KR20220093454A - A sensor device for detecting harmful factors and a method for manufacturing the same, a system for detecting harmful factors that can be operated at all times and a method using the same - Google Patents

A sensor device for detecting harmful factors and a method for manufacturing the same, a system for detecting harmful factors that can be operated at all times and a method using the same Download PDF

Info

Publication number
KR20220093454A
KR20220093454A KR1020200184171A KR20200184171A KR20220093454A KR 20220093454 A KR20220093454 A KR 20220093454A KR 1020200184171 A KR1020200184171 A KR 1020200184171A KR 20200184171 A KR20200184171 A KR 20200184171A KR 20220093454 A KR20220093454 A KR 20220093454A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sensor
unit
sensor device
information
power
Prior art date
Application number
KR1020200184171A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102590856B1 (en
Inventor
손명우
김용현
Original Assignee
한국광기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국광기술원 filed Critical 한국광기술원
Priority to KR1020200184171A priority Critical patent/KR102590856B1/en
Publication of KR20220093454A publication Critical patent/KR20220093454A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102590856B1 publication Critical patent/KR102590856B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28—Electrolytic cell components
    • G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/307—Disposable laminated or multilayered electrodes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/22—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
    • G01N27/226—Construction of measuring vessels; Electrodes therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/403—Cells and electrode assemblies
    • G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
    • G01N27/407—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
    • G01N27/4071—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases using sensor elements of laminated structure
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Abstract

The present invention relates to a sensor device for detecting harmful factors and a method for manufacturing the same, a harmful factor detection system that can be operated at all times using the same, and a method for detecting harmful factors. According to the present invention, the sensor device may comprise: a power generation unit for generating power based on one or more energy sources from the surrounding environment; a power conversion unit which charges the power generated by the power generation unit and provides the charged power as an independent power through discharging; a sensor unit for receiving the independent power from the power conversion unit and converting a reaction between a sensing material and a preset target material into an electrical signal to provide sensor information; and a transception unit configured to transmit sensor information of the sensor unit to the outside and receive control information about the sensor unit from the outside.

Description

유해인자 감지용 센서 디바이스 및 그 제작 방법, 이를 이용한 상시 운영이 가능한 유해인자 감지 시스템 및 그 방법{A sensor device for detecting harmful factors and a method for manufacturing the same, a system for detecting harmful factors that can be operated at all times and a method using the same}A sensor device for detecting harmful factors and a method for manufacturing the same, a harmful factor detecting system capable of constant operation using the same, and a method therefor at all times and a method using the same}

본 발명은 상시 운영이 가능한 센서 디바이스를 통해 유해인자를 감지하고, 인공 지능을 활용하여 환경 변화를 자가진단할 수 있는 기술을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a technology capable of detecting harmful factors through a sensor device that can be operated at all times and self-diagnosing environmental changes using artificial intelligence.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 일 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The content described in this section merely provides background information on an embodiment of the present invention and does not constitute the prior art.

최근 생활 환경개선과 의학 기술의 눈부신 발달로 인하여 인간의 평균 수명이 지속적으로 연장되고, 이에 따라 나타나게 되는 고령화 사회의 진입으로 인간의 삶의 질 향상을 위한 문제가 사회적으로 크게 대두되게 되었다. 또한 건강에 대한 관심과 요구가 증가하면서 주기적으로 건강관리 및 검진을 받는 수요자 또한 빠르게 증가하고 있으며, 산업화에 따라 발생된 여러 질병들을 조기 진단을 통하여 미리 예방할 수 있고, 빠르고 신속하게 검진 받을 수 있는 바이오센서의 개발에 대한 많은 연구가 진행되고 있다.Due to the recent improvement of living environment and the remarkable development of medical technology, the average lifespan of human beings is continuously extended. In addition, as interest and demand for health increase, the number of consumers who receive regular health care and check-ups is also rapidly increasing. In addition, various diseases caused by industrialization can be prevented in advance through early diagnosis, and a biotechnology that can be quickly and quickly diagnosed A lot of research on the development of the sensor is in progress.

바이오센서는 특정한 생물학적 물질의 존재 유무 및 그 양을 측정할 수 있도록 제조한 도구 및 장치로서, 생물학적 요소를 이용하여 분석 대상 물질과의 반응에서 나타나는 전기화학, 열에너지, 형광 및 색의 변화 등을 인식 가능한 신호로 변환시켜주는 장치와 결합하여 구성된다.A biosensor is a tool and device manufactured to measure the presence or absence of a specific biological material and its amount, and recognizes changes in electrochemistry, thermal energy, fluorescence, and color that occur in reaction with an analyte using biological elements. It is configured in combination with a device that converts it into a possible signal.

바이오센서를 통해 바이오 분자를 특이적으로 인식할 수 있는 효소, 항체, 단백질, DNA 및 박테리아를 이용하여 복잡한 물질의 분석을 신속하고 용이하게 할 수 있고, 또한 최근에는 분석하고자 하는 물질만을 선택적으로 검출함으로 인하여, 특히 의료분야에서 바이오센서를 통한 조기 검진에 따라 질병의 예방이 가능하게 되었다.Using enzymes, antibodies, proteins, DNA, and bacteria that can specifically recognize biomolecules through biosensors, analysis of complex substances can be quickly and easily done, and recently, only the substances to be analyzed can be selectively detected. Due to this, it has become possible to prevent diseases, especially in the medical field, through early detection through biosensors.

이러한 바이오센서에서 전기적 방식의 감지 기술은 바이오 물질과 반응하는 접촉 표면에서의 물리적 또는 화학적인 변화가 전도성 물질의 전기적 특성 변화를 유도하는 원리로 동작한다.In such a biosensor, the electrical sensing technology operates on the principle that a physical or chemical change in the contact surface reacting with the biomaterial induces a change in the electrical properties of the conductive material.

기존의 바이러스 진단 방법은 검체를 채취, RNA 추출 및 시료 증폭 과정을 거친 후에, 특수 진단 장비를 이용하여 검체에 대한 성분을 분석하여 바이러스의 감염 여부를 결정하였다. 이러한 바이러스 진단 방법은 4~6시간의 진단 시간이 필요하고, 특수한 진단 장비가 필요하다는 단점이 있다.In the existing virus diagnosis method, after a sample is collected, RNA extraction and sample amplification are performed, the components of the sample are analyzed using special diagnostic equipment to determine whether or not the virus is infected. This virus diagnosis method requires a diagnosis time of 4 to 6 hours and has disadvantages that special diagnosis equipment is required.

