM-OAc 51 몰% 및 BMIM-Ntf2 29 몰%로 혼합한 이온성 액체를 주입하여 제조된 변형 감지센서에 대하여, 안정성 테스트를 하였다. 그 결과는 하기 도 12에 나타내었다.
구체적으로, 도 12의 (a)를 보면, 실시예 1에서 제조된 변형 감지센서에 대하여, 아무런 변형 없이 시간 단위로 (1) 3V 및 (2) 1V의 전압만 걸어주었을 때의 기본 신호(ground signal)를 확인하였다. 또한, 실시예 3에서 제조된 변형 감지센서에 대하여, 아무런 변형 없이 시간 단위로 (3) 3V의 전압만 걸어주었을 때의 기본 신호를 확인하였다. 그 결과, 약 300 분 동안 전류값을 유지하는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 도 12의 (b)를 보면, 실시예 1에서 제조된 변형 감지센서에 대하여 2 주 간에 걸쳐 기본 신호의 저항값을 측정하였으며, 그 결과, 대체적으로 같은 크기의 저항값을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
이를 통해, 본 발명에 따른 변형 감지센서는 장기간 사용이 가능하다는 것을 확인할 수 있었다.
10: 고분자 시트
20: 미세 유체 채널
30: 슬래브
40: 전극
50: 백금선

Claims (14)

  1. 미세 유체 채널이 형성된 고분자 시트;
    미세 유체 채널 내에 충진된 액상의 전해질; 및
    고분자 시트 내에 형성된 미세 유체 채널의 양 끝단에 형성된 1 쌍의 전극을 포함하는 변형 감지센서.
  2. 제 1 항에 있어서,
    하기 일반식 1을 만족하는 것을 특징으로 하는 변형 감지센서:
    [일반식 1]
    |(S - R)/S| × 100 ≤ 5%
    상기 일반식 1에서,
    X축은 변형 감지센서 내의 미세 유체 채널에 가해지는 길이방향의 변형율로, 변형력이 가해지기 전의 길이에 대한 변형력이 가해진 후의 길이 변화의 비율을 백분율로 표시한 것을 의미하고,
    Y축은 변형 감지센서 내의 미세 유체 채널의 저항 변화율로, 변형력이 가해지기 전의 저항값에 대한 변형력이 가해진 후의 저항값의 비율을 백분율로 표시한 것을 의미하며,
    상기 X축 및 Y축으로 표시된 그래프를 도시하였을 때,
    S는 변형율이 0%에서 25%로 증가 시, 그래프의 면적을 의미하고,
    R은 변형율이 25%에서 0%로 감소 시, 그래프의 면적을 의미한다.
  3. 제 1 항에 있어서,
    하기 일반식 2를 만족하는 것을 특징으로 하는 변형 감지센서:
    [일반식 2]
    0.93 ≤ △Rratio , S/△Rratio , R ≤ 1.07
    상기 일반식 2에서,
    X축은 변형 감지센서 내의 미세 유체 채널에 가해지는 길이방향의 변형율로, 변형력이 가해지기 전의 길이에 대한 변형력이 가해진 후의 길이 변화의 비율을 백분율로 표시한 것을 의미하고,
    Y축은 변형 감지센서 내의 미세 유체 채널의 저항 변화율로, 변형력이 가해지기 전의 저항값에 대한 변형력이 가해진 후의 저항값의 비율을 백분율로 표시한 것을 의미하며,
    상기 X축 및 Y축으로 표시된 그래프를 도시하였을 때,
    △Rratio , S는 변형율이 0%에서 25%로 증가 시, 임의의 구간(do)에서의 저항 변화율의 변화값을 의미하고,
    △Rratio , R는 변형율이 25%에서 0%로 감소 시, 임의의 구간(do)에서의 저항 변화율의 변화값을 의미한다.
  4. 제 1 항에 있어서,
    전해질은 1 종 이상의 이온성 액체를 포함하는 것을 특징으로 하는 변형 감지센서.
  5. 제 1 항에 있어서,
    전해질의 투명도는 95% 이상인 것을 특징으로 하는 변형 감지센서.
  6. 제 1 항에 있어서,
    하기 일반식 3을 만족하는 것을 특징으로 하는 변형 감지센서:
    [일반식 3]
    |n1 - n2| ≤ 0.05
    일반식 3에서,
    n1은 고분자 시트의 평균 굴절율을 의미하고,
    n2는 전해질의 평균 굴절율을 의미한다
  7. 제 1 항에 있어서,
    당김, 굽힘 및 비틀림을 감지하는 것을 특징으로 하는 변형 감지센서.
  8. 제 1 항에 있어서,
    미세 유체 채널은,
    미세 유체관; 및
    상기 미세 유체관의 양 끝단에 형성된 전극 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 변형 감지센서.
  9. 제 8 항에 있어서,
    미세 유체관의 평균 직경은 1 내지 1000 ㎛인 것을 특징으로 하는 변형 감지센서.
  10. 제 8 항에 있어서,
    미세 유체관의 평균 길이는 10 내지 100 mm인 것을 특징으로 하는 변형 감지센서.
  11. 제 1 항에 있어서,
    고분자 시트는 패턴화된 것을 특징으로 하는 변형 감지센서.
  12. 미세 유체 채널이 형성된 고분자 시트를 형성하는 단계;
    미세 유체 채널에 전해질을 주입하는 단계; 및
    전극을 형성하는 단계를 포함하는 변형 감지센서의 제조방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    미세 유체 채널이 형성된 고분자 시트를 형성하는 단계는,
    미세 유체 채널 마스터를 형성하는 단계; 및
    미세 유체 채널 마스터 상에 고분자 수지를 도포한 후 경화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 변형 감지센서의 제조방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    미세 유체 채널 마스터 상에 고분자 수지를 도포하는 단계에서,
    경화제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 변형 감지센서의 제조방법.
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