KR20200117612A

KR20200117612A - Nanofiber mesh humidity sensor, and method for producing the same

Info

Publication number: KR20200117612A
Application number: KR1020190039971A
Authority: KR
Inventors: 이성원; 송진규; 정우성
Original assignee: 재단법인대구경북과학기술원
Priority date: 2019-04-05
Filing date: 2019-04-05
Publication date: 2020-10-14
Also published as: KR102225172B1

Abstract

The present invention relates to a humidity sensor having excellent humidity measurement capability, easy attachment to the skin, less foreign texture, and excellent liquid permeability, a method of manufacturing the same, and a humidity sensor including the same. The nanofiber mesh electrode for a humidity sensor includes: a nanofiber mesh sheet in which nanofibers containing a hygroscopic polymer are entangled in a network shape; a protective layer coated on the nanofiber mesh sheet and comprising a hydrophobic polymer; and an electrode layer coated on the protective layer and comprising a conductive material.

Description

Nanofiber mesh humidity sensor, and method for producing the same}

본 발명은 나노섬유 메쉬 습도센서 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a nanofiber mesh humidity sensor and a method of manufacturing the same.

습도센서는 수분의 탈흡착에 의해 전기적 특성이 변하는 감습 재료를 사용하여 전기적 신호를 측정하는 소자로, 감습 재료에 따라 전해질계, 세라믹계, 반도체계 또는 유기재료계로 분류할 수 있다.A humidity sensor is an element that measures an electrical signal using a moisture-sensitive material whose electrical properties change due to desorption of moisture, and can be classified into an electrolyte type, a ceramic type, a semiconductor type, or an organic material type according to the moisture sensitive material.

특히, 유기재료계 습도센서의 한 종류인 고분자 감습막을 이용한 전기저항식 습도센서는 빠른 응답속도, 넓은 측정 범위, 소형화 및 대량 생산 가능성, 저렴한 제조원가로 인하여 습도센서로 널리 응용되고 있다.In particular, an electrical resistance humidity sensor using a polymeric moisture-sensitive membrane, which is a kind of organic material-based humidity sensor, has been widely applied as a humidity sensor due to its fast response speed, wide measurement range, possibility of miniaturization and mass production, and low manufacturing cost.

고분자 습도센서는 표준 특성, 온도 특성, 주파수 특성, 응답 특성, 히스테리시스 및 내수성 등의 특성을 만족하여야 하며, 사용 환경에 대한 내환경성과 고온고습 환경에서 장시간 사용해야하기 때문에 신뢰성이 중요하다. High-molecular humidity sensors must satisfy standard characteristics, temperature characteristics, frequency characteristics, response characteristics, hysteresis, and water resistance, and reliability is important because environmental resistance to the use environment and long-term use in high temperature and high humidity environments.

한편, 종래 개발된 습도센서는 대부분 평판형의 기판, 전극 및 감지층 등으로 이루어져 있어, 피부에 부착이 어려우며, 부착하더라도 이질감이 크거나 움직임에 의해 쉽게 탈착되는 문제가 있었다.On the other hand, since the humidity sensor developed in the prior art is mostly composed of a flat substrate, an electrode, a sensing layer, etc., it is difficult to attach to the skin, and even if it is attached, there is a problem that the feeling of foreignness is large or easily detachable by movement.

또한, 평판형의 구조를 가짐에 따라, 장기간 피부에 부착할 경우 땀이나 체액과 같은 액체에 대한 투과성이 좋지 않아 땀이 차게 되므로 피부 자체의 습도를 측정하는 것이 불가능하였다.In addition, since it has a flat-panel structure, it is impossible to measure the humidity of the skin itself because permeability to liquids such as sweat or body fluids is not good when it is attached to the skin for a long time.

이에 본 발명자들은 습도 측정 능력이 우수하면서도, 피부에 부착이 용이하고 이질감이 적으며, 액체투과성이 우수한 습도센서를 제공하고자 한다.Accordingly, the present inventors aim to provide a humidity sensor having excellent humidity measurement capability, easy attachment to the skin, less foreign texture, and excellent liquid permeability.

이에 대한 유사 선행문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0124140호가 제시되어 있다.Korean Patent Application Publication No. 10-2009-0124140 is proposed as a similar prior document for this.

대한민국 공개특허공보 제10-2009-0124140호 (2009.12.03.)Korean Patent Application Publication No. 10-2009-0124140 (2009.12.03.)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 습도 측정 능력이 우수하면서도, 피부에 부착이 용이하고 이질감이 적으며, 액체투과성이 우수한 습도센서 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a humidity sensor having excellent humidity measurement capability, easy attachment to the skin, less foreign texture, and excellent liquid permeability, and a method of manufacturing the same.

본 발명의 일 양태는 흡습성 고분자를 포함하는 나노파이버가 망상 형태로 얽힌 나노섬유 메쉬 시트; 상기 나노섬유 메쉬 시트 상에 코팅되며, 소수성 고분자를 포함하는 보호층; 및 상기 보호층 상에 코팅되며, 전도성 물질을 포함하는 전극층;을 포함하는 나노섬유 메쉬 습도센서에 관한 것이다.One aspect of the present invention is a nanofiber mesh sheet in which nanofibers including a hygroscopic polymer are entangled in a network shape; A protective layer coated on the nanofiber mesh sheet and comprising a hydrophobic polymer; And an electrode layer coated on the protective layer and comprising a conductive material.

상기 일 양태에 있어, 상기 소수성 고분자는 파릴렌(parylene), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리락트산(PLA) 및 폴리락트산-co-글리코릭산 공중합체(PLGA) 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있다.In the above aspect, the hydrophobic polymer is any one selected from the group consisting of parylene, polycaprolactone (PCL), polylactic acid (PLA), and polylactic acid-co-glycolic acid copolymer (PLGA), etc. Or two or more.

상기 일 양태에 있어, 상기 흡습성 고분자는 폴리비닐알코올(PVA), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리프로필렌글리콜(PPG), 폴리아크릴산(PAA), 카르복시메틸 셀룰로오스(CMC), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 전분(starch), 젤라틴, 히알루론산, 키틴, 키토산, 알긴산, 덱스트란, 피브린, 헤파린 및 이들의 염 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.In the above aspect, the hygroscopic polymer is polyvinyl alcohol (PVA), polyethylene glycol (PEG), polypropylene glycol (PPG), polyacrylic acid (PAA), carboxymethyl cellulose (CMC), polyvinylpyrrolidone (PVP). ), starch, gelatin, hyaluronic acid, chitin, chitosan, alginic acid, dextran, fibrin, heparin, and a mixture of two or more selected from the group consisting of.

상기 일 양태에 있어, 상기 나노파이버의 두께는 10 내지 990 ㎚일 수 있으며, 상기 보호층의 두께는 50 내지 1000 ㎚일 수 있고, 상기 전극층의 두께는 1 내지 500 ㎚일 수 있다.In the above aspect, the thickness of the nanofiber may be 10 to 990 nm, the thickness of the protective layer may be 50 to 1000 nm, and the thickness of the electrode layer may be 1 to 500 nm.

상기 일 양태에 있어, 상기 습도센서는 흡습성 고분자를 포함하는 나노파이버가 망상 형태로 얽힌 나노섬유 메쉬 시트; 상기 나노섬유 메쉬 시트 상에 코팅되며, 소수성 고분자를 포함하는 보호층; 상기 보호층 상의 일부 영역에 코팅되며, 서로 이격 위치한 제1전도성 물질을 포함하는 제1전극층 및 제2전도성 물질을 포함하는 제2전극층; 및 상기 보호층 상의 일부 영역에 코팅되며, 상기 제1전극층과 제2전극층을 전기적으로 연결하는 감지층;을 포함하는 것일 수 있으며, 이때, 상기 제1전극층, 제2전극층 및 감지층은 동일 평면상에 코팅된 것일 수 있고, 상기 감지층은 금속, 실리콘 옥사이드, 실리콘 나이트라이드 및 알루미늄 옥사이드 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.In the above aspect, the humidity sensor includes a nanofiber mesh sheet in which nanofibers containing a hygroscopic polymer are entangled in a network shape; A protective layer coated on the nanofiber mesh sheet and comprising a hydrophobic polymer; A first electrode layer including a first conductive material and a second electrode layer including a second conductive material, which are coated on a portion of the protective layer and are spaced apart from each other; And a sensing layer coated on a partial area of the protective layer and electrically connecting the first electrode layer and the second electrode layer, wherein the first electrode layer, the second electrode layer, and the sensing layer are on the same plane. It may be coated on, and the sensing layer may be any one or a mixture of two or more selected from the group consisting of metal, silicon oxide, silicon nitride, and aluminum oxide.

상기 일 양태에 있어, 상기 습도센서는 피부 습도 측정용일 수 있다.In the above aspect, the humidity sensor may be for measuring skin humidity.

또한, 본 발명의 다른 일 양태는 a) 전기방사를 이용하여 흡습성 고분자를 포함하는 나노파이버가 망상 형태로 얽힌 나노섬유 메쉬 시트를 제조하는 단계; b) 상기 나노섬유 메쉬 시트 상에 소수성 고분자를 포함하는 보호층을 코팅하는 단계; 및 c) 상기 보호층 상에 전도성 물질을 포함하는 전극층을 코팅하는 단계;를 포함하는 습도센서용 나노섬유 메쉬 전극의 제조방법에 관한 것이다.In addition, another aspect of the present invention comprises the steps of: a) preparing a nanofiber mesh sheet in which nanofibers containing a hygroscopic polymer are entangled in a network form using electrospinning; b) coating a protective layer containing a hydrophobic polymer on the nanofiber mesh sheet; And c) coating an electrode layer including a conductive material on the protective layer. It relates to a method of manufacturing a nanofiber mesh electrode for a humidity sensor comprising.

상기 다른 일 양태에 있어, 상기 보호층은 화학 기상 증착 방식(CVD)에 의해 코팅되는 것일 수 있다.In the other aspect, the protective layer may be coated by a chemical vapor deposition method (CVD).

상기 다른 일 양태에 있어, 상기 전극층은 스퍼터링 증착 방식, 열진공 증착 방식, 전자빔 증착 방식, 화학 기상 증착 방식(CVD) 또는 원자층 증착 방식(ALD)에 의해 코팅되는 것일 수 있다.In the other aspect, the electrode layer may be coated by a sputtering deposition method, a thermal vacuum deposition method, an electron beam deposition method, a chemical vapor deposition method (CVD), or an atomic layer deposition method (ALD).

또한, 본 발명의 또 다른 일 양태는 상기 나노섬유 메쉬 습도센서를 사용자의 피부에 부착하는 단계; 상기 습도센서를 통해 감지된 임피던스 신호에 기초하여 상기 사용자의 피부 습도를 산출하는 단계; 및 상기 사용자의 피부 습도와 표준 피부 습도를 비교하여 사용자 피부 보습도를 산출하는 단계;를 포함하는 피부 보습 분석 방법에 관한 것이다.In addition, another aspect of the present invention comprises the steps of attaching the nanofiber mesh humidity sensor to the user's skin; Calculating the user's skin humidity based on the impedance signal sensed through the humidity sensor; And calculating a user skin moisture level by comparing the user's skin humidity with a standard skin humidity.

본 발명에 따른 나노섬유 메쉬 습도센서는 섬유 가닥이 망상 형태로 얽힌 나노섬유 메쉬 구조를 가짐에 따라 액체 및 기체에 대한 우수한 투과성을 가질 수 있다. 이로 인하여 땀 등의 체액에 의해 오류가 잦았던 필름형 습도센서 대비 본 발명에 따른 나노섬유 메쉬 습도센서는 땀이 나더라도 신속하게 증발하여 습도 측정에 오류가 적고, 습도센서가 부착된 부위와 부착되지 않은 부위의 습도 특성이 거의 동일하기 때문에 피부 상태를 정확하게 검진할 수 있다는 장점이 있다.The nanofiber mesh humidity sensor according to the present invention may have excellent permeability to liquids and gases as the fiber strands have a nanofiber mesh structure entangled in a network shape. For this reason, the nanofiber mesh humidity sensor according to the present invention quickly evaporates even when sweating, compared to the film-type humidity sensor, which has been frequently errors due to body fluids such as sweat, so there is less error in humidity measurement, and the humidity sensor is attached to the area There is an advantage that the skin condition can be accurately examined because the humidity characteristics of the areas that are not are almost the same.