반면에, 바이오센서는 검출하고자 하는 바이러스를 표적하는 작용기 및 원소가 기능화되어 있는 감지 물질을 센서에 장착하여 표적 물질에 대한 감도 특성을 증가시켜 신속하게 바이러스를 검출할 수 있다.On the other hand, a biosensor can rapidly detect a virus by mounting a sensing material functionalized with a functional group and element that targets a virus to be detected, thereby increasing the sensitivity to the target material.

바이오센서는 특정한 표적 물질에만 적용할 수 있어, 여러 개의 표적 물질을 검출하기 위해서는 다수의 바이오센서가 필요하고, 센서 동작시에만 유해인자를 검출할 수 있으며, 진단을 위한 장비가 대형화되거나, 고가의 발색시약이나 레이저 등을 사용하여야 하므로 경제성이 떨어지는 문제점이 있다.A biosensor can be applied only to a specific target material, so a number of biosensors are required to detect multiple target materials, and harmful factors can be detected only when the sensor is operating. There is a problem in that economical efficiency is lowered because a coloring reagent or laser must be used.

또한, 바이오센서를 동작시키기 위한 구동 전원을 지속적으로 제공해야 하므로, 휴대용 바이오센서의 경우에 배터리를 주기적으로 교체해야하는 번거로움이 발생하는 문제점이 있다. In addition, since it is necessary to continuously provide driving power for operating the biosensor, in the case of the portable biosensor, there is a problem in that the battery needs to be periodically replaced.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따라 유해가스, 바이러스 등의 유해인자를 표적 물질로 검출하는 센서 디바이스를 독립전원으로 상시 운영하도록 하고, 인공 지능을 활용하여 유해인자 변화를 자가 진단하여 빠르고 정확하게 유해인자를 검출할 수 있도록 하는 것에 목적이 있다.In order to solve the above problems, according to an embodiment of the present invention, a sensor device that detects harmful factors such as harmful gases and viruses as a target material is operated at all times with an independent power source, and by utilizing artificial intelligence The purpose of self-diagnosis of factor changes is to enable rapid and accurate detection of harmful factors.

다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.However, the technical task to be achieved by the present embodiment is not limited to the technical task as described above, and other technical tasks may exist.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서 본 발명의 일 실시예에 따른 유해인자 감지용 센서 디바이스는, 주변 환경으로부터 하나 이상의 에너지원에 기초하여 전원을 생산하는 전원 발생부; 상기 전원 발생부에서 생산된 전원을 충전하고, 상기 충전된 전원을 방전을 통해 독립 전원으로 제공하는 전력 변환부; 상기 전력 변환부로부터 독립 전원을 제공받아 감지 물질과 기 설정된 표적 물질의 반응을 전기적 신호로 변환하여 센서 정보를 제공하는 센서부; 및 상기 센서부의 센서 정보를 외부로 전송하고, 외부로부터 상기 센서부에 대한 제어 정보를 수신하는 송수신부를 포함하는 것이다.As a technical means for achieving the above technical problem, a sensor device for detecting harmful factors according to an embodiment of the present invention includes: a power generator for generating power based on one or more energy sources from a surrounding environment; a power conversion unit for charging the power generated by the power generating unit and providing the charged power as an independent power source through discharging; a sensor unit receiving independent power from the power conversion unit and converting a reaction between a sensing material and a preset target material into an electrical signal to provide sensor information; and a transceiver for transmitting the sensor information of the sensor unit to the outside and receiving control information for the sensor unit from the outside.

상기 전원 발생부는 태양광, 조명광, 진동, 음파, 전자기파, 표유 자기장을 포함한 에너지원들 중 어느 하나의 에너지원을 이용하는 것이다.The power generator uses any one of energy sources including sunlight, illumination light, vibration, sound waves, electromagnetic waves, and stray magnetic fields.

상기 전원 발생부는, 태양광 또는 실내 조명으로부터 전기에너지를 생산하는 태양전지 또는 광발전 소자를 이용한 발전 모듈을 포함할 수 있다. The power generator may include a solar cell or a photovoltaic device for generating electric energy from sunlight or indoor lighting, and a power generation module using a photovoltaic device.

상기 전력 변환부는, 상기 전원 발생부로부터 입력되는 전원을 승압 또는 감압시켜 기 설정된 직류 전압으로 변환하는 벅-부스트 컨버터부; 상기 벅-부스트 컨버터부를 통해 제공되는 직류 전압을 충전하고, 상기 충전된 직류 전압을 방전을 통해 독립 전원으로 제공하는 에너지 저장부; 및 상기 에너지 저장부에서 충전된 직류 전압의 전압 레벨을 조절하여 상기 센서부 및 송수신부에 구동 전원을 제공하는 DC/DC 컨버터부를 포함하는 것이다. The power converter may include: a buck-boost converter that boosts or reduces the power input from the power generator into a preset DC voltage; an energy storage unit for charging the DC voltage provided through the buck-boost converter unit and providing the charged DC voltage as an independent power source through discharging; and a DC/DC converter unit for providing driving power to the sensor unit and the transceiver unit by adjusting the voltage level of the DC voltage charged in the energy storage unit.

상기 센서부의 나노 구조물은 증착 공정을 통해 탄소나노소재 기반으로 제작되는 것이다. The nanostructure of the sensor unit is manufactured based on carbon nanomaterials through a deposition process.

상기 전력 변환부의 독립 전원에서 구동 전원을 제외한 잉여 에너지를 이용하여 히팅열을 상기 센서부에 제공하는 히터를 더 포함할 수 있다.The power converter may further include a heater that provides heating heat to the sensor unit by using surplus energy excluding driving power from the independent power source of the power conversion unit.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 유해인자 감지용 센서 디바이스의 제작 방법은, a) 기판의 상면에 제1 전극, 상기 제1 전극과 이격되게 제2 전극을 배치하여 전극을 형성하는 과정; b) 상기 제1 전극 및 제2 전극과 전기적으로 연결되며, 상기 기판의 상면에 표적 물질에 따라 전기적 특성이 변화하는 나노 구조물을 형성하는 과정; 및 c) 상기 나노 구조물의 표면을 표적 물질로 기능화(functionalization)하여 상기 전극의 상부에 감지 물질을 형성하는 과정을 포함하는 것이다. Meanwhile, a method of manufacturing a sensor device for detecting harmful factors according to an embodiment of the present invention includes: a) forming an electrode by arranging a first electrode and a second electrode spaced apart from the first electrode on an upper surface of a substrate; b) forming a nanostructure electrically connected to the first electrode and the second electrode and having electrical properties varying according to a target material on the upper surface of the substrate; and c) functionalizing the surface of the nanostructure with a target material to form a sensing material on the electrode.

상기 전극은 상기 기판 상에 진공 증착 방법 및 용액 공정을 이용하여 증착되는 금속 소재, 전도성 고분자 소재, 전도성 탄소나노 소재 중 어느 하나를 이용한 전도성 소재인 것이다. 상기 기판은 유리 기판, 실리콘 기판, 알루미나 기판 및 고분자 기판 중 어느 하나인 것이다. The electrode is a conductive material using any one of a metal material, a conductive polymer material, and a conductive carbon nano material deposited on the substrate using a vacuum deposition method and a solution process. The substrate is any one of a glass substrate, a silicon substrate, an alumina substrate, and a polymer substrate.

상기 a) 단계는, 상기 기판의 상면에 전도성 소재를 이용한 전도층을 적층하고 포토리소그래피 공정을 이용하여 상기 전도층을 패터닝하고, 상기 패터닝된 전도층을 에칭 처리하여 제1 전극 및 제2 전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 것이다. In step a), a conductive layer using a conductive material is laminated on the upper surface of the substrate, the conductive layer is patterned using a photolithography process, and the patterned conductive layer is etched to form a first electrode and a second electrode It will further include the step of forming.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유해인자 감지용 센서 디바이스의 제작 방법은, a) 기설된 크기를 갖는 기판의 상면에 기 설정된 이격 거리를 두고 적어도 하나 이상의 전극을 형성하는 과정; b) 상기 전극과 전기적으로 연결되며, 상기 기판의 상면에 표적 물질에 따라 전기적 특성이 변화하는 나노 구조물을 형성하는 과정; c) 상기 나노 구조물의 표면을 상기 표적 물질로 기능화(functionalization)하여 상기 전극의 상부에 감지 물질을 형성하는 과정; 및 d) 하나의 전극을 기준으로 다이싱 공정을 통해 하나의 바이오센서로 이루어진 단위 셀(Unit cell)로 나누고, 서로 다른 표적 물질을 검출하는 단위 셀들을 모듈화하여 멀티 센싱 모듈을 제작하는 과정을 포함하는 것이다. A method of manufacturing a sensor device for detecting harmful factors according to another embodiment of the present invention includes the steps of: a) forming at least one electrode at a predetermined distance on an upper surface of a substrate having a predetermined size; b) forming a nanostructure that is electrically connected to the electrode and whose electrical characteristics change according to a target material on the upper surface of the substrate; c) forming a sensing material on the electrode by functionalizing the surface of the nanostructure with the target material; and d) dividing one electrode into unit cells composed of one biosensor through a dicing process, modularizing unit cells that detect different target substances, and manufacturing a multi-sensing module. will do

상기 멀티 센싱 모듈은 워드 라인과 비트 라인이 교차하는 지점에 단위 셀이 각각 배치되고, 상기 워드 라인과 비트 라인을 통해 구동 전원이 입력되어, 상기 표적 물질과의 전기화학반응을 통해 전기적 신호가 변화된 단위 셀의 신호 변화 상태를 센서 정보로 출력하는 것이다.In the multi-sensing module, each unit cell is disposed at a point where a word line and a bit line intersect, and driving power is input through the word line and the bit line, and an electrical signal is changed through an electrochemical reaction with the target material. The signal change state of the unit cell is output as sensor information.

본 발명의 일 실시예에 따른 상시 운영이 가능한 유해인자 감지 시스템은, 적어도 하나 이상의 감지 물질을 포함하고, 상기 감지 물질과 적어도 하나 이상의 유해인자 간의 전기화학반응을 통해 유해인자를 감지하여 센서 정보를 제공하는 센서 디바이스; 및 상기 센서 디바이스와 통신망을 통해 연결되어, 상기 센서 정보를 수신하여 유해인자 정보를 검출하고, 상기 센서 디바이스가 위치한 영역 내의 환경 정보를 수집하며, 상기 환경 정보에 기초하여 상기 유해인자 정보에 대한 위해성 감소에 필요한 대처 정보를 제공하는 진단 장치를 포함하는 것이다. The system for detecting harmful factors that can be operated at all times according to an embodiment of the present invention includes at least one or more sensing substances, detects harmful factors through an electrochemical reaction between the sensing substances and at least one or more harmful factors, and collects sensor information providing a sensor device; and connected to the sensor device through a communication network, receives the sensor information to detect harmful factor information, collects environmental information in an area in which the sensor device is located, and risks to the harmful factor information based on the environmental information It is to include a diagnostic device that provides coping information necessary for the reduction.

상기 센서 디바이스는 적어도 하나 이상의 바이오센서를 포함하고, 독립 전원을 이용하여 상시 운영이 가능한 것이다. The sensor device includes at least one or more biosensors, and can be operated at all times using an independent power source.

상기 진단 장치는 상기 센서 디바이스를 기준으로 기 설정된 영역 내에 IoT 기반의 환경 센서에 대한 환경 정보를 수집하고, 상기 IoT 기반의 환경 센서는 공기제균기, 공기청정기, 살균기, 소독기, 강제환기장치를 포함한 IoT 기기인 것이다.The diagnostic device collects environmental information on an IoT-based environmental sensor within a preset area based on the sensor device, and the IoT-based environmental sensor includes an air sterilizer, an air purifier, a sterilizer, a sterilizer, and a forced ventilation device. It is an IoT device.

본 발명의 일 실시예에 따른 상시 운영이 가능한 유해인자 감지 방법은, 진단 장치에 의해 수행되는 상시 운영이 가능한 유해인자 감지 방법에 있어서, a) 감지 물질과 적어도 하나 이상의 유해인자 간의 전기화학반응을 통해 유해인자를 감지하는 센서 디바이스를 통해 센서 정보를 수신하는 단계; b) 상기 수신된 센서 정보를 분석하여 유해인자 정보를 검출하는 단계; c) 상기 센서 디바이스가 위치한 영역 내의 환경 정보를 수집하는 단계; 및 d) 상기 환경 정보에 기초하여 상기 유해인자 정보에 대한 위해성 감소에 필요한 대처 정보를 제공하는 단계를 포함하는 것이다. The method for detecting harmful factors that can be operated at all times according to an embodiment of the present invention comprises: a) an electrochemical reaction between a sensing material and at least one harmful factor; Receiving sensor information through a sensor device that detects harmful factors; b) detecting harmful factor information by analyzing the received sensor information; c) collecting environmental information in an area in which the sensor device is located; and d) providing coping information necessary to reduce the risk of the harmful factor information based on the environmental information.

전술한 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면, 본 발명은 독립 전원으로 센서 디바이스를 상시 작동시킬 수 있고, 저전력 데이터 통신을 통해 진단 장치와 무선 통신으로 센서 디바이스가 연결되어 인공 지능으로 유해인자의 변화를 자가진단하여 빠르고 정확하게 유해인자를 측정할 수 있는 효과가 있다.According to the above-described problem solving means of the present invention, the present invention can operate the sensor device at all times with an independent power source, and the sensor device is connected through wireless communication with the diagnostic device through low-power data communication to prevent changes in harmful factors through artificial intelligence Self-diagnosis is effective in quickly and accurately measuring harmful factors.

본 발명은 유해인자가 바이러스일 경우에 기존에 바이러스 측정을 위한 세포 배양, PCR 등의 실험 과정을 거치지 않고, 탄소나노물질에 바이러스 표적하는 작용기 및 원소물질로 기능화하여 해당 바이러스를 검출할 수 있는 바이오센서를 제공하고, 그로 인해 바이러스 진단에 필요한 분석 시간과 비용을 줄일 수 있다. When the harmful factor is a virus, the present invention is a bio that can detect the virus by functionalizing it with a functional group and element material that targets the virus on carbon nanomaterials without going through the experimental process such as cell culture and PCR for virus measurement By providing a sensor, it is possible to reduce the analysis time and cost required for virus diagnosis.

따라서, 본 발명은 비대면 진단 방식으로 사람 접촉에 의한 바이러스가 전파되는 현상을 예방할 수 있고, 실시간 상시 동작으로 바이러스 및 유해가스 등의 유해인자의 존재 여부를 지속적으로 판단할 수 있다.Accordingly, the present invention can prevent the spread of viruses due to human contact through a non-face-to-face diagnosis method, and can continuously determine the presence of harmful factors such as viruses and harmful gases through real-time operation.

또한, 본 발명은 실시간 자가 진단에 의한 공기 정화 및 소독 장치 시스템 등의 IoT 기반의 환경 센서와 연계하여 방역 기능을 수행할 수 있고, 독립전원 사용에 의한 에너지 저감 효과로 진단 센서의 활용 분야를 넓힐 수 있다. In addition, the present invention can perform a quarantine function in connection with an IoT-based environmental sensor such as an air purification and disinfection device system by real-time self-diagnosis, and can broaden the field of application of the diagnostic sensor due to the energy reduction effect by using an independent power source. can

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유해인자 감지용 센서 디바이스의 구성을 설명하는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 발생부가 태양전지 모듈로 구성되는 경우에 전기적 특성을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 벅-부스트 컨버터부의 승압 또는 감압 작용을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 벅-부스트 컨버터부의 최대전력점을 차는 과정을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유해인자 감지용 센서 디바이스의 제작 방법을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유해인자 감지용 센서 디바이스의 전극과 히터의 구성을 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 유해인자 감지용 센서 디바이스의 제작 방법을 설명하는 도면이다.
도 8은 도 7에 의해 제작된 멀티 센싱 모듈의 유해인자 검출 방법을 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트와치 형태의 유해인자 감지용 센서 디바이스를 설명하는 예시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 패치 형태의 유해인자 감지용 센서 디바이스를 설명하는 예시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 상시 운영이 가능한 유해인자 감지 시스템의 구성을 설명하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 진단 장치의 구성을 설명하는 블록도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 진단 장치가 이동 로봇으로 구현된 예시도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 상시 운영이 가능한 유해인자 감지 방법을 설명하는 순서도이다.1 is a block diagram illustrating the configuration of a sensor device for detecting harmful factors according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view for explaining electrical characteristics when a power generating unit is configured of a solar cell module according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining a step-up or pressure-reduction action of a buck-boost converter unit according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining a process of kicking the maximum power point of the buck-boost converter unit according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a method of manufacturing a sensor device for detecting harmful factors according to the first embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining the configuration of an electrode and a heater of the sensor device for detecting harmful factors according to an embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining a method of manufacturing a sensor device for detecting harmful factors according to a second embodiment of the present invention.
8 is a view for explaining a harmful factor detection method of the multi-sensing module manufactured by FIG. 7 .
9 is an exemplary diagram illustrating a sensor device for detecting harmful factors in the form of a smart watch according to an embodiment of the present invention.
10 is an exemplary diagram illustrating a sensor device for detecting harmful factors in the form of a patch according to an embodiment of the present invention.
11 is a view for explaining the configuration of a harmful factor detection system capable of constant operation according to an embodiment of the present invention.
12 is a block diagram illustrating a configuration of a diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention.
13 is an exemplary diagram in which a diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention is implemented as a mobile robot.
14 is a flowchart illustrating a method for detecting harmful factors that can be operated at all times according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily implement them. However, the present invention may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Throughout the specification, when a part is "connected" with another part, this includes not only the case of being "directly connected" but also the case of being "electrically connected" with another element interposed therebetween. . In addition, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated, and one or more other features However, it is to be understood that the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded in advance.

본 명세서에서 ‘단말’은 휴대성 및 이동성이 보장된 무선 통신 장치일 수 있으며, 예를 들어 스마트폰, 태블릿 PC 또는 노트북 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치일 수 있다. 또한, ‘단말’은 네트워크를 통해 다른 단말 또는 서버 등에 접속할 수 있는 PC 등의 유선 통신 장치인 것도 가능하다. 또한, 네트워크는 단말들 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호 간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 근거리 통신망(LAN: Local Area Network), 광역 통신망(WAN: Wide Area Network), 인터넷 (WWW: World Wide Web), 유무선 데이터 통신망, 전화망, 유무선 텔레비전 통신망 등을 포함한다. In the present specification, a 'terminal' may be a wireless communication device with guaranteed portability and mobility, for example, any type of handheld-based wireless communication device such as a smartphone, tablet PC, or notebook computer. In addition, the 'terminal' may be a wired communication device such as a PC that can connect to another terminal or server through a network. In addition, the network refers to a connection structure capable of exchanging information between each node, such as terminals and servers, and includes a local area network (LAN), a wide area network (WAN), and the Internet (WWW). : World Wide Web), wired and wireless data networks, telephone networks, and wired and wireless television networks.

무선 데이터 통신망의 일례에는 3G, 4G, 5G, 3GPP(3rd Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evolution), WIMAX(World Interoperability for Microwave Access), 와이파이(Wi-Fi), 블루투스 통신, 적외선 통신, 초음파 통신, 가시광 통신(VLC: Visible Light Communication), 라이파이(LiFi) 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다.Examples of wireless data communication networks include 3G, 4G, 5G, 3rd Generation Partnership Project (3GPP), Long Term Evolution (LTE), World Interoperability for Microwave Access (WIMAX), Wi-Fi, Bluetooth communication, infrared communication, ultrasound Communication, Visible Light Communication (VLC), LiFi, and the like are included, but are not limited thereto.

