KR20210093554A - 삼차원 텍스타일 구조의 압력 전달체를 갖는 압전 센서. - Google Patents
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Abstract
Description
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 전달체의 구성을 보여주는 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 전달체의 변형 시뮬레이션을 보여주는 이미지,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 서로 다른 종류의 필라멘트로 이루어진 연결층을 갖는 압전 센서를 보여주는 이미지,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 전달체의 연결층에 대한 응력-압축 변형률 선도 그래프,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 압전 센서들의 성능을 보여주는 이미지
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 신발에 부착된 압전 센서로부터 측정된 걸음 걸이에 대한 전압 특성을 보여주는 그래프,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 신발에 부착된 압전 센서로부터 측정된 걸음 걸이에 대한 전압 충전 및 전류 그래프이다.
120:압력 전달체 121:상부 레이어층
122:하부 레이어층 123:연결층
Claims (10)
- 압력이 가해지면 전압을 발생하는 압전 물질; 및
삼차원 텍스타일 구조로, 상기 압전 물질의 상면 또는 하면에 부착되어 외력이 가해지면 복수 개의 필라멘트가 상기 압전 물질의 국부 영역으로 압력을 전달하는 압력 전달체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 삼차원 텍스타일 구조의 압력 전달체를 갖는 압전 센서. - 제 1 항에 있어서,
상기 압전 물질은 ZnO, GaN, Pb(Zr,Ti)O3(PZT), BaTiO3, PVDF, P(VDF-TrFE), P(VDF-TeFE), P(VDF-TrFE-CTFE), 셀룰로오스(Cellulose) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 삼차원 텍스타일 구조의 압력 전달체를 갖는 압전 센서. - 제 1 항에 있어서,
상기 압력 전달체:는
필라멘트로 직조된 직물로 이루어진 상부 레이어층;과 하부 레이어층; 및
상기 상부 레이어층가 상기 하부 레이어층을 연결하는 필라멘트가 복수 개로 이루어진 연결층;을 포함하고,
상기 상부 레이어층에 가해지는 외력이 상기 연결층을 통해 상기 하부 레이어층으로 전달되면서 상기 압력 물질의 국부 영역에 압력이 전달되는 것을 특징으로 하는 삼차원 텍스타일 구조의 압력 전달체를 갖는 압전 센서. - 제 3 항에 있어서,
상기 상부 레이어층과 상기 하부 레이어층은 멀티 필라멘트로 직조된 층이고, 상기 연결층의 필라멘트는 모노 필라멘트인 것을 특징으로 하는 삼차원 텍스타일 구조의 압력 전달체를 갖는 압전 센서. - 제 4 항에 있어서,
상기 모노 필라멘트는 프리-스트레인(Pre-strain)이 가해져 굽어진(bending) 형상인 것을 특징으로 하는 삼차원 텍스타일 구조의 압력 전달체를 갖는 압전 센서. - 제 5 항에 있어서,
상기 모노 필라멘트의 직경은 0.06mm 내지 2mm인 것을 특징으로 하는 삼차원 텍스타일 구조의 압력 전달체를 갖는 압전 센서. - 제 6 항에 있어서,
상기 모노 필라멘트의 길이는 1mm 내지 100mm인 것을 특징으로 하는 삼차원 텍스타일 구조의 압력 전달체를 갖는 압전 센서. - 제 7 항에 있어서,
상기 모노 필라멘트의 밀도는 100ea/cm2 내지 1000ea/cm2인 것을 특징으로 하는 삼차원 텍스타일 구조의 압력 전달체를 갖는 압전 센서. - 제 8 항에 있어서,
상기 상부 레이어층과 상기 하부 레이어층은 복수의 영역으로 구획되고, 각 영역의 모노 필라멘트는 두께, 길이 또는 밀도가 상이한 것을 특징으로 하는 삼차원 텍스타일 구조의 압력 전달체를 갖는 압전 센서. - 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항의 압전 센서; 및
상기 압전 센서에 구비되어, 상기 압전 센서로부터 출력되는 데이터를 무선 통신망을 통해 컴퓨터로 송수신하기 위한 통신 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 웨어러블 센서.
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