아울러, 섬유 가닥이 망상 형태로 얽힌 나노섬유 메쉬 구조를 가짐에 따라 피부에 부착이 용이하고 이질감이 적어 장기간의 부착에도 불편하지 않으며, 피부와 유사한 유연성 및 신축성을 가짐에 따라 신체 움직임에도 쉽게 탈착되지 않을 수 있어 단기 측정뿐 아니라 장기간 모니터링에도 적합할 수 있다.In addition, as the fiber strands have a nanofiber mesh structure that is entangled in a network, it is easy to attach to the skin and it is not uncomfortable for long-term adhesion due to low heterogeneity, and as it has similar flexibility and elasticity to the skin, it is not easily detached from body movement. It may not be suitable for short-term measurement as well as long-term monitoring.

또한, 섬유 가닥이 망상 형태로 얽힌 나노섬유 메쉬 구조를 가짐에 따라 체적 대비 표면적이 넓어 습도 측정 시간을 단축시킬 수 있으며, 피부 등 습도를 측정하고자 하는 부위에 나노섬유 메쉬 습도센서의 전극과 감지층이 직접적으로 닿기 때문에 그 자체의 습도를 읽어내는 것이 용이할 수 있다.In addition, as the fiber strands have a nanofiber mesh structure in which the fiber strands are entangled in a network shape, the surface area relative to the volume is wide, so the humidity measurement time can be shortened. It can be easy to read the humidity of itself because it touches directly.

뿐만 아니라, 보호층으로 나노섬유 메쉬 시트를 코팅함에 따라 나노섬유 메쉬 시트 상에 전도성 물질을 바로 코팅한 것 대비 물리적으로 더 강인해질 수 있으며, 내구성이 증가할 수 있다. 또한, 나노섬유 메쉬 시트 상에 전도성 물질을 바로 코팅한 경우, 많은 양의 물을 흡수할 시 나노섬유 메쉬 시트의 구조가 변화하여 노이즈가 발생할 수 있으나, 본 발명에 따른 나노섬유 메쉬 습도센서는 보호층에 의해 나노파이버 간 움직임이 일정 이상 제한되어 노이즈 발생을 줄일 수 있다는 장점이 있다.In addition, as the nanofiber mesh sheet is coated with a protective layer, it may be physically stronger and more durable than that of directly coating a conductive material on the nanofiber mesh sheet. In addition, when a conductive material is directly coated on the nanofiber mesh sheet, when a large amount of water is absorbed, the structure of the nanofiber mesh sheet may change and noise may occur, but the nanofiber mesh humidity sensor according to the present invention is protected. There is an advantage in that the generation of noise can be reduced because the movement between the nanofibers is limited more than a certain level by the layer.

상기와 같은 특성으로 인하여 본 발명에 따른 나노섬유 메쉬 습도센서는 피부 습도 측정용 습도센서 또는 체내 삽입형 습도센서로 응용이 가능할 수 있으며, 상기 피부 습도 측정용 습도센서의 경우, 건선이나 아토피 등 피부염 환자의 피부에 부착되어 실시간으로 피부 보습 특성을 분석할 수 있을 뿐만 아니라, 지속적으로 피부 보습 상태를 모니터링할 수 있다는 장점이 있으며, 피부관리 등의 목적으로도 사용이 가능할 수 있다. 또한, 센서를 구성하는 모든 물질이 인체에 무해하기 때문에 체내 삽입형 습도센서로도 응용 가능하며, 습도와 관련된 질병의 진단에 공헌할 수 있다.Due to the above characteristics, the nanofiber mesh humidity sensor according to the present invention can be applied as a humidity sensor for measuring skin humidity or a humidity sensor inserted into the body. In the case of the humidity sensor for measuring skin humidity, patients with dermatitis such as psoriasis or atopy Since it is attached to the skin of the skin, it has the advantage of not only being able to analyze skin moisturizing properties in real time, but also being able to continuously monitor the skin moisturizing condition, and it can be used for purposes such as skin care. In addition, since all substances constituting the sensor are harmless to the human body, it can be applied as an implantable humidity sensor, and can contribute to the diagnosis of diseases related to humidity.

도 1은 실시예 1에 따라 제조된 나노섬유 메쉬 습도센서의 실사진이다.
도 2는 본 발명의 일 예에 따른 나노섬유 메쉬 습도센서에 있어, 전기방사로 제조되는 나노섬유 한 가닥의 주사전자현미경(SEM: scanning electron microscope 이미지이다(scale bar: 750 ㎚).
도 3은 본 발명의 일 예에 따른 나노섬유 메쉬 습도센서에 있어, 전기방사로 제조되는 나노섬유 메쉬 시트의 주사전자현미경(SEM: scanning electron microscope 이미지이다(scale bar: 10 ㎛).
도 4는 실시예 1에 따라 제조된 나노섬유 메쉬 습도센서를 피부(손가락)에 전사시킨 실사진이다.
도 5는 도 4에서 전사된 나노섬유 메쉬 습도센서를 확대한 사진이다(scale bar: 350 ㎛).
도 6은 기체투과성을 실험한 자료로, 가로축은 시간(시간)이며, 세로축은 무게(g)이다.
도 7은 실시예 1(감지층 Pt)에 따라 제조된 나노섬유 메쉬 습도센서의 민감도를 실험한 자료로, 가로축은 상대습도(%)이며, 세로축은 저항변화율(%)이다.
도 8은 실시예 2(감지층 Au)에 따라 제조된 나노섬유 메쉬 습도센서의 민감도를 실험한 자료로, 가로축은 상대습도(%)이며, 세로축은 저항변화율(%)이다.
도 9는 실시예 3(감지층 Ag)에 따라 제조된 나노섬유 메쉬 습도센서의 민감도를 실험한 자료로, 가로축은 상대습도(%)이며, 세로축은 저항변화율(%)이다.
도 10은 실시예 2에 따라 제조된 나노섬유 메쉬 습도센서의 사이클 테스트 자료로, 가로축은 시간(초)이며, 세로축은 저항(Ω)이다.
도 11은 실시예 2에 따라 제조된 나노섬유 메쉬 습도센서의 상대습도에 따른 저항변화율을 함수로 나타낸 자료이다.
도 12는 실시예 2에 따라 제조된 나노섬유 메쉬 습도센서에 있어, 흡습성 고분자 수용액의 양(1.5 ㎖)에 따른 민감도 실험 자료로, 가로축은 상대습도(%)이며, 세로축은 저항변화율(%)이다.
도 13은 실시예 4에 따라 제조된 나노섬유 메쉬 습도센서에 있어, 흡습성 고분자 수용액의 양(0.3 ㎖)에 따른 민감도 실험 자료로, 가로축은 상대습도(%)이며, 세로축은 저항변화율(%)이다.
도 14는 실시예 5에 따라 제조된 나노섬유 메쉬 습도센서에 있어, 흡습성 고분자 수용액의 양(0.1 ㎖)에 따른 민감도 실험 자료로, 가로축은 상대습도(%)이며, 세로축은 저항변화율(%)이다.
도 15는 실시예 2에 따라 제조된 나노섬유 메쉬 습도센서에 있어, 감지층(Au)의 두께(100 ㎚)에 따른 민감도 실험 자료로, 가로축은 상대습도(%)이며, 세로축은 저항변화율(%)이다.
도 16은 실시예 6에 따라 제조된 나노섬유 메쉬 습도센서에 있어, 감지층(Au)의 두께(200 ㎚)에 따른 민감도 실험 자료로, 가로축은 상대습도(%)이며, 세로축은 저항변화율(%)이다.
도 17은 실시예 7에 따라 제조된 나노섬유 메쉬 습도센서에 있어, 감지층(Au)의 두께(300 ㎚)에 따른 민감도 실험 자료로, 가로축은 상대습도(%)이며, 세로축은 저항변화율(%)이다.1 is a real picture of a nanofiber mesh humidity sensor manufactured according to Example 1.
2 is a scanning electron microscope (SEM) image of a single strand of nanofibers produced by electrospinning in the nanofiber mesh humidity sensor according to an example of the present invention (scale bar: 750 nm).
3 is a scanning electron microscope (SEM) image of a nanofiber mesh sheet manufactured by electrospinning in the nanofiber mesh humidity sensor according to an embodiment of the present invention (scale bar: 10 μm).
4 is a real picture of transferring the nanofiber mesh humidity sensor prepared according to Example 1 to the skin (finger).
5 is an enlarged photograph of the nanofiber mesh humidity sensor transferred in FIG. 4 (scale bar: 350 μm).
6 is a data for the gas permeability experiment, the horizontal axis is time (time), the vertical axis is weight (g).
7 is a data for experimenting the sensitivity of the nanofiber mesh humidity sensor manufactured according to Example 1 (sensing layer Pt), the horizontal axis is relative humidity (%), and the vertical axis is resistance change rate (%).
8 is a data for experimenting the sensitivity of the nanofiber mesh humidity sensor manufactured according to Example 2 (sensing layer Au), the horizontal axis is the relative humidity (%), the vertical axis is the resistance change rate (%).
9 is a data for experimenting the sensitivity of the nanofiber mesh humidity sensor manufactured according to Example 3 (sensing layer Ag), the horizontal axis is relative humidity (%), the vertical axis is resistance change rate (%).
10 is a cycle test data of the nanofiber mesh humidity sensor prepared according to Example 2, the horizontal axis is time (seconds), the vertical axis is resistance (Ω).
11 is data showing the rate of change of resistance according to the relative humidity of the nanofiber mesh humidity sensor prepared according to Example 2 as a function.
12 is a sensitivity test data according to the amount (1.5 ml) of the hygroscopic polymer aqueous solution in the nanofiber mesh humidity sensor prepared according to Example 2, the horizontal axis is relative humidity (%), and the vertical axis is resistance change rate (%) to be.
13 is a sensitivity test data according to the amount (0.3 ml) of a hygroscopic polymer aqueous solution in the nanofiber mesh humidity sensor prepared according to Example 4, where the horizontal axis is relative humidity (%), and the vertical axis is resistance change rate (%). to be.
14 is a sensitivity test data according to the amount (0.1 ml) of a hygroscopic polymer aqueous solution in the nanofiber mesh humidity sensor prepared according to Example 5, where the horizontal axis is relative humidity (%), and the vertical axis is resistance change rate (%). to be.
15 is a sensitivity test data according to the thickness (100 ㎚) of the sensing layer (Au) in the nanofiber mesh humidity sensor manufactured according to Example 2, the horizontal axis is the relative humidity (%), the vertical axis is the resistance change rate ( %)to be.
16 is a sensitivity test data according to the thickness (200 ㎚) of the sensing layer (Au) in the nanofiber mesh humidity sensor manufactured according to Example 6, the horizontal axis is the relative humidity (%), the vertical axis is the resistance change rate ( %)to be.
17 is a sensitivity test data according to the thickness (300 ㎚) of the sensing layer (Au) in the nanofiber mesh humidity sensor manufactured according to Example 7, the horizontal axis is relative humidity (%), the vertical axis is the resistance change rate ( %)to be.

이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 나노섬유 메쉬 습도센서 및 이의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 이하 제시되는 도면들은 본 발명의 사상을 명확히 하기 위해 과장되어 도시될 수 있다. 또한 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. Hereinafter, a nanofiber mesh humidity sensor and a method for manufacturing the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The drawings introduced below are provided as examples so that the spirit of the present invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art. Accordingly, the present invention is not limited to the drawings presented below and may be embodied in other forms, and the drawings presented below may be exaggerated to clarify the spirit of the present invention. Also, throughout the specification, the same reference numerals indicate the same elements.

이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.At this time, unless there are other definitions in the technical terms and scientific terms used, they have the meanings commonly understood by those of ordinary skill in the technical field to which this invention belongs, and the gist of the present invention in the following description and accompanying drawings Descriptions of known functions and configurations that may be unnecessarily obscure will be omitted.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.In addition, in describing the constituent elements of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a) and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the component is not limited by the term.

종래 개발된 습도센서는 대부분 평판형의 기판, 전극 및 감지층 등으로 이루어져 있어, 피부에 부착이 어려우며, 부착하더라도 이질감이 크거나 움직임에 의해 쉽게 탈착되는 문제가 있었다.Conventionally developed humidity sensors mostly consist of a flat substrate, an electrode, a sensing layer, and the like, and thus it is difficult to attach to the skin, and even if attached, there is a problem that the feeling of foreignness is large or easily detachable by movement.