이하의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 상세한 설명이며, 본 발명의 권리 범위를 제한하는 것이 아니다. 따라서 본 발명과 동일한 기능을 수행하는 동일 범위의 발명 역시 본 발명의 권리 범위에 속할 것이다.The following examples are detailed descriptions to help the understanding of the present invention, and do not limit the scope of the present invention. Accordingly, an invention of the same scope performing the same function as the present invention will also fall within the scope of the present invention.

또한, 본 발명의 각 실시예에 포함된 각 구성, 과정, 공정 또는 방법 등은 기술적으로 상호간 모순되지 않는 범위 내에서 공유될 수 있다.In addition, each configuration, process, process or method included in each embodiment of the present invention may be shared within a range that does not technically contradict each other.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유해인자 감지용 센서 디바이스의 구성을 설명하는 블록도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 발생부가 태양전지 모듈로 구성되는 경우에 전기적 특성을 설명하는 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 벅-부스트 컨버터부의 승압 또는 감압 작용을 설명하는 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 벅-부스트 컨버터부의 최대전력점을 차는 과정을 설명하는 도면이다. 1 is a block diagram illustrating the configuration of a sensor device for detecting harmful factors according to an embodiment of the present invention. 2 is a view for explaining electrical characteristics when the power generator according to an embodiment of the present invention is composed of a solar cell module, and FIG. 3 is a step-up or pressure-reduction action of a buck-boost converter according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a view for explaining a process of kicking the maximum power point of the buck-boost converter unit according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 유해인자 감지용 센서 디바이스(100)은 전원 발생부(110), 전력 변환부(120), 센서부(130) 및 송수신부(140)를 포함한다. Referring to FIG. 1 , the sensor device 100 for detecting harmful factors includes a power generator 110 , a power converter 120 , a sensor 130 , and a transceiver 140 .

전원 발생부(110)는 주변 환경으로부터 하나 이상의 에너지원에 기초하여 전원을 생산하는 것으로서, 태양광, 조명광, 진동, 음파, 전자기파, 표유 자기장을 포함한 에너지원들 중 어느 하나의 에너지원을 이용할 수 있다. 본 발명에서는 전원 발생부(110)가 태양광 또는 실내 조명광으로부터 전기에너지를 생산하는 태양전지 또는 광발전소자를 이용한 발전모듈로 구현될 수 있다. 이때, 전원 발생부(110)는 저조도 환경, 예를 들어 1000 lux 이하의 환경에서도 발전이 가능한 고효율 발전 소자를 사용한다. The power generator 110 generates power based on one or more energy sources from the surrounding environment, and can use any one of energy sources including sunlight, illumination light, vibration, sound waves, electromagnetic waves, and stray magnetic fields. have. In the present invention, the power generating unit 110 may be implemented as a power generation module using a solar cell or a photovoltaic device for generating electric energy from sunlight or indoor lighting light. In this case, the power generating unit 110 uses a high-efficiency power generation device capable of generating power even in a low-illuminance environment, for example, in an environment of 1000 lux or less.

전력 변환부(120)는 전원 발생부(110)에서 생산된 전원을 충전하고, 충전된 전원을 방전을 통해 독립 전원으로 제공하는 것으로서, 벅-부스트 컨버터부(121), 에너지 저장부(122) 및 DC/DC 컨버터부(123)를 포함한다. The power converter 120 charges the power produced by the power generator 110 and provides the charged power as an independent power source through discharging, the buck-boost converter section 121 and the energy storage section 122 . and a DC/DC converter unit 123 .

벅-부스트 컨버터부(121)는 전원 발생부(110)로부터 입력되는 전원을 승압 또는 감압시켜 기 설정된 직류 전압으로 변환하고, 에너지 저장부(122)는 벅-부스트 컨버터부(121)를 통해 제공되는 직류 전압을 충전하고, 충전된 직류 전압을 방전을 통해 독립 전원으로 제공하며, DC/DC 컨버터부(123)는 에너지 저장부(122)에서 충전된 직류 전압의 전압 레벨을 조절하여 센서부(130) 및 송수신부(140)를 포함한 센서 디바이스(100)의 구동에 필요한 구동 전원을 제공한다. The buck-boost converter unit 121 boosts or reduces the power input from the power generator 110 to convert it into a preset DC voltage, and the energy storage unit 122 provides it through the buck-boost converter unit 121 . The DC voltage is charged, and the charged DC voltage is provided as an independent power source through discharging, and the DC/DC converter unit 123 adjusts the voltage level of the DC voltage charged in the energy storage unit 122 to the sensor unit ( 130 ) and a driving power required for driving the sensor device 100 including the transceiver 140 is provided.

이와 같이, 센서 디바이스(100)는 전원 발생부(110)와 전력 변환부(120)를 이용하여 상시 운영이 가능한 독립 전원을 제공하고, 초저전력 구동 제어가 가능해질 수 있다. In this way, the sensor device 100 may use the power generator 110 and the power converter 120 to provide an independent power that can be operated at all times, and may enable ultra-low power driving control.

전원 발생부(110)의 발전 소자가 태양전지 모듈인 경우에, 전력 변환부(120)는 MPPT(maximum power point tracking) 기법을 활용하여 최대전력점에서의 광발전에너지를 저장한다. 즉, 태양전지 모듈의 최대 전력발생지점(MPPT)을 추적하는 알고리즘을 통해 계통으로 최대 발전 전력을 에너지 저장부(122), 즉 배터리에 저장한다. When the power generating element of the power generating unit 110 is a solar cell module, the power converting unit 120 stores the photovoltaic energy at the maximum power point by using a maximum power point tracking (MPPT) technique. That is, the maximum power generated by the system is stored in the energy storage unit 122, that is, the battery through an algorithm that tracks the maximum power generation point (MPPT) of the solar cell module.

도 2에 도시된 바와 같이, 태양전지의 전기적 특성을 나타내는 그래프에서, 가는 선이 전력, 굵은 선이 전압-전류 특성 곡선을 나타내는 것이다. As shown in FIG. 2 , in the graph showing the electrical characteristics of the solar cell, a thin line indicates power and a thick line indicates a voltage-current characteristic curve.

태양 전지는 태양광 인버터가 최대전력추정의 제어를 하지 않으면 최대 전압(Voc: Voltage Open Circuit) 지점에 있고, 이 지점에서는 전류가 매우 적게 흐른다. 태양광 인버터의 제어를 통해 최대 전압을 시작점으로 전압을 줄여가며 발전량을 증가시킨다. 전압을 줄이는 방법으로 PWM 스위칭의 튜티비, 즉 스위치 OFF와 ON 상태의 비율을 (ON 상태) 증가시켜 전류를 증가시키고, 전압을 감소시킨다.If the solar inverter does not control the maximum power estimation, the solar cell is at the maximum voltage (Voc: Voltage Open Circuit) point, and very little current flows at this point. Through the control of the solar inverter, the maximum voltage is the starting point and the voltage is decreased to increase the amount of power generation. As a method of reducing the voltage, the duty ratio of PWM switching, that is, the ratio of the switch OFF and ON states (ON state), increases to increase the current and decrease the voltage.

도 3에 도시된 바와 같이, 벅-부스트 컨버터부(121)는 IGBT로 구현되는 반도체 스위치(S)를 온/오프하면서 MPPT를 추종하면서 승압 작용을 한다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 파란색 라인이 반도체 스위치(S)를 온 동작 시켰을 경우이고, 적색 라인이 반도체 스위치(S)를 오프 동작 시켰을 때의 전류 흐름을 나타내는 것이다.As shown in FIG. 3 , the buck-boost converter unit 121 turns on/off the semiconductor switch S implemented as an IGBT while following the MPPT and acts as a voltage booster. That is, as shown in FIG. 4 , the blue line indicates the case when the semiconductor switch S is turned on, and the red line indicates the current flow when the semiconductor switch S is turned off.

전력 변환부(120)는 듀티비를 계속 증가시켜 전압을 감소시키면서 전력량을 확인하고, 전력이 감소될 경우에 다시 듀티비를 감소시켜 전압을 증가시키면서 전력량이 증가되는 것을 확인하는 동작을 통해 최대전력지점을 찾게 된다. The power conversion unit 120 continuously increases the duty ratio to check the amount of power while decreasing the voltage, and when the power is reduced, decreases the duty ratio again to confirm that the amount of power is increased while increasing the voltage. find a branch.

다시 도 1을 참조하면 센서부(130)는 전력 변환부(120)로부터 독립 전원을 제공받아 감지 물질과 기 설정된 표적 물질의 반응을 전기적 신호로 변환하여 센서 정보를 제공한다. 이때, 감지 물질은 탄소나노소재 기반의 나노 구조물로 제작되고, 표면에 표적 물질에 반응하도록 표면이 기능화되어 있다. Referring back to FIG. 1 , the sensor unit 130 receives independent power from the power conversion unit 120 , converts a reaction between a sensing material and a preset target material into an electrical signal, and provides sensor information. In this case, the sensing material is made of a nanostructure based on carbon nanomaterials, and the surface is functionalized to react to the target material on the surface.

송수신부(140)는 센서부(130)의 센서 정보를 외부의 진단 장치(200) 또는 사용자 단말(300)로 전송하고, 진단 장치(200)로부터 센서부(130)에 대한 제어 정보를 수신한다. The transceiver 140 transmits the sensor information of the sensor unit 130 to the external diagnosis apparatus 200 or the user terminal 300 , and receives control information for the sensor unit 130 from the diagnosis apparatus 200 . .

이러한 센서 디바이스(100)는 스마트와치형, 패치형 등 다양한 형태로 구현될 수 있고, 케이스(미도시)를 통해 외부와 차폐되어 방수, 방진, 내충격성, 내열성을 갖는 것이 바람직하다. The sensor device 100 may be implemented in various forms, such as a smart watch type or a patch type, and is preferably shielded from the outside through a case (not shown) to have waterproof, dustproof, impact resistance, and heat resistance.

센서 디바이스(100)는 광전환변환에 따른 에너지의 충전 및 방전의 전기적 안정성 확보 및 효율성 향상을 위해 소형 집적화 전원으로 전원 발생부(110) 및 전력 변환부(120)를 모듈화하여 구성한다. 또한, 전력 변환부(120)를 자유 형상 표면에 적용 가능한 소자로 박막화 및 소형화하여 스마트 기기(스마트와치 등)에 적용 가능한 맞춤형 소자로 구현할 수 있다. The sensor device 100 is configured by modularizing the power generating unit 110 and the power converting unit 120 as a compact integrated power source to secure electrical stability and improve efficiency of charging and discharging energy according to light conversion conversion. In addition, the power converter 120 can be implemented as a customized device applicable to a smart device (smart watch, etc.) by thinning and miniaturizing a device applicable to a free-form surface.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유해인자 감지용 센서 디바이스의 제작 방법을 설명하는 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유해인자 감지용 센서 디바이스의 전극과 히터의 구성을 설명하는 도면이다. 5 is a view for explaining a method of manufacturing a sensor device for detecting harmful factors according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a configuration of electrodes and heaters of the sensor device for detecting harmful factors according to an embodiment of the present invention. is a diagram for explaining

유해인자 감지용 센서 디바이스의 제작 방법은 기판(310)의 상면에 제1 전극, 제1 전극과 이격되게 제2 전극을 배치하여 전극(320)을 형성한다. 이때, 전극(320)은 기판(310) 상에 진공 증착 방법 및 용액 공정을 이용하여 증착되는 금속 전극이 될 수 있고, 또는 전도성 고분자 소재, 전도성 탄소나노소재 드의 전도성 소재를 이용한 전극이 될 수도 있다. 기판(310)은 유리 기판, 실리콘 기판 , 알루미나 기판 및 고분자 기판 중 어느 하나일 수 있다. In the method of manufacturing the sensor device for detecting harmful factors, the electrode 320 is formed by disposing the first electrode and the second electrode spaced apart from the first electrode on the upper surface of the substrate 310 . In this case, the electrode 320 may be a metal electrode deposited on the substrate 310 using a vacuum deposition method and a solution process, or may be an electrode using a conductive material of a conductive polymer material or a conductive carbon nano material. have. The substrate 310 may be any one of a glass substrate, a silicon substrate, an alumina substrate, and a polymer substrate.

도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 기판(310)의 상면에 전도성 소재를 이용한 전도층을 적층하고 포토리소그래피 공정을 이용하여 전도층을 패터닝하고, 패터닝된 전도층을 에칭 처리하여 제1 전극 및 제2 전극을 형성하는 전극 패터닝 공정을 수행할 수 있다. 이와 같이, 전극(320)의 패턴화 공정을 통해 전도성 소재 기반의 전극을 손쉽게 나노 구조로 표면 개질할 수 있어 센서의 표면적이 획기적으로 증가하여 높은 민감도를 가지게 되어 진단 정확도를 향상시킬 수 있다. As shown in (a) of FIG. 6, a conductive layer using a conductive material is laminated on the upper surface of the substrate 310, the conductive layer is patterned using a photolithography process, and the patterned conductive layer is etched to form a first An electrode patterning process for forming the electrode and the second electrode may be performed. In this way, through the patterning process of the electrode 320, the surface of the conductive material-based electrode can be easily modified into a nano structure, so that the surface area of the sensor is remarkably increased to have high sensitivity, thereby improving diagnostic accuracy.

기판(310)의 상면에 표적 물질에 따라 전기적 특성이 변화하는 나노 구조물(330)은 제1 전극 및 제2 전극과 전기적으로 연결되며, 증착 공정으로 전극(320)의 상부에 형성된다.On the upper surface of the substrate 310 , the nanostructures 330 , whose electrical characteristics change depending on the target material, are electrically connected to the first and second electrodes and are formed on the electrode 320 through a deposition process.

나노 구조물(330)의 표면을 화학공정을 통해 작용기를 기능화(functionalization)하여 표적 물질에 대한 표면 기능화된 나노 구조물(330)의 상부에 고분자, 금속나노입자, 금속산화물 나노입자 등의 물질로 감지 물질(340)을 형성하여 바이오센서를 제작할 수 있다. 고분자, 금속나노입자, 금속산화물 나노입자 등의 감지 물질(340)과 탄소나노물질인 나노 구조물(330)의 상호 작용으로 전류 이동, 즉 반응 속도가 빨라질 수 있다. 예를 들어, 코로나 바이러스 항체를 나노 구조물(330)에기능화하면 센서 디바이스(100)는 코로나 바이러스 검출용 바이오센서로 동작할 수 있다. The surface of the nanostructure 330 is functionalized with a functional group through a chemical process to form a sensing material with a material such as a polymer, metal nanoparticles, or metal oxide nanoparticles on the surface of the functionalized nanostructure 330 for the target material. By forming 340, a biosensor can be manufactured. The interaction between the sensing material 340, such as a polymer, metal nanoparticles, or metal oxide nanoparticles, and the nanostructure 330, which is a carbon nanomaterial, may increase current movement, ie, a reaction rate. For example, when the corona virus antibody is functionalized on the nanostructure 330 , the sensor device 100 may operate as a biosensor for detecting the corona virus.

센서 디바이스(100)는 기능화에 의해 표적 물질과 나누 구조물(330)의 결합능을 효과적으로 증가시키고, 증가된 결합력에 의해 전극(320)과 표적 물질의 친화성이 증가되어 전극의 감도를 높일 수 있으며, 나노 구조물(330)에 이종의 원소를 기능화할 경우 전기도 특성이 변하는 다양한 기능을 부여할 수 있다. The sensor device 100 effectively increases the binding ability of the target material and the split structure 330 by functionalization, and the affinity of the electrode 320 and the target material is increased by the increased binding force to increase the sensitivity of the electrode, When different types of elements are functionalized in the nanostructure 330 , various functions of changing electrical conductivity may be provided.

이때, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 기판(310)의 하면에 독립 전원에서 센서 디바이스(100)의 구동에 필요한 구동 전원을 제외한 잉여 에너지를 히팅열로 제공하는 히터(350)가 설치될 수 있다. 히터(350)는 센서의 감지 특성 및 반응 속도를 개선시킬 수 있다. At this time, as shown in (b) of FIG. 6 , a heater 350 that provides surplus energy as heating heat except for the driving power required for driving the sensor device 100 from an independent power source on the lower surface of the substrate 310 is provided. can be installed. The heater 350 may improve the sensing characteristic and reaction speed of the sensor.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 유해인자 감지용 센서 디바이스의 제작 방법을 설명하는 도면이고, 도 8은 도 7에 의해 제작된 멀티 센싱 모듈의 유해인자 검출 방법을 설명하는 도면이다.7 is a view for explaining a method of manufacturing a sensor device for detecting harmful factors according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a view for explaining a method for detecting harmful factors of the multi-sensing module manufactured by FIG. 7 .

도 7을 참조하면, 유해인자 감지용 센서 디바이스(100)는 대량 생산 및 다기능 센서를 제작하기 위한 것으로서, 대형 기판(510)의 상면에 기 설정된 이격 거리를 두고 복수 개의 전극(520)을 형성한다. Referring to FIG. 7 , the sensor device 100 for detecting harmful factors is for mass production and manufacturing a multi-function sensor, and a plurality of electrodes 520 are formed on the upper surface of a large substrate 510 at a predetermined separation distance. .

복수 개의 전극(520)의 상부에 전극(520)과 전기적으로 연결되며, 표적 물질에 따라 전기적 특성이 변화하는 나노 구조물(530)을 도포한 후, 표적 물질로 표면 기능화된 나노 구조물(530)의 상부에 감지 물질을 형성한다.After applying the nanostructures 530 electrically connected to the electrodes 520 on the upper portions of the plurality of electrodes 520 and having electrical properties changing according to the target material, the surface of the nanostructures 530 functionalized with the target material is formed. A sensing material is formed thereon.

이 후, 하나의 전극(520)을 기준으로 다이싱 공정을 통해 하나의 바이오센서(130)로 이루어진 단위 셀(Unit cell)로 나누고, 서로 다른 표적 물질을 검출하는 단위 셀들을 모듈화하여 멀티 센싱 모듈(500)을 제작한다. 멀티 센싱 모듈(500)은 복수 개의 표적 물질을 검출하기 위해 표적 물질의 개수에 대응되는 단위 셀을 포함하고, 각 단위 셀은 표적 물질에 따른 감지 물질이 적용된다. Thereafter, the multi-sensing module is divided into unit cells composed of one biosensor 130 through a dicing process based on one electrode 520 , and unit cells for detecting different target substances are modularized to form a multi-sensing module. (500) is produced. The multi-sensing module 500 includes unit cells corresponding to the number of target materials to detect a plurality of target materials, and a sensing material according to the target material is applied to each unit cell.

도 8에 도시된 바와 같이, 멀티 센싱 모듈(500)은 워드 라인과 비트 라인이 교차하는 지점에 단위 셀(1번~9번)이 각각 배치되고, 워드 라인과 비트 라인을 통해 구동 전원이 입력된다. 예를 들어, 워드 라인에는 5V의 전압이 인가되고, 비트 라인에는 0V의 전압이 인가되며, 미검출 단위 셀들은 전기적 신호 변화가 없지만, 검출 단위 셀(5)번은 전기적 변화가 발생된다. As shown in FIG. 8 , in the multi-sensing module 500, unit cells (No. 1 to No. 9) are respectively disposed at the intersection of the word line and the bit line, and driving power is input through the word line and the bit line. do. For example, a voltage of 5V is applied to the word line and a voltage of 0V is applied to the bit line, and there is no electrical signal change in the undetected unit cells, but an electrical change occurs in the detection unit cell 5 .

즉, 5번의 단위 셀이 표적 물질에 해당하는 유해인자에 노출되어, 표적 물질과의 전기화학반응을 통해 전기적 신호가 변화하게 되고, 이러한 신호 변화를 센서 정보로 하여 송수신부(140)를 통해 진단 장치(200)로 전송한다. 따라서, 진단 장치(200)는 전기적 신호가 변화된 단위 셀(5번)에 해당하는 유해인자를 검출하여 진단 정보를 제공할 수 있다. That is, the 5th unit cell is exposed to harmful factors corresponding to the target material, and an electrical signal is changed through an electrochemical reaction with the target material. to the device 200 . Accordingly, the diagnostic apparatus 200 may provide diagnostic information by detecting a harmful factor corresponding to the unit cell No. 5 in which the electrical signal is changed.

한편 도 5 및 도 7의 공정들은 본 발명의 구현예에 따라서 추가적인 공정들로 분할되거나, 더 적은 공정들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 공정은 필요에 따라 생략될 수도 있고, 공정간의 순서가 변경될 수도 있다.Meanwhile, the processes of FIGS. 5 and 7 may be divided into additional processes or combined into fewer processes according to an embodiment of the present invention. In addition, some processes may be omitted if necessary, and the order between the processes may be changed.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 와치 형태의 유해인자 감지용 센서 디바이스를 설명하는 예시도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 패치 형태의 유해인자 감지용 센서 디바이스를 설명하는 예시도이다.9 is an exemplary diagram illustrating a sensor device for detecting harmful factors in the form of a smart watch according to an embodiment of the present invention, and FIG. 10 illustrates a sensor device for detecting harmful factors in the form of a patch according to an embodiment of the present invention It is also an example of

도 9에 도시된 바와 같이, 스마트 와치 형태의 유해인자 감지용 센서 디바이스(700)는 전원 발생부(110), 벅-부스트 컨버터부(121), 에너지 저장부(122), DC/DC 컨버터부(123), 센서부(130) 및 송수신부(140)를 포함한다. 이때, 센서부(130)는 하나의 바이오센서로 구성되거나, 하나의 바이오센서를 단위 셀로 하여 복수의 단위 셀이 모듈화된 멀티 센싱 모듈(500)로 구성될 수 있다.As shown in FIG. 9 , the sensor device 700 for detecting harmful factors in the form of a smart watch includes a power generation unit 110 , a buck-boost converter unit 121 , an energy storage unit 122 , and a DC/DC converter unit. 123 , a sensor unit 130 , and a transceiver unit 140 . In this case, the sensor unit 130 may be configured as a single biosensor or as a multi-sensing module 500 in which a plurality of unit cells are modularized by using one biosensor as a unit cell.

이러한 스마트와치 형태의 유해인자 감지용 센서 디바이스(700)는 투명 디스플레이를 포함하는 케이스(710)를 포함하는데, 케이스(710)는 투명 디스플레이를 통해 센서부(130)를 통해 감지된 유해인자의 진단 정보를 제공하거나, 스마트폰 등의 사용자 단말(300)과 연동하여 통신 기능, 시계 기능 등 다양한 기능의 실행 화면을 보여줄 수 있다. The sensor device 700 for detecting harmful factors in the form of a smart watch includes a case 710 including a transparent display, wherein the case 710 diagnoses harmful factors detected through the sensor unit 130 through the transparent display. It is possible to provide information or display execution screens of various functions such as a communication function and a clock function by interworking with the user terminal 300 such as a smart phone.

특히, 스마트 와치 형태의 유해인자 감지용 센서 디바이스(700)는 건강 진단용 소프트웨어와의 연계를 통해 실시간 사용자의 신체 상태를 측정하고, 빅데이터 수집을 통해 개인 신체 변화를 체크할 수 있다. 따라서, 센서 디바이스(700)는 센서 정보뿐만 아니라 사용자의 신체 상태 정보를 진단 장치(200) 또는 기타 건강관리서버(미도시)에 전송함으로써, 진단 장치(200) 또는 건강 관리 서버는 실시간 환자 분포 및 변화를 확인할 수 있도록 하며, 빅데이터 수집을 통해 질병에 관한 비상대책 관리 시스템과 연동할 수도 있다. In particular, the sensor device 700 for detecting harmful factors in the form of a smart watch can measure a user's physical condition in real time through connection with health diagnosis software, and check individual body changes through big data collection. Accordingly, the sensor device 700 transmits not only the sensor information but also the user's body state information to the diagnosis apparatus 200 or other health management server (not shown), so that the diagnosis apparatus 200 or the health management server can perform real-time patient distribution and It makes it possible to check changes, and it can be linked with the emergency management system for diseases through big data collection.

도 10에 도시된 바와 같이, 패치 형태의 유해인자 감지용 센서 디바이스(800)는 사용자의 피부에 부착되는 제1 필름(801)과, 제1 필름(801)의 상면에 위치하는 제2 필름(802)을 포함하고, 제1 필름(801)과 제2 필름(802) 사이에 전원 발생부(110), 벅-부스트 컨버터부(121), 에너지 저장부(122), DC/DC 컨버터부(123), 센서부(130) 및 송수신부(140)들 포함하는 본체가 위치한다. As shown in FIG. 10, the sensor device 800 for detecting harmful factors in the form of a patch includes a first film 801 attached to the user's skin, and a second film located on the upper surface of the first film 801 ( 802), and between the first film 801 and the second film 802, a power generation unit 110, a buck-boost converter unit 121, an energy storage unit 122, and a DC/DC converter unit ( 123), the sensor unit 130, and the main body including the transceiver 140 is located.

이때, 제1 필름(901)은 기설정된 유연성과 접착성을 갖으며, 기설정된 두께의 폼(Form) 타입으로 형성될 수 있고, 제2 필름(802)은 다공성 재질로 형성되어 센서부(130)가 유해인자를 검출하기 위해 외부 환경에 자연스럽게 노출될 수 있도록 한다. In this case, the first film 901 has predetermined flexibility and adhesiveness, and may be formed in a form type having a predetermined thickness, and the second film 802 is formed of a porous material to form the sensor unit 130 . ) to be naturally exposed to the external environment to detect harmful factors.

이와 같이, 센서 디바이스(700, 800)는 생활환경 모니터링 센서, 생화학 전투용 스마트센서, 전투장비 일체형 센서, 드론을 이용한 전투지 환경 정찰용 센서, 실시간 바이러스 진단 키트, 자가진단용 휴대용 키트 등으로 다양하게 적용될 수 있다. As such, the sensor devices 700 and 800 are variously used as a living environment monitoring sensor, a smart sensor for biochemical combat, a combat equipment integrated sensor, a sensor for reconnaissance of a battlefield environment using a drone, a real-time virus diagnosis kit, a portable kit for self-diagnosis, etc. can be applied.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 상시 운영이 가능한 유해인자 감지 시스템의 구성을 설명하는 도면이다.11 is a view for explaining the