이에 본 발명자들은 상기 단점을 극복하고자 거듭 노력한 끝에, 섬유 가닥이 망상 형태로 얽힌 메쉬 구조로 습도센서를 제조할 경우 습도 측정 능력이 우수하면서도, 액체 및 기체에 대한 우수한 투과성 및 피부와 유사한 뛰어난 유연성을 가지는 습도센서를 제공할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.Accordingly, the present inventors have repeatedly tried to overcome the above drawbacks, and when manufacturing a humidity sensor with a mesh structure in which fiber strands are entangled in a network form, it has excellent humidity measurement capability, excellent permeability to liquids and gases, and excellent flexibility similar to skin. Branches have found that they can provide a humidity sensor to complete the present invention.

상세하게, 본 발명에 따른 습도센서는 흡습성 고분자를 포함하는 나노파이버가 망상 형태로 얽힌 나노섬유 메쉬 시트; 상기 나노섬유 메쉬 시트 상에 코팅되며, 소수성 고분자를 포함하는 보호층; 및 상기 보호층 상에 코팅되며, 전도성 물질을 포함하는 전극층;을 포함하는 나노섬유 메쉬 습도센서일 수 있다.In detail, the humidity sensor according to the present invention includes a nanofiber mesh sheet in which nanofibers including a hygroscopic polymer are entangled in a network shape; A protective layer coated on the nanofiber mesh sheet and comprising a hydrophobic polymer; And an electrode layer coated on the protective layer and including a conductive material. It may be a nanofiber mesh humidity sensor.

이처럼, 본 발명에 따른 나노섬유 메쉬 습도센서는 섬유 가닥이 망상 형태로 얽힌 나노섬유 메쉬 구조를 가짐에 따라 액체 및 기체에 대한 우수한 투과성을 가질 수 있다. 이로 인하여 땀 등의 체액에 의해 오류가 잦았던 필름형 습도센서 대비 본 발명에 따른 나노섬유 메쉬 습도센서는 땀이 나더라도 신속하게 증발하여 습도 측정에 오류가 적고, 습도센서가 부착된 부위와 부착되지 않은 부위의 습도 특성이 거의 동일하기 때문에 피부 상태를 정확하게 검진할 수 있다는 장점이 있다.As such, the nanofiber mesh humidity sensor according to the present invention may have excellent permeability to liquids and gases as the fiber strands have a nanofiber mesh structure entangled in a network shape. For this reason, the nanofiber mesh humidity sensor according to the present invention quickly evaporates even when sweating, compared to the film-type humidity sensor, which has been frequently errors due to body fluids such as sweat, so there is less error in humidity measurement, and the humidity sensor is attached to the area There is an advantage that the skin condition can be accurately examined because the humidity characteristics of the areas that are not are almost the same.

상기와 같은 특성으로 인하여 본 발명에 따른 나노섬유 메쉬 습도센서는 피부 습도 측정용 습도센서 또는 체내 삽입형 습도센서로 응용이 가능할 수 있다. 구체적으로, 상기 피부 습도 측정용 습도센서의 경우, 건선이나 아토피 등 피부염 환자의 피부에 부착되어 실시간으로 피부 보습 특성을 분석할 수 있을 뿐만 아니라, 지속적으로 피부 보습 상태를 모니터링할 수 있다는 장점이 있으며, 피부관리 등의 목적으로도 사용이 가능할 수 있다. 또한, 센서를 구성하는 모든 물질이 인체에 무해하기 때문에 체내 삽입형 습도센서로도 응용 가능하며, 습도와 관련된 질병의 진단에 공헌할 수 있다.Due to the above characteristics, the nanofiber mesh humidity sensor according to the present invention may be applied as a humidity sensor for measuring skin humidity or a humidity sensor inserted into the body. Specifically, in the case of the humidity sensor for measuring skin humidity, it is attached to the skin of a patient with dermatitis such as psoriasis or atopy, so that the skin moisturizing properties can be analyzed in real time, and the skin moisturizing state can be continuously monitored. , Skin care, etc. may also be used. In addition, since all substances constituting the sensor are harmless to the human body, it can be applied as an implantable humidity sensor, and can contribute to the diagnosis of diseases related to humidity.

이하, 본 발명에 따른 나노섬유 메쉬 습도센서의 각 구성 물질에 대하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, each constituent material of the nanofiber mesh humidity sensor according to the present invention will be described in more detail.

먼저, 흡습성 고분자를 포함하는 나노파이버가 망상 형태로 얽힌 나노섬유 메쉬 시트에 대하여 설명한다.First, a nanofiber mesh sheet in which nanofibers containing a hygroscopic polymer are entangled in a network shape will be described.

본 발명에 따른 나노섬유 메쉬 습도센서는 물 분자가 흡착된 섬유 가닥의 팽윤 정도에 따라 나노섬유 메쉬 시트와 전극층 및 감지층의 구조가 달라지고, 이로부터 저항이 변화하는 것을 통해 습도를 읽어내는 원리임에 따라, 물의 흡착에 의해 팽윤성을 보이는 흡습성 고분자를 사용함으로써 용이하게 저항 변화를 읽어낼 수 있으며, 노이즈의 발생을 줄일 수 있다.The nanofiber mesh humidity sensor according to the present invention changes the structure of the nanofiber mesh sheet, the electrode layer, and the sensing layer according to the degree of swelling of the fiber strands adsorbed with water molecules, and reads the humidity by changing resistance therefrom. Accordingly, by using a hygroscopic polymer that exhibits swelling property by adsorption of water, the resistance change can be easily read and the occurrence of noise can be reduced.

물의 흡착은 흡습성 고분자 내 빈 공간인 다공성 구조의 기공에서 일어나는 경향이 있으며, 흡착된 물의 양은 대부분 오픈된 기공의 부피, 기공의 반경 및 분포에 의존한다. 단순화를 위해 원통형(cylindrical)의 기공으로 가정하면, 반경은 하기 식 1을 기반으로 산출될 수 있다.The adsorption of water tends to occur in pores having a porous structure, which is an empty space in the hygroscopic polymer, and the amount of adsorbed water mostly depends on the volume of open pores, the radius and distribution of the pores. For simplicity, assuming a cylindrical pore, the radius can be calculated based on Equation 1 below.

[식 1] r = c/ln(p_s/p)[Equation 1] r = c/ln(p _s /p)

상기 식 1에서, r은 기공의 반경(㎚)이며, p는 수증기압이고, p_s는 포화율에서의 수증기압으로, p/p_s의 비는 상대습도와 근사치로 상대습도 값으로 가정할 수 있다. c는 상수로 2γM/ρRT이며, 이때 γ는 물의 표면 장력(72.75 dyn/㎝ at 20℃)이며, M은 물의 분자량(18.01528 g/mol)이며, ρ는 물의 밀도(0.99823 g/㎤ at 20℃)이며, R은 기체상수이며, T는 절대온도(K)이다.In Equation 1, r is the radius of the pore (nm), p is the water vapor pressure, p _s is the water vapor pressure at the saturation rate, and the ratio of p/p _s is an approximate relative humidity value. . c is the constant 2γM/ρRT, where γ is the surface tension of water (72.75 dyn/cm at 20°C), M is the molecular weight of water (18.01528 g/mol), and ρ is the density of water (0.99823 g/cm3 at 20°C) ), R is the gas constant, and T is the absolute temperature (K).

상기 식 1을 통해 알 수 있는 바와 같이, 상대습도에 따라 흡습성 고분자 내 기공의 크기, 즉 흡습성 고분자의 팽윤 정도가 달라질 수 있으며, 구체적으로 상대습도가 증가함에 따라 물의 흡착 양이 증가하여 흡습성 고분자 팽윤 정도가 커질 수 있다. 이와 같은 흡습성 고분자의 팽윤은 나노섬유 메쉬 시트가 팽윤되는 것을 의미하며, 나노섬유 메쉬 시트가 팽윤됨에 따라 교류파 전류를 가했을 시 측정되는 저항 값이 증가할 수 있다. 즉, 상대습도가 증가할수록 흡습성 고분자에 흡착되는 물의 양이 증가하며, 이에 따라 흡습성 고분자가 더욱 팽윤되어 기공의 크기가 더욱 커질 수 있으며, 교류파 전류를 가했을 시 측정되는 저항 값이 더욱 증가할 수 있다.As can be seen from Equation 1 above, the size of the pores in the hygroscopic polymer, that is, the degree of swelling of the hygroscopic polymer may vary depending on the relative humidity, and specifically, as the relative humidity increases, the amount of water adsorption increases and the hygroscopic polymer swells. The degree can be increased. The swelling of the hygroscopic polymer means that the nanofiber mesh sheet is swelled, and as the nanofiber mesh sheet is swelled, a resistance value measured when an AC wave current is applied may increase. That is, as the relative humidity increases, the amount of water adsorbed to the hygroscopic polymer increases, and accordingly, the hygroscopic polymer swells further, resulting in a larger pore size, and the resistance value measured when an alternating current is applied may increase. have.

본 발명의 일 예에 있어, 상기 흡습성 고분자는 물을 흡수하는 성질이 있는 고분자라면 특별히 한정하지 않고 사용할 수 있으며, 구체적이며 비 한정적인 일 예시로, 상기 흡습성 고분자는 폴리비닐알코올(PVA), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리프로필렌글리콜(PPG), 폴리아크릴산(PAA), 카르복시메틸 셀룰로오스(CMC), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 전분(starch), 젤라틴, 히알루론산, 키틴, 키토산, 알긴산, 덱스트란, 피브린, 헤파린 및 이들의 염 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있다.In an example of the present invention, the hygroscopic polymer may be used without particular limitation as long as it has a property of absorbing water, and as a specific and non-limiting example, the hygroscopic polymer is polyvinyl alcohol (PVA), polyethylene Glycol (PEG), polypropylene glycol (PPG), polyacrylic acid (PAA), carboxymethyl cellulose (CMC), polyvinylpyrrolidone (PVP), starch, gelatin, hyaluronic acid, chitin, chitosan, alginic acid, It may be any one or two or more selected from the group consisting of dextran, fibrin, heparin, and salts thereof.

바람직하게, 본 발명의 일 예에 따른 흡습성 고분자는 폴리비닐알코올(PVA)일 수 있다. 폴리비닐알코올은 무독성(non-toxicity), 비발암성(non-carcinogenicity)으로 매우 우수한 생체적합성(biocompatibility)을 가질 뿐 아니라, 쉬운 가공성을 가져 목표하는 형태로 용이하게 가공을 할 수 있다는 장점이 있어 피부 습도 측정용 습도센서 또는 체내 삽입형 습도센서로의 활용성이 높을 수 있다.Preferably, the hygroscopic polymer according to an example of the present invention may be polyvinyl alcohol (PVA). Polyvinyl alcohol is non-toxic and non-carcinogenic, so it has excellent biocompatibility, and has the advantage of being able to easily process it into a target shape with easy processability. It can be highly useful as a humidity sensor for measuring humidity or a humidity sensor inserted into the body.

본 발명의 일 예에 있어, 상기 흡습성 고분자의 분자량은 물에 녹을 수 있을 정도라면 특별히 한정하지 않고 사용할 수 있으며, 구체적으로 예를 들면, 흡습성 고분자의 중량평균 분자량은 10,000 내지 500,000 g/mol일 수 있고, 좋게는 30,000 내지 300,000 g/mol, 좋게는 50,000 내지 200,000 g/mol, 가장 좋게는 80,000 내지 150,000 g/mol일 수 있다.In an example of the present invention, the molecular weight of the hygroscopic polymer may be used without particular limitation as long as it is soluble in water, and specifically, for example, the weight average molecular weight of the hygroscopic polymer may be 10,000 to 500,000 g/mol. And, preferably 30,000 to 300,000 g/mol, preferably 50,000 to 200,000 g/mol, and most preferably 80,000 to 150,000 g/mol.

본 발명의 일 예에 있어, 흡습성 고분자를 포함하는 나노파이버의 두께는 목표하는 습도센서의 형태에 따라 달리 조절할 수 있으며, 바람직한 일 예로, 나노파이버의 두께는 10 내지 990 ㎚일 수 있고, 좋게는 300 내지 800 ㎚, 가장 좋게는 400 내지 600 ㎚일 수 있다. 이와 같은 범위에서 전도성 물질 코팅 후에도 섬유 가닥이 망상 형태로 얽혀 나노섬유 메쉬 구조에 의해 액체 및 기체에 대한 우수한 투과성과 뛰어난 유연성을 확보할 수 있다는 장점이 있다.In an example of the present invention, the thickness of the nanofiber containing the hygroscopic polymer may be differently adjusted according to the shape of the target humidity sensor, and as a preferred example, the thickness of the nanofiber may be 10 to 990 nm, preferably It may be 300 to 800 nm, most preferably 400 to 600 nm. In this range, even after coating a conductive material, the fiber strands are entangled in a network shape, and thus, excellent permeability to liquids and gases and excellent flexibility can be secured by the nanofiber mesh structure.

아울러, 본 발명의 일 예에 있어, 상기 나노섬유 메쉬 시트의 두께는 700 ㎚ 내지 3 ㎛일 수 있고, 좋게는 800 ㎚ 내지 2 ㎛, 가장 좋게는 1 ㎛ 내지 1.5 ㎛일 수 있다. 이와 같은 범위에서 피부와 유사한 정도의 뛰어난 유연성을 확보할 수 있으며, 피부 또는 생체 내 조직에 부착이 용이할 수 있다.In addition, in an example of the present invention, the thickness of the nanofiber mesh sheet may be 700 ㎚ to 3 ㎛, preferably 800 ㎚ to 2 ㎛, most preferably 1 ㎛ to 1.5 ㎛. In this range, excellent flexibility similar to that of the skin can be secured, and it can be easily attached to the skin or tissues in vivo.

다음으로, 소수성 고분자를 포함하는 보호층에 대하여 설명한다.Next, a protective layer containing a hydrophobic polymer will be described.

전술한 바와 같이, 보호층으로 나노섬유 메쉬 시트를 코팅함에 따라 나노섬유 메쉬 시트 상에 전도성 물질을 바로 코팅한 것 대비 물리적으로 더 강인해질 수 있으며, 내구성이 증가할 수 있다. 또한, 나노섬유 메쉬 시트 상에 전도성 물질을 바로 코팅한 경우, 많은 양의 물을 흡수할 시 나노섬유 메쉬 시트의 구조가 변화하여 노이즈가 발생할 수 있으나, 본 발명에 따른 나노섬유 메쉬 습도센서는 보호층에 의해 나노파이버 간 움직임이 일정 이상 제한되어 노이즈 발생을 줄일 수 있다는 장점이 있다.As described above, as the nanofiber mesh sheet is coated with the protective layer, it may be physically stronger and more durable than that of directly coating the conductive material on the nanofiber mesh sheet. In addition, when a conductive material is directly coated on the nanofiber mesh sheet, when a large amount of water is absorbed, the structure of the nanofiber mesh sheet may change and noise may occur, but the nanofiber mesh humidity sensor according to the present invention is protected. There is an advantage in that the generation of noise can be reduced because the movement between the nanofibers is limited more than a certain level by the layer.

본 발명의 일 예에 있어, 상기 소수성 고분자는 소수성 성질이 있는 고분자라면 특별히 한정하지 않고 사용할 수 있으며, 구체적으로 예를 들면, 상기 소수성 고분자는 파릴렌(parylene), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리락트산(PLA) 및 폴리락트산-co-글리코릭산 공중합체(PLGA) 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있다. 바람직하게, 상기 소수성 고분자는 파릴렌일 수 있으며, 파릴렌은 소수성 및 생체적합성이 뛰어날 뿐 아니라, 후술하는 바와 같이, 증착 방식을 통해 나노섬유 메쉬 시트의 표면에 코팅될 수 있음에 따라 그 두께를 조절하는 것이 용이할 수 있으며, 진공 중에서 가스 상의 형태로 진공 증착되기 때문에 코팅되는 보호층 자체에 핀홀과 기공이 없고, 분자 구조가 매우 안정적이기 때문에 나노섬유 메쉬 시트의 표면에 코팅되어 나노섬유 메쉬 시트를 안정적으로 보호할 수 있다는 장점이 있다.In one example of the present invention, the hydrophobic polymer may be used without any particular limitation as long as it is a polymer having hydrophobic properties. Specifically, for example, the hydrophobic polymer is parylene, polycaprolactone (PCL), poly It may be any one or two or more selected from the group consisting of lactic acid (PLA) and polylactic acid-co-glycolic acid copolymer (PLGA). Preferably, the hydrophobic polymer may be parylene, and parylene is not only excellent in hydrophobicity and biocompatibility, but also adjusts its thickness as it can be coated on the surface of the nanofiber mesh sheet through a deposition method as described below. It can be easy to do, and because it is vacuum-deposited in a gaseous form in a vacuum, there are no pinholes and pores in the coated protective layer itself, and the molecular structure is very stable, so that the nanofiber mesh sheet is coated on the surface of the nanofiber mesh sheet. It has the advantage of being able to stably protect.

본 발명의 일 예에 있어, 소수성 고분자를 포함하는 보호층의 두께는 목표하는 습도센서의 형태에 따라 달리 조절할 수 있으며, 바람직한 일 예로, 보호층의 두께는 50 내지 1000 ㎚일 수 있고, 좋게는 100 내지 800 ㎚, 가장 좋게는 200 내지 500 ㎚일 수 있다. 이와 같은 범위에서 흡습성 고분자가 많은 양의 물을 흡수하더라도 나노섬유 메쉬 시트의 구조가 변화하는 것을 억제하여 노이즈가 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 습도센서의 물리적 강인성 및 내구성을 향상시키면서도 뛰어난 유연성을 확보할 수 있어 좋다.In an example of the present invention, the thickness of the protective layer including the hydrophobic polymer may be differently adjusted according to the shape of the target humidity sensor, and as a preferred example, the thickness of the protective layer may be 50 to 1000 nm, preferably It may be 100 to 800 nm, most preferably 200 to 500 nm. In such a range, even if the hygroscopic polymer absorbs a large amount of water, it is possible to prevent the occurrence of noise by suppressing the change of the structure of the nanofiber mesh sheet, and securing excellent flexibility while improving the physical strength and durability of the humidity sensor. I can do it.

다음으로, 전도성 물질을 포함하는 전극층에 대하여 설명한다.Next, an electrode layer including a conductive material will be described.

본 발명의 일 예에 있어, 상기 전도성 물질을 포함하는 전극층은 나노섬유 메쉬 습도센서의 전극층으로, 상기 전도성 물질을 포함하는 전극층은 상기 보호층 상에 코팅된 것일 수 있으며, 구체적으로 보호층 상의 일부 영역 또는 전체 영역에 코팅된 것일 수 있다. 바람직하게는 목표하는 디자인에 따라 전극층이 패턴화되어 보호층 상의 일부 영역에 코팅될 수 있으나, 언급한 바와 같이 습도센서의 필요 구조에 따라 코팅하는 영역을 달리 선택할 수 있다.In an example of the present invention, the electrode layer including the conductive material is an electrode layer of a nanofiber mesh humidity sensor, and the electrode layer including the conductive material may be coated on the protective layer, and specifically, a part of the protective layer It may be coated on an area or an entire area. Preferably, the electrode layer may be patterned according to a target design and coated on a partial area on the protective layer, but as mentioned above, the coating area may be selected differently according to the required structure of the humidity sensor.

구체적인 일 예시로, 상기 습도센서는 흡습성 고분자를 포함하는 나노파이버가 망상 형태로 얽힌 나노섬유 메쉬 시트; 상기 나노섬유 메쉬 시트 상에 코팅되며, 소수성 고분자를 포함하는 보호층; 상기 보호층 상의 일부 영역에 코팅되며, 서로 이격 위치한 제1전도성 물질을 포함하는 제1전극층 및 제2전도성 물질을 포함하는 제2전극층; 및 상기 보호층 상의 일부 영역에 코팅되며, 상기 제1전극층과 제2전극층을 전기적으로 연결하는 감지층;을 포함하는 것일 수 있다.As a specific example, the humidity sensor may include a nanofiber mesh sheet in which nanofibers including a hygroscopic polymer are entangled in a network shape; A protective layer coated on the nanofiber mesh sheet and comprising a hydrophobic polymer; A first electrode layer including a first conductive material and a second electrode layer including a second conductive material, which are coated on a portion of the protective layer and are spaced apart from each other; And a sensing layer coated on a partial area of the protective layer and electrically connecting the first electrode layer and the second electrode layer.

본 발명의 일 예에 있어, 상기 제1전도성 물질 및 제2전도성 물질은 우수한 전도성을 가지면서도 인체에 거부반응 또는 손상을 일으키지 않는 생체적합성을 가진 금속을 사용하는 것이 바람직하며, 구체적으로 예를 들면 상기 제1전도성 물질 및 제2전도성 물질은 서로 독립적으로 금(Au), 백금(Pt) 또는 은(Ag) 등일 수 있으며, 바람직하게는 금(Au)일 수 있다.In one example of the present invention, the first conductive material and the second conductive material are preferably a metal having excellent conductivity and biocompatibility that does not cause rejection or damage to the human body, and specifically, for example, The first conductive material and the second conductive material may independently of each other be gold (Au), platinum (Pt), silver (Ag), and the like, preferably gold (Au).

본 발명의 일 예에 있어, 상기 전도성 물질을 포함하는 전극층의 두께는 목표하는 습도센서의 형태에 따라 달리 조절할 수 있으며, 바람직한 일 예로, 전극층의 두께는 1 내지 500 ㎚일 수 있고, 좋게는 5 내지 300 ㎚, 가장 좋게는 10 내지 100 ㎚일 수 있다. 이때, 상기 전극층은 제1전극층 및 제2전극층을 의미하는 것일 수 있으며, 제1전극층 및 제2전극층의 두께는 상기 범위를 만족하는 범주에서 서로 같거나 다를 수 있다. 이와 같은 범위에서 우수한 전기전도성을 가지면서도 피부와 유사한 정도의 뛰어난 유연성을 확보할 수 있어 좋으며, 이를 통해 인체의 움직임에도 나노섬유 메쉬 습도센서가 유연하게 굽혀지거나 늘어나 조직으로부터 쉽게 탈착되지 않을 수 있으며, 장기간 조직에서 쉽게 탈착되지 않음에 따라 장기간 습도를 측정 및 분석하는 것이 용이하다는 장점이 있다.In an example of the present invention, the thickness of the electrode layer including the conductive material may be differently adjusted according to the shape of the target humidity sensor, and as a preferred example, the thickness of the electrode layer may be 1 to 500 nm, preferably 5 To 300 nm, most preferably 10 to 100 nm. In this case, the electrode layer may mean a first electrode layer and a second electrode layer, and thicknesses of the first electrode layer and the second electrode layer may be the same or different from each other within a range satisfying the above range. In such a range, it is good to be able to secure excellent flexibility similar to that of the skin while having excellent electrical conductivity.Through this, the nanofiber mesh humidity sensor is flexibly bent or stretched even in the movement of the human body, and it may not be easily detached from the tissue. There is an advantage in that it is easy to measure and analyze humidity for a long period of time as it is not easily detached from the tissue for a long time.

또한, 본 발명의 일 예에 있어, 상기 감지층은 당업계에서 통상적으로 사용되는 물질일 수 있으며, 구체적인 일 예시로 상기 감지층은 금속, 실리콘 옥사이드, 실리콘 나이트라이드 및 알루미늄 옥사이드 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있으며, 상기 금속은 전도성을 가진 것이라면 특별히 한정하지 않으며, 바람직하게는 피부 부착 시 염증, 알레르기 등의 거부 반응을 방지하는 측면에서 금(Au), 백금(Pt) 또는 은(Ag) 등일 수 있으며, 바람직하게는 금(Au)일 수 있다. 이와 같이 표면 전도도가 변하는 감지층을 더 포함함으로써 전극층의 전하가 더욱 빠르게 감지층의 표면으로 방전될 수 있으며, 더욱 민감하게 습도를 측정할 수 있다.In addition, in an example of the present invention, the sensing layer may be a material commonly used in the art, and as a specific example, the sensing layer is in the group consisting of metal, silicon oxide, silicon nitride, aluminum oxide, etc. It may be any one or a mixture of two or more selected, and the metal is not particularly limited as long as it has conductivity, and preferably gold (Au), platinum (Pt) in terms of preventing rejection reactions such as inflammation and allergies when adhering to the skin. ) Or silver (Ag), and preferably gold (Au). By further including the sensing layer whose surface conductivity is changed as described above, charges from the electrode layer can be discharged to the surface of the sensing layer more quickly, and humidity can be measured more sensitively.

본 발명의 일 예에 있어, 상기 감지층의 두께는 목표하는 습도센서의 형태에 따라 달리 조절할 수 있으며, 바람직한 일 예로, 감지층의 두께는 1 내지 500 ㎚일 수 있고, 좋게는 5 내지 300 ㎚, 가장 좋게는 10 내지 100 ㎚일 수 있다. 이와 같은 범위에서 우수한 감지 능력을 가지면서도 피부와 유사한 정도의 뛰어난 유연성을 확보할 수 있어 좋으며, 이를 통해 인체의 움직임에도 나노섬유 메쉬 습도센서가 유연하게 굽혀지거나 늘어나 조직으로부터 쉽게 탈착되지 않을 수 있으며, 장기간 조직에서 쉽게 탈착되지 않음에 따라 장기간 습도를 측정 및 분석하는 것이 용이하다는 장점이 있다.In an example of the present invention, the thickness of the sensing layer may be differently adjusted according to the shape of the target humidity sensor, and as a preferred example, the thickness of the sensing layer may be 1 to 500 nm, preferably 5 to 300 nm. , Most preferably from 10 to 100 nm. In such a range, it is good to be able to secure excellent flexibility similar to that of the skin while having excellent sensing ability.Through this, the nanofiber mesh humidity sensor can be flexibly bent or stretched even in the movement of the human body, and it may not be easily detached from the tissue. There is an advantage in that it is easy to measure and analyze humidity for a long period of time as it is not easily detached from the tissue for a long time.

본 발명의 일 예에 있어, 상기 제1전극층, 제2전극층 및 감지층은 상기 나노섬유 메쉬 시트 상에 코팅된 보호층 상의 일부 영역에 각각 코팅되는 것임에 따라, 동일 평면상에 코팅된 것일 수 있다.In an example of the present invention, the first electrode layer, the second electrode layer, and the sensing layer may be coated on the same plane as each of the areas on the protective layer coated on the nanofiber mesh sheet is coated. have.

아울러, 본 발명의 일 예에 따른 나노섬유 메쉬 습도센서는 민감도를 더욱 향상시키는 측면에서, 상기 흡습성 고분자를 포함하는 나노파이버와 전극층 및 감지층의 두께비를 적절하게 조절하여 주는 것이 바람직하다.In addition, in the nanofiber mesh humidity sensor according to an embodiment of the present invention, it is preferable to appropriately control the thickness ratio of the nanofiber containing the hygroscopic polymer, the electrode layer, and the sensing layer in order to further improve the sensitivity.

구체적인 일 예시로, 상기 전극층 및 감지층 : 나노파이버의 두께비는 1 : 3 내지 100일 수 있으며, 보다 좋게는 1 : 4 내지 50, 더욱 좋게는 1 : 5 내지 20일 수 있다. 이와 같은 범위에서 우수한 민감도를 확보할 수 있다. 반면, 나노파이버의 두께 대비 전극층 및 감지층의 두께가 너무 얇을 경우, 민감성은 증가하나 정확성이 저하되는 문제가 있을 수 있으며, 나노파이버의 두께 대비 전극층 및 감지층의 두께가 너무 두꺼울 경우 나노섬유 메쉬 시트를 구성하는 흡습성 고분자 나노파이버에 물 분자가 접촉 및 흡착될 기회가 줄어들어 민감도가 오히려 저하될 수 있다.As a specific example, the thickness ratio of the electrode layer and the sensing layer: the nanofiber may be 1: 3 to 100, more preferably 1: 4 to 50, and even more preferably 1: 5 to 20. Excellent sensitivity can be secured in this range. On the other hand, if the thickness of the electrode layer and the sensing layer is too thin compared to the thickness of the nanofiber, there may be a problem that the sensitivity increases but the accuracy decreases.If the thickness of the electrode layer and the sensing layer is too thick compared to the thickness of the nanofiber, the nanofiber mesh The chance of contact and adsorption of water molecules to the hygroscopic polymer nanofibers constituting the sheet is reduced, and thus the sensitivity may be rather reduced.

또한, 본 발명의 다른 일 양태는 상기 나노섬유 메쉬 습도센서의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 예에 따른 나노섬유 메쉬 습도센서의 제조방법은 a) 전기방사를 이용하여 흡습성 고분자를 포함하는 나노파이버가 망상 형태로 얽힌 나노섬유 메쉬 시트를 제조하는 단계; b) 상기 나노섬유 메쉬 시트 상에 소수성 고분자를 포함하는 보호층을 코팅하는 단계; 및 c) 상기 보호층 상에 전도성 물질을 포함하는 전극층을 코팅하는 단계;를 포함하는 것일 수 있다.In addition, another aspect of the present invention relates to a method of manufacturing the nanofiber mesh humidity sensor, and a method of manufacturing the nanofiber mesh humidity sensor according to an embodiment of the present invention includes a) a hygroscopic polymer using electrospinning. Preparing a nanofiber mesh sheet in which the nanofibers are entangled in a network shape; b) coating a protective layer containing a hydrophobic polymer on the nanofiber mesh sheet; And c) coating an electrode layer including a conductive material on the protective layer.

이처럼 전기방사를 통해 나노파이버가 망상 형태로 얽힌 나노섬유 메쉬 시트를 먼저 제조한 후 보호층 및 전도성 물질을 코팅하는 방식으로 나노섬유 메쉬 습도센서를 제조함에 따라 미세 가공이 어렵지 않아 미세 크기의 습도센서 제조가 비교적 용이하다는 장점이 있다.As the nanofiber mesh humidity sensor is manufactured by first manufacturing a nanofiber mesh sheet in which nanofibers are entangled in a network shape through electrospinning, and then coating a protective layer and a conductive material, microprocessing is not difficult, so a fine-sized humidity sensor It has the advantage of being relatively easy to manufacture.

이하, 나노섬유 메쉬 습도센서 제조방법의 각 단계에 대하여 보다 상세히 설명하나, 각 구성 물질의 종류 등은 나노섬유 메쉬 습도센서에서 설명한 바와 동일한 바 중복설명은 생략한다.Hereinafter, each step of the method for manufacturing the nanofiber mesh humidity sensor will be described in more detail, but the types of each constituent material are the same as those described in the nanofiber mesh humidity sensor, and thus redundant description will be omitted.

먼저, a) 전기방사를 이용하여 흡습성 고분자를 포함하는 나노파이버가 망상 형태로 얽힌 나노섬유 메쉬 시트를 제조하는 단계를 수행할 수 있다.First, a) using electrospinning, a step of preparing a nanofiber mesh sheet in which nanofibers containing a hygroscopic polymer are entangled in a network shape may be performed.

상기 전기방사는 당업계에서 통상적으로 사용되는 방법에 의해 수행될 수 있으며, 구체적으로 설명하면, 흡습성 고분자의 수용액을 실린지에 채운 후 이를 니들팁으로 토출하면서 고전압을 가해주면, 고전압에서 발생하는 전기장을 통해 액상인 흡습성 고분자의 수용액이 나노사이즈의 파이버로 생성될 수 있다.The electrospinning may be performed by a method commonly used in the art. Specifically, when a high voltage is applied while filling a syringe with an aqueous solution of a hygroscopic polymer and discharging it with a needle tip, the electric field generated at the high voltage is Through this, an aqueous solution of a liquid hygroscopic polymer can be produced into nano-sized fibers.

보다 구체적으로, 본 발명의 일 예에 따른 흡습성 고분자의 수용액은 흡습성 고분자를 물 등의 용매에 용해시켜 제조된 것으로, 흡습성 고분자 수용액의 흡습성 고분자 농도는 5 내지 30 중량%일 수 있으며, 좋게는 8 내지 20 중량%, 가장 좋게는 10 내지 15 중량%일 수 있다. 이와 같은 범위에서 나노파이버가 여러 필라멘트로 끊이지 않고 연속상 섬유를 형성할 수 있으며, 나노섬유 메쉬 습도센서에 적합한 미세 두께의 나노파이버가 잘 제조될 수 있다.More specifically, the aqueous solution of the hygroscopic polymer according to an embodiment of the present invention is prepared by dissolving the hygroscopic polymer in a solvent such as water, and the concentration of the hygroscopic polymer in the aqueous hygroscopic polymer solution may be 5 to 30% by weight, preferably 8 To 20% by weight, most preferably 10 to 15% by weight. In such a range, nanofibers can form continuous fibers without breaking into multiple filaments, and nanofibers having a fine thickness suitable for a nanofiber mesh humidity sensor can be well manufactured.

아울러, 나노섬유 메쉬 시트를 효과적으로 제조하기 위해서는 니들팁과 컬렉터 간의 이격 거리, 전압의 세기 및 흡습성 고분자 수용액의 토출 속도 또한 중요한데, 본 발명의 일 예에 따른 니들팁과 컬렉터 간의 이격 거리는 5 내지 50 ㎝일 수 있으며, 좋게는 10 내지 40 ㎝, 가장 좋게는 15 내지 30 ㎝일 수 있다. 이격 거리가 너무 가까운 경우, 나노파이버 간 접착이 심하게 일어날 수 있으며, 이격 거리가 너무 먼 경우 용매의 증발로 인하여 연속상 섬유의 형성이 어려울 수 있다.In addition, in order to effectively manufacture the nanofiber mesh sheet, the separation distance between the needle tip and the collector, the intensity of the voltage, and the discharge rate of the hygroscopic polymer aqueous solution are also important.The separation distance between the needle tip and the collector according to an example of the present invention is 5 to 50 cm May be, preferably 10 to 40 cm, and most preferably 15 to 30 cm. When the separation distance is too close, adhesion between the nanofibers may occur severely, and when the separation distance is too long, it may be difficult to form a continuous fiber due to evaporation of the solvent.

본 발명의 일 예에 따른 상기 전압 세기는 전기방사법으로 나노파이버를 형성하기 위해 인가되는 통상적인 세기라면 특별히 한정하지 않으며, 구체적으로 예를 들면 전압의 세기는 1 내지 30 ㎸일 수 있으며, 좋게는 5 내지 25 ㎸, 보다 좋게는 10 내지 20 ㎸일 수 있다. 상기 범위에서 전기방사가 효과적으로 수행될 수 있다.The voltage intensity according to an example of the present invention is not particularly limited as long as it is a typical intensity applied to form nanofibers by electrospinning, and specifically, for example, the intensity of the voltage may be 1 to 30 kV, preferably It may be 5 to 25 kV, more preferably 10 to 20 kV. Electrospinning can be effectively performed within the above range.

본 발명의 일 예에 따른 토출 속도는 흡습성 고분자자 수용액의 농도와 함께 토출되는 흡습성 고분자 수용액의 양을 조절하여 끊이지 않으면서도 나노파이버의 두께를 목표하는 바에 따라 조절하기 위한 것으로, 구체적으로 예를 들면 상기 흡습성 고분자 수용액의 토출 속도는 0.5 내지 20 ㎖/시간(hr)일 수 있으며, 보다 좋게는 0.7 내지 15 ㎖/시간(hr), 가장 좋게는 1 내지 10 ㎖/시간(hr)일 수 있다. 이와 같은 범위에서 끊이지 않으면서도 목표하는 바의 두께를 가지는 나노파이버를 용이하게 제조할 수 있다. The discharge rate according to an embodiment of the present invention is to control the thickness of the nanofibers as desired by controlling the amount of the hygroscopic polymer aqueous solution discharged together with the concentration of the hygroscopic polymer aqueous solution, and specifically, for example, The discharge rate of the hygroscopic polymer aqueous solution may be 0.5 to 20 ml/hour (hr), more preferably 0.7 to 15 ml/hour (hr), and most preferably 1 to 10 ml/hour (hr). In such a range, it is possible to easily manufacture nanofibers having a target thickness without stopping.

다음으로, b) 상기 나노섬유 메쉬 시트 상에 소수성 고분자를 포함하는 보호층을 코팅하는 단계를 수행할 수 있다.Next, b) coating a protective layer containing a hydrophobic polymer on the nanofiber mesh sheet may be performed.

본 발명의 일 예에 있어, 상기 보호층은 통상적인 방법에 의해 나노섬유 메쉬 시트의 표면에 코팅될 수 있으며, 구체적인 일 예시로, 파릴렌을 포함하는 보호층을 나노섬유 메쉬 시트의 표면에 코팅하고자 하는 경우, 상기 보호층은 화학 기상 증착 방식(CVD)에 의해 코팅되는 것일 수 있다. 파릴렌의 CVD 코팅은 진공 중에서 가스 상의 형태로 진공 증착되기 때문에 코팅되는 보호층 자체에 핀홀과 기공이 없고, 분자 구조가 매우 안정적이기 때문에, 나노섬유 메쉬 시트의 표면에 코팅되어 나노섬유 메쉬 시트를 안정적으로 보호할 수 있다는 장점이 있으며, 증착 시간에 따라 그 두께를 조절하는 것이 용이하여 목표하는 바에 따라 보호층의 두께를 달리 조절할 수 있어 좋다.In an example of the present invention, the protective layer may be coated on the surface of the nanofiber mesh sheet by a conventional method, and as a specific example, a protective layer containing parylene is coated on the surface of the nanofiber mesh sheet. If desired, the protective layer may be coated by a chemical vapor deposition method (CVD). Parylene's CVD coating is vacuum-deposited in the form of a gas in a vacuum, so there are no pinholes and pores in the coated protective layer itself, and the molecular structure is very stable, so it is coated on the surface of the nanofiber mesh sheet to form a nanofiber mesh sheet. It has the advantage of being able to stably protect, and it is easy to control the thickness according to the deposition time, so that the thickness of the protective layer can be differently adjusted according to the target.

다음으로, c) 상기 보호층 상에 전도성 물질을 포함하는 전극층을 코팅하는 단계를 수행할 수 있다.Next, c) coating an electrode layer including a conductive material on the protective layer may be performed.

구체적으로, 본 발명의 일 예에 따른 나노섬유 메쉬 습도센서의 제조방법에 있어, 전도성 물질의 코팅 방법은 보호층 상에 전도성 물질을 코팅할 영역만 노출하여 디자인된 바에 따라 보호층의 일부 영역 또는 전체 영역을 전도성 물질로 코팅할 수 있다. 보다 구체적인 일 예시로, 디자인된 쉐도우 마스크(shadow mask)를 보호층 상에 얹은 후, 쉐도우 마스크에 의해 가려지지 않은, 즉 외부로 노출된 영역에 전도성 물질을 코팅할 수 있다. 이때, 전도성 물질은 전술한 바와 같이, 금(Au), 백금(Pt) 또는 은(Ag) 등일 수 있으며, 바람직하게는 금(Au)일 수 있다.Specifically, in the manufacturing method of the nanofiber mesh humidity sensor according to an embodiment of the present invention, the method of coating a conductive material is designed by exposing only the area to be coated with the conductive material on the protective layer, The entire area can be coated with a conductive material. As a more specific example, after placing a designed shadow mask on the protective layer, a conductive material may be coated on an area not covered by the shadow mask, that is, exposed to the outside. In this case, the conductive material may be gold (Au), platinum (Pt), silver (Ag), or the like, and preferably gold (Au), as described above.

구체적인 일 예시로, 본 발명의 일 예에 따른 상기 전극층은 서로 이격 위치한 제1전도성 물질을 포함하는 제1전극층 및 제2전도성 물질을 포함하는 제2전극층을 포함하는 것일 수 있으며, 상기 제1전극층 및 제2전극층은 제1전극층 및 제2전극층이 코팅될 영역이 모두 노출된 쉐도우 마스크를 이용하여 단일 공정으로 코팅되거나, 또는 제1전극층이 코팅될 영역만이 노출된 쉐도우 마스크를 이용하여 제1전극층을 먼저 코팅한 후, 제2전극층이 코팅될 영역만이 노출된 쉐도우 마스크를 이용하여 제2전극층을 코팅할 수도 있다.As a specific example, the electrode layer according to an example of the present invention may include a first electrode layer comprising a first conductive material spaced apart from each other and a second electrode layer comprising a second conductive material, and the first electrode layer And the second electrode layer is coated in a single process using a shadow mask in which all regions to be coated with the first electrode layer and the second electrode layer are exposed, or a shadow mask in which only the region to be coated with the first electrode layer is exposed. After the electrode layer is first coated, the second electrode layer may be coated using a shadow mask in which only the area to be coated with the second electrode layer is exposed.

본 발명의 일 예에 있어, 상기 c)단계에서 코팅은 보호층 상에 전도성 물질을 코팅할 수 있는 방법이라면 특별히 한정하지 않고 사용할 수 있으며, 바람직하게는 화학적 증착 또는 물리적 증착을 통해 전도성 물질을 코팅할 수 있다. 보다 구체적인 일 예시로, 상기 c)단계에서 코팅은 스퍼터링 증착 방식, 열진공 증착 방식, 전자빔 증착 방식, 화학 기상 증착 방식(CVD) 또는 원자층 증착 방식(ALD)에 의해 수행되는 것일 수 있다.In an example of the present invention, the coating in step c) may be used without particular limitation as long as it is a method capable of coating a conductive material on the protective layer, and preferably, a conductive material is coated through chemical vapor deposition or physical vapor deposition. can do. As a more specific example, the coating in step c) may be performed by a sputtering deposition method, a thermal vacuum deposition method, an electron beam deposition method, a chemical vapor deposition method (CVD), or an atomic layer deposition method (ALD).

또한, 본 발명의 일 예에 따른 나노섬유 메쉬 습소센서의 제조방법은 d) 상기 보호층 상에 감지층을 코팅하는 단계를 수행할 수 있으며, 상기 감지층은 상기 제1전극층과 제2전극층을 전기적으로 연결하도록 코팅될 수 있다. 즉, 상기 감지층은 서로 이격 위치한 제1전극층과 제2전극층의 사이에 위치하며, 제1전극층 및 제2전극층과 물리적으로 맞닿아 있을 수 있고, 동일 평면상에 코팅될 수 있다. 이를 위하여, 보호층 상에 감지층을 코팅할 영역만 노출하여, 디자인된 바에 따라 보호층의 일부 영역을 감지층으로 코팅할 수 있다. 보다 구체적인 일 예시로, 디자인된 쉐도우 마스크(shadow mask)를 보호층 상에 얹은 후, 쉐도우 마스크에 의해 가려지지 않은, 즉 외부로 노출된 영역에 감지층을 코팅할 수 있다.In addition, the method of manufacturing a nanofiber mesh humid sensor according to an embodiment of the present invention may perform the step of d) coating a sensing layer on the protective layer, wherein the sensing layer comprises the first electrode layer and the second electrode layer. It can be coated to electrically connect. That is, the sensing layer is located between the first electrode layer and the second electrode layer that are spaced apart from each other, and may physically contact the first electrode layer and the second electrode layer, and may be coated on the same plane. To this end, by exposing only the area to be coated with the sensing layer on the protective layer, a partial area of the protective layer may be coated with the sensing layer according to the design. As a more specific example, after placing a designed shadow mask on the protective layer, the sensing layer may be coated on a region not covered by the shadow mask, that is, exposed to the outside.

또한, 본 발명의 또 다른 일 양태는 상기 나노섬유 메쉬 습도센서를 사용자의 피부에 부착하는 단계; 상기 습도센서를 통해 감지된 임피던스 신호에 기초하여 상기 사용자의 피부 습도를 산출하는 단계; 및 상기 사용자의 피부 습도와 표준 피부 습도를 비교하여 사용자 피부 보습도를 산출하는 단계;를 포함하는 피부 보습 분석 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 나노섬유 메쉬 습도센서를 통해 피부 보습 정도를 분석함으로써 사용자의 피부 상태에 맞는 치료나 관리를 용이하게 판단할 수 있다.In addition, another aspect of the present invention comprises the steps of attaching the nanofiber mesh humidity sensor to the user's skin; Calculating the user's skin humidity based on the impedance signal sensed through the humidity sensor; And calculating a user skin moisture level by comparing the user's skin humidity with a standard skin humidity. By analyzing the degree of skin moisturization through the nanofiber mesh humidity sensor according to the present invention, it is possible to easily determine treatment or management suitable for the user's skin condition.

먼저, 상기 나노섬유 메쉬 습도센서를 사용자의 피부에 부착하는 단계를 수행할 수 있다. 본 단계는 상기 나노섬유 메쉬 습도센서를 사용자의 피부에 부착할 수 있는 방법이라면 특별히 한정하지 않을 수 있으며, 구체적인 일 예시로, 소량의 물을 사용자의 피부에 분무한 후 나노섬유 메쉬 습도센서를 전사하여 부착할 수 있다. 이 경우, 흡습성 고분자의 일부가 물에 녹아 접착 물질의 역할을 함으로써 나노섬유 메쉬 습도센서가 사용자의 피부에 접착되는 것으로, 별도의 접착제가 필요하지 않음에 따라 접착제에 의한 노이즈를 방지할 수 있으며, 피부염 등을 예방할 수 있다는 장점이 있다.First, the step of attaching the nanofiber mesh humidity sensor to the user's skin may be performed. This step may not be particularly limited as long as the nanofiber mesh humidity sensor can be attached to the user's skin, and as a specific example, after spraying a small amount of water onto the user's skin, the nanofiber mesh humidity sensor is transferred. Can be attached. In this case, a part of the hygroscopic polymer is dissolved in water to act as an adhesive material, so that the nanofiber mesh humidity sensor is adhered to the user's skin. As a separate adhesive is not required, noise caused by the adhesive can be prevented. It has the advantage of being able to prevent dermatitis and the like.

다음으로, 상기 습도센서를 통해 감지된 임피던스 신호에 기초하여 상기 사용자의 피부 습도를 산출하는 단계를 수행할 수 있다.Next, a step of calculating the user's skin humidity may be performed based on the impedance signal sensed through the humidity sensor.

본 단계는 사용자의 피부 습도를 실질적으로 산출하는 단계로, 나노섬유 메쉬 시트를 구성하는 흡습성 고분자에 물 분자가 흡착되어 나노섬유 메쉬 시트가 팽윤됨에 따라 교류파 전류를 가했을 시 측정되는 저항 값이 증가할 수 있으며, 측정되는 저항 값을 토대로 사용자의 피부 습도를 산출할 수 있다. 이때, 측정되는 저항 값을 토대로 사용자 피부의 습도를 산출하기 위해서는 각 저항 값에 따른 피부 습도 값을 미리 표준화한 데이터베이스를 구축하는 작업이 필히 선행되어야하며, 구축된 데이터베이스는 정밀도 및 신뢰도가 있어야 한다. 아울러, 주변 온도 및 주변 습도에 의해 저항 값이 달라질 수 있음에 따라, 주변 온도 및 주변 습도에 따라 미리 설정된 대응값을 상기 피부 습도 산출에 반영할 수 있다.In this step, the user's skin humidity is substantially calculated.As water molecules are adsorbed to the hygroscopic polymer constituting the nanofiber mesh sheet and the nanofiber mesh sheet swells, the resistance value measured when an AC wave current is applied increases. The user's skin humidity can be calculated based on the measured resistance value. In this case, in order to calculate the humidity of the user's skin based on the measured resistance value, the work of establishing a database that standardizes the skin humidity value according to each resistance value in advance must be preceded, and the constructed database must have precision and reliability. In addition, as the resistance value may vary depending on the ambient temperature and the ambient humidity, a corresponding value preset according to the ambient temperature and the ambient humidity may be reflected in the calculation of the skin humidity.

다음으로, 상기 사용자의 피부 습도와 표준 피부 습도를 비교하여 사용자 피부 보습도를 산출하는 단계를 수행할 수 있으며, 구체적으로, 상기 사용자의 피부 습도와 표준 피부 습도를 비교하여 사용자 피부의 보습 레벨이 어느 레벨에 대응하지는 확인할 수 있다. 이때, 보습 레벨은 복수개의 레벨로 나눠질 수 있으며, 구체적인 일 예시로, 극건성, 건성, 약건성 및 중성 등으로 보습 레벨을 나눌 수 있다.Next, the step of calculating the user's skin moisture level by comparing the user's skin humidity and the standard skin humidity may be performed. Specifically, the user's skin moisture level is compared with the user's skin humidity and the standard skin humidity. You can confirm which level it corresponds to. At this time, the moisturizing level may be divided into a plurality of levels, and as a specific example, the moisturizing level may be divided into extremely dry, dry, weakly dry, and neutral.

보다 구체적인 일 예시로, 상기 극건성은 사용자의 피부 습도가 표준 피부 습도의 40% 미만일 때일 수 있으며, 상기 건성은 사용자의 피부 습도가 표준 피부 습도의 40% 초과 내지 70% 미만일 때일 수 있으며, 상기 약건성은 사용자의 피부 습도가 표준 피부 습도의 70% 초과 내지 90% 미만일 때일 수 있으며, 상기 중성은 사용자의 피부 습도가 표준 피부 습도의 90% 초과일 때일 수 있다.As a more specific example, the extreme dryness may be when the user's skin humidity is less than 40% of the standard skin humidity, and the dryness may be when the user's skin humidity is more than 40% to less than 70% of the standard skin humidity, and the The weak dryness may be when the user's skin humidity is more than 70% to less than 90% of the standard skin humidity, and the neutrality may be when the user's skin humidity is more than 90% of the standard skin humidity.

이와 같은 방법을 통해 피부 보습 레벨을 분석함으로써 사용자의 피부 상태를 용이하게 판단할 수 있으며, 이에 따라 사용자의 피부 상태에 맞는 치료나 관리 방법을 용이하게 판별하여 처방할 수 있다.By analyzing the skin moisturizing level through such a method, the user's skin condition can be easily determined, and accordingly, a treatment or management method suitable for the user's skin condition can be easily determined and prescribed.

이하, 실시예를 통해 본 발명에 따른 나노섬유 메쉬 습도센서 및 이의 제조방법에 대하여 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 하나의 참조일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현될 수 있다.Hereinafter, a nanofiber mesh humidity sensor and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described in more detail through examples. However, the following examples are only one reference for describing the present invention in detail, and the present invention is not limited thereto, and may be implemented in various forms.

또한 달리 정의되지 않은 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본원에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 실시예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 또한 명세서에서 특별히 기재하지 않은 첨가물의 단위는 중량%일 수 있다.Further, unless otherwise defined, all technical and scientific terms have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. The terms used in the description herein are merely to effectively describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. In addition, the unit of the additive not specifically described in the specification may be a weight %.

[실시예 1][Example 1]

폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol, 98-99% hydrolyzed, 중량평균분자량 130,000 g/mol, CAS No. 9002-89-5) 1.15 g을 고도로 정제된 정제수 8.85 ㎖에 넣고 70℃에서 2시간 동안 교반한 후 실온(약 25℃)에서 밤새(overnight) 교반하여 11.5 중량%의 PVA 수용액을 제조하였다.1.15 g of polyvinyl alcohol (98-99% hydrolyzed, weight average molecular weight 130,000 g/mol, CAS No. 9002-89-5) was added to 8.85 ml of highly purified purified water and stirred at 70℃ for 2 hours. The mixture was stirred at room temperature (about 25° C.) overnight to prepare a 11.5% by weight PVA aqueous solution.

상기 11.5 중량%의 PVA 수용액을 실린지에 채운 후 전기방사 기기(esprayer ES-2000S, Fuence)를 이용하여 전기방사하였다. 이때, 실린지 니들의 내경은 0.31 ㎜이었고, 실린지의 니들팁과 섬유 컬렉터 사이의 이격 거리는 20 ㎝이었으며, 15 ㎸의 전압 인가 하에 1.5 ㎖의 PVA 수용액을 6 ㎖/시간(hr)의 속도로 방사하여 나노파이버가 망상 형태로 얽힌 나노섬유 메쉬 시트를 제조하였다.After the 11.5% by weight of the PVA aqueous solution was filled into a syringe, electrospinning was performed using an electrospinning device (esprayer ES-2000S, Fuence). At this time, the inner diameter of the syringe needle was 0.31 mm, the separation distance between the needle tip of the syringe and the fiber collector was 20 cm, and 1.5 ml of PVA aqueous solution was spun at a rate of 6 ml/hour (hr) under the application of a voltage of 15 kV. Thus, a nanofiber mesh sheet was prepared in which the nanofibers were entangled in a network shape.

다음으로, 상기 나노섬유 메쉬 시트를 파릴렌(parylene) 코팅 시스템 기기(OBT-PC200, Obangtechnology)에 넣어 나노섬유 메쉬 시트의 나노파이버 표면을 파릴렌으로 코팅하였으며, 이때 파릴렌층의 두께는 약 200 ㎚이었다.Next, the nanofiber mesh sheet was put in a parylene coating system device (OBT-PC200, Obangtechnology) to coat the nanofiber surface of the nanofiber mesh sheet with parylene, and the thickness of the parylene layer was about 200 nm. Was.

다음으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 파릴렌층이 코팅된 나노섬유 메쉬 시트 상에 전극층이 드러나도록 디자인된 쉐도우 마스크(shadow mask)를 얹고, 이를 통해 파릴렌층이 코팅된 나노섬유 메쉬 시트의 일부 영역에 금(Au)을 증착하여 파릴렌층의 표면에 금 전극층을 형성하였다. 이때, 증착은 스퍼터링 증착 방식으로 수행되었으며, 약 100 ㎚ 두께로 금을 증착하였다.Next, as shown in FIG. 1, a shadow mask designed to expose the electrode layer is placed on the nanofiber mesh sheet coated with the parylene layer, through which a part of the nanofiber mesh sheet coated with the parylene layer Gold (Au) was deposited on the region to form a gold electrode layer on the surface of the parylene layer. At this time, the deposition was performed by a sputtering deposition method, and gold was deposited to a thickness of about 100 nm.

다음으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 파릴렌층 및 전극층이 코팅된 나노섬유 메쉬 시트 상에 감지층이 드러나도록 디자인된 쉐도우 마스크(shadow mask)를 얹고, 이를 통해 파릴렌층이 코팅된 나노섬유 메쉬 시트의 일부 영역에 백금(Pt)을 증착하여 파릴렌층의 표면에 백금 감지층을 형성하여 나노섬유 메쉬 습도센서를 제조하였다. 이때, 증착은 스퍼터링 증착 방식으로 수행되었으며, 약 100 ㎚ 두께로 백금을 증착하였다.Next, as shown in FIG. 1, a shadow mask designed to expose the sensing layer is placed on a nanofiber mesh sheet coated with a parylene layer and an electrode layer, through which the nanofiber mesh coated with a parylene layer A nanofiber mesh humidity sensor was manufactured by depositing platinum (Pt) on a partial area of the sheet to form a platinum sensing layer on the surface of the parylene layer. At this time, the deposition was performed by a sputtering deposition method, and platinum was deposited to a thickness of about 100 nm.

[실시예 2][Example 2]

감지층으로 백금(Pt) 대신 금(Au)을 약 100 ㎚ 두께로 증착한 것 외 모든 공정을 실시예 1과 동일하게 진행하였다.All processes were performed in the same manner as in Example 1 except that gold (Au) was deposited to a thickness of about 100 nm instead of platinum (Pt) as a sensing layer.

[실시예 3][Example 3]

감지층으로 백금(Pt) 대신 은(Ag)을 약 100 ㎚ 두께로 증착한 것 외 모든 공정을 실시예 1과 동일하게 진행하였다.All processes were performed in the same manner as in Example 1 except that silver (Ag) was deposited to a thickness of about 100 nm instead of platinum (Pt) as a sensing layer.

[실시예 4][Example 4]

0.3 ㎖의 PVA 수용액을 6 ㎖/시간(hr)의 속도로 방사하여 나노파이버가 망상 형태로 얽힌 나노섬유 메쉬 시트를 제조한 것 외 모든 공정을 실시예 2와 동일하게 진행하였다.All processes were performed in the same manner as in Example 2, except that 0.3 ml of PVA aqueous solution was spun at a rate of 6 ml/hour (hr) to prepare a nanofiber mesh sheet in which nanofibers are entangled in a network shape.

[실시예 5][Example 5]

0.1 ㎖의 PVA 수용액을 6 ㎖/시간(hr)의 속도로 방사하여 나노파이버가 망상 형태로 얽힌 나노섬유 메쉬 시트를 제조한 것 외 모든 공정을 실시예 2와 동일하게 진행하였다.All processes were carried out in the same manner as in Example 2 except that 0.1 ml of PVA aqueous solution was spun at a rate of 6 ml/hour (hr) to prepare a nanofiber mesh sheet in which nanofibers are entangled in a network shape.

[실시예 6][Example 6]

감지층으로 금(Au)을 약 200 ㎚ 두께로 증착한 것 외 모든 공정을 실시예 2와 동일하게 진행하였다.All processes were performed in the same manner as in Example 2 except that gold (Au) was deposited as a sensing layer to a thickness of about 200 nm.

[실시예 7][Example 7]

감지층으로 금(Au)을 약 300 ㎚ 두께로 증착한 것 외 모든 공정을 실시예 2와 동일하게 진행하였다.All processes were performed in the same manner as in Example 2 except that gold (Au) was deposited as a sensing layer to a thickness of about 300 nm.

[결과 분석][Result Analysis]

1) 피부 부착성 테스트1) Skin adhesion test

도 4에 도시한 것과 같이, 피부(손가락)에 소량의 물을 분사한 후 상기 실시예 1에 따라 제조된 나노섬유 메쉬 습도센서를 피부에 전사하였다.As shown in FIG. 4, after spraying a small amount of water onto the skin (finger), the nanofiber mesh humidity sensor manufactured according to Example 1 was transferred to the skin.

도 5는 상기 전사된 나노섬유 메쉬 습도센서를 확대한 사진(scale bar: 350 ㎛)으로, 손가락 지문에 의한 굴곡에도 불구하고 나노섬유 메쉬 습도센서가 피부에 잘 부착된 것을 확인할 수 있었다.FIG. 5 is an enlarged photograph of the transferred nanofiber mesh humidity sensor (scale bar: 350 μm), and it was confirmed that the nanofiber mesh humidity sensor was well attached to the skin despite bending due to finger prints.

2) 기체투과성 테스트2) Gas permeability test

본 발명에 따른 나노섬유 메쉬 습도센서의 기체투과성을 실험하기 위하여, 유리병(bial)에 물 10 g을 넣은 후, 유리병의 입구를 실시예 1의 나노섬유 메쉬 습도센서로 막고 시간(hours)에 따른 무게(g)의 변화를 측정하였다.In order to test the gas permeability of the nanofiber mesh humidity sensor according to the present invention, after 10 g of water was put in a glass bottle, the entrance of the glass bottle was closed with the nanofiber mesh humidity sensor of Example 1 and the time (hours) The change in weight (g) according to the was measured.

대조군으로, 유리병을 뚜껑으로 닫은 대조군 1(close)과, 유리병의 입구를 완전히 개방한 대조군 2(open), PVA 필름으로 입구를 막은 대조군 3(films) 및 나노섬유 메쉬 시트로 막은 대조군 4(nanofiber mesh)를 각각 준비하였다.As a control, control 1 (close) with the glass bottle closed with a lid, control 2 (open) with the entrance of the glass bottle completely open, control 3 (films) with a PVA film closed, and control 4 with a nanofiber mesh sheet (nanofiber mesh) was prepared respectively.

그 결과, 대조군 1과 3은 기체가 전혀 통과되지 않음에 따라 무게가 거의 줄어들지 않았으며, 대조군 2는 입구가 완전히 개방됨에 따라 가장 많은 무게 감소를 보였다.As a result, the weight of the control groups 1 and 3 hardly decreased as no gas was passed, and the control group 2 showed the greatest weight reduction as the inlet was completely opened.

실시예 1의 나노섬유 메쉬 습도센서와 대조군 4는 대조군 2보다는 무게 감소량이 다소 적었으나 그에 근접한 무게 감소량을 보였으며, 또한 실시예 1의 나노섬유 메쉬 습도센서와 대조군 4의 무게 감소 추세가 거의 동일함에 따라 보호층, 전극층 및 감지층으로 코팅됨에도 불구 우수한 기체투과성이 유지되는 것을 확인할 수 있었다.The weight reduction amount of the nanofiber mesh humidity sensor of Example 1 and the control group 4 was slightly smaller than that of the control group 2, but showed a weight reduction amount close thereto, and the weight reduction trend of the nanofiber mesh humidity sensor of Example 1 and the control group 4 was almost the same. Accordingly, it was confirmed that excellent gas permeability was maintained despite being coated with a protective layer, an electrode layer, and a sensing layer.

3) 민감도 테스트3) Sensitivity test

a) 감지층 물질 종류에 따른 민감도a) Sensitivity according to the material type of the sensing layer

실시예 1 내지 3에서 제조된 각각의 나노섬유 메쉬 습도센서를 이용하여 민감도를 테스트하였다. 이때, 감지층 물질은 실시예 1이 백금(Pt), 실시예 2가 금(Au), 실시예 3이 은(Ag)이었다.The sensitivity was tested using each of the nanofiber mesh humidity sensors prepared in Examples 1 to 3. At this time, as the material of the sensing layer, Example 1 was platinum (Pt), Example 2 was gold (Au), and Example 3 was silver (Ag).

민감도(%)는 저항 변화율(△R/R₀×100, 이때 R₀는 초기 저항값이며, △R는 상대습도에 따라 변화된 저항값이다.)로 확인할 수 있으며, 저항 변화율이 클수록 습기에 대한 민감도가 높다고 할 수 있다.Sensitivity (%) can be checked by the resistance change rate (△R/R ₀ ×100, where R ₀ is the initial resistance value, and △R is the resistance value changed according to the relative humidity), and the greater the resistance change rate, the greater the resistance change rate to moisture. It can be said that the sensitivity is high.

도 7 내지 9에 도시된 바와 같이, 상대습도 80 %에서는, 실시예 1의 습도센서는 약 10.5%의 저항 변화율을 보였으며, 실시예 2의 습도센서는 약 11.5 %, 실시예 3의 습도센서는 약 8.5 %의 저항 변화율을 보였다. 상대습도 100 %에서는, 실시예 1의 습도센서는 약 28.5%의 저항 변화율을 보였으며, 실시예 2의 습도센서는 약 25 %, 실시예 3의 습도센서는 약 22.5 %의 저항 변화율을 보였다.7 to 9, at 80% relative humidity, the humidity sensor of Example 1 showed a resistance change rate of about 10.5%, the humidity sensor of Example 2 was about 11.5%, and the humidity sensor of Example 3 Showed a resistance change rate of about 8.5%. At 100% relative humidity, the humidity sensor of Example 1 showed a resistance change rate of about 28.5%, the humidity sensor of Example 2 was about 25%, and the humidity sensor of Example 3 showed a resistance change rate of about 22.5%.

b) 흡습성 고분자 수용액의 양에 따른 민감도b) Sensitivity according to the amount of hygroscopic polymer aqueous solution

실시예 2, 4 및 5에서 제조된 각각의 나노섬유 메쉬 습도센서를 이용하여 민감도를 테스트하였다. 이때, 흡습성 고분자 수용액의 양은 실시예 2가 1.5 ㎖, 실시예 4가 0.3 ㎖, 실시예 5가 0.1 ㎖이었다.The sensitivity was tested using each of the nanofiber mesh humidity sensors prepared in Examples 2, 4 and 5. At this time, the amount of the aqueous hygroscopic polymer solution was 1.5 ml in Example 2, 0.3 ml in Example 4, and 0.1 ml in Example 5.

흡습성 고분자 수용액의 양이 증가함에 따라, 나노섬유 메쉬 시트 내 나노섬유 가닥의 수가 증가(밀도 증가)하며, 한 가닥에 약 100 ㎚로 금(Au) 감지층을 코팅할 경우, 습도센서 내 감지층의 실질적인 표면적이 증가되었다. 즉, 흡습성 고분자 수용액의 양이 증가할수록 습도센서의 민감도 역시 증가하였다.As the amount of the hygroscopic polymer aqueous solution increases, the number of nanofiber strands in the nanofiber mesh sheet increases (density increases), and when a gold (Au) sensing layer is coated with about 100 nm per strand, the sensing layer in the humidity sensor The substantial surface area of the was increased. That is, as the amount of the hygroscopic polymer aqueous solution increased, the sensitivity of the humidity sensor also increased.

구체적으로, 도 12 내지 14에 도시된 바와 같이, 상대습도 80 %에서는, 실시예 2의 습도센서는 약 11.5 %의 저항 변화율을 보였으며, 실시예 4의 습도센서는 약 6.5 %, 실시예 5의 습도센서는 약 2 %의 저항 변화율을 보였다. 상대습도 100 %에서는, 실시예 2의 습도센서는 약 25 %의 저항 변화율을 보였으며, 실시예 4의 습도센서는 약 23 %, 실시예 5의 습도센서는 약 9 %의 저항 변화율을 보였다. 이처럼, 흡습성 고분자 수용액의 양이 증가할수록 습도센서의 민감도 역시 증가함을 확인할 수 있었다.Specifically, as shown in FIGS. 12 to 14, at 80% relative humidity, the humidity sensor of Example 2 showed a resistance change rate of about 11.5%, and the humidity sensor of Example 4 was about 6.5%, and Example 5 The humidity sensor of showed a resistance change rate of about 2%. At 100% relative humidity, the humidity sensor of Example 2 showed a resistance change rate of about 25%, the humidity sensor of Example 4 had a resistance change rate of about 23%, and the humidity sensor of Example 5 was about 9%. As such, it was confirmed that the sensitivity of the humidity sensor also increased as the amount of the hygroscopic polymer aqueous solution increased.

c) 전극층 및 감지층 물질 증착 두께에 따른 민감도c) Sensitivity of electrode layer and sensing layer material deposition thickness

실시예 2, 6 및 7에서 제조된 각각의 나노섬유 메쉬 습도센서를 이용하여 민감도를 테스트하였다. 이때, 전극층 및 감지층 물질 증착 두께는 실시예 2가 100 ㎚, 실시예 6이 200 ㎚, 실시예 7이 300 ㎚이었다.The sensitivity was tested using each of the nanofiber mesh humidity sensors prepared in Examples 2, 6 and 7. At this time, the electrode layer and the sensing layer material deposition thickness was 100 nm in Example 2, 200 nm in Example 6, and 300 nm in Example 7.

이 경우, 증착되는 금(Au)의 두께가 증가함에 따라, 나노섬유 메쉬 시트를 구성하는 흡습성 고분자에 물 분자가 접촉 및 흡착될 기회가 줄어들어 민감도가 줄어드는 결과를 보였다.In this case, as the thickness of the deposited gold (Au) increases, the chance of contact and adsorption of water molecules to the hygroscopic polymer constituting the nanofiber mesh sheet decreases, resulting in a decrease in sensitivity.

구체적으로, 도 15 내지 17에 도시된 바와 같이, 상대습도 80 %에서는, 실시예 2의 습도센서는 약 11.5 %의 저항 변화율을 보였으며, 실시예 6의 습도센서는 약 2.5 %, 실시예 7의 습도센서는 약 1.3 %의 저항 변화율을 보였다. 상대습도 100 %에서는, 실시예 2의 습도센서는 약 25 %의 저항 변화율을 보였으며, 실시예 6의 습도센서는 약 9 %, 실시예 7의 습도센서는 약 4.5 %의 저항 변화율을 보였다. 이처럼, 감지층의 두께가 증가할수록 습도센서의 민감도가 저하되는 것을 확인할 수 있었다.Specifically, as shown in FIGS. 15 to 17, at 80% relative humidity, the humidity sensor of Example 2 showed a resistance change rate of about 11.5%, and the humidity sensor of Example 6 was about 2.5%, and Example 7 The humidity sensor of showed a resistance change rate of about 1.3%. At 100% relative humidity, the humidity sensor of Example 2 showed a resistance change rate of about 25%, the humidity sensor of Example 6 was about 9%, and the humidity sensor of Example 7 showed a resistance change rate of about 4.5%. As described above, it was confirmed that the sensitivity of the humidity sensor decreased as the thickness of the sensing layer increased.

4) 사이클 테스트4) Cycle test

도 10에 도시된 바와 같이, 실시예 2의 습도센서를 상대습도 35 %와 98 % 환경에 주기적으로 반복 노출하여 사이클 테스트를 진행하였다.As shown in FIG. 10, the humidity sensor of Example 2 was repeatedly exposed to an environment of 35% and 98% relative humidity to perform a cycle test.

그 결과, 여러번의 사이클 테스트에도 동일 상대습도 환경에서 유사한 저항값을 보이는 것을 확인할 수 있었으며, 이로부터 습도센서로의 응용이 가능할 것임을 예측할 수 있었다. As a result, it was confirmed that similar resistance values were shown in the same relative humidity environment even in several cycle tests, and from this, it could be predicted that application to a humidity sensor would be possible.

이상과 같이 특정된 사항들과 한정된 실시예를 통해 본 발명이 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. Although the present invention has been described through the above-specified matters and limited embodiments, this is only provided to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments, and the present invention belongs Those of ordinary skill in the field can make various modifications and variations from these descriptions.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention is limited to the described embodiments and should not be defined, and all things that are equivalent or equivalent to the claims as well as the claims to be described later fall within the scope of the spirit of the present invention. .

Claims

A nanofiber mesh sheet in which nanofibers containing a hygroscopic polymer are entangled in a network shape; A protective layer coated on the nanofiber mesh sheet and comprising a hydrophobic polymer; And an electrode layer coated on the protective layer and comprising a conductive material.

The method of claim 1,
The hydrophobic polymer is any one or two or more selected from the group consisting of parylene, polycaprolactone (PCL), polylactic acid (PLA), and polylactic acid-co-glycolic acid copolymer (PLGA), nanofiber mesh Humidity sensor.

The method of claim 1,
The hygroscopic polymer is polyvinyl alcohol (PVA), polyethylene glycol (PEG), polypropylene glycol (PPG), polyacrylic acid (PAA), carboxymethyl cellulose (CMC), polyvinylpyrrolidone (PVP), starch (starch) , Gelatin, hyaluronic acid, chitin, chitosan, alginic acid, dextran, fibrin, heparin, and any one or two or more selected from the group consisting of salts thereof, nanofiber mesh humidity sensor.

The method of claim 1,
The thickness of the nanofiber is 10 to 990 ㎚, nanofiber mesh humidity sensor.

The method of claim 1,
The thickness of the protective layer is 50 to 1000 ㎚, nanofiber mesh humidity sensor.

The method of claim 1,
The thickness of the electrode layer is 1 to 500 ㎚, nanofiber mesh humidity sensor.

The method of claim 1,
The humidity sensor includes a nanofiber mesh sheet in which nanofibers including a hygroscopic polymer are entangled in a network shape; A protective layer coated on the nanofiber mesh sheet and comprising a hydrophobic polymer; A first electrode layer including a first conductive material and a second electrode layer including a second conductive material, which are coated on a portion of the protective layer and are spaced apart from each other; And a sensing layer coated on a partial region of the protective layer and electrically connecting the first electrode layer and the second electrode layer.

The method of claim 7,
The first electrode layer, the second electrode layer and the sensing layer are coated on the same plane, the nanofiber mesh humidity sensor.

The method of claim 7,
The sensing layer is any one or a mixture of two or more selected from the group consisting of metal, silicon oxide, silicon nitride and aluminum oxide, nanofiber mesh humidity sensor.

The method of claim 1,
The humidity sensor is for skin humidity measurement, nanofiber mesh humidity sensor.

a) using electrospinning to prepare a nanofiber mesh sheet in which nanofibers containing a hygroscopic polymer are entangled in a network shape; b) coating a protective layer containing a hydrophobic polymer on the nanofiber mesh sheet; And c) coating an electrode layer including a conductive material on the protective layer.

The method of claim 11,
The protective layer is coated by a chemical vapor deposition method (CVD), a method of manufacturing a nanofiber mesh humidity sensor.

The method of claim 11,
The electrode layer is coated by a sputtering deposition method, a thermal vacuum deposition method, an electron beam deposition method, a chemical vapor deposition method (CVD) or an atomic layer deposition method (ALD).

Attaching the nanofiber mesh humidity sensor of any one of claims 1 to 10 to the user's skin;
Calculating the user's skin humidity based on the impedance signal sensed through the humidity sensor; And
Calculating a user's skin moisture level by comparing the user's skin humidity with a standard skin humidity;
Skin moisturizing analysis method comprising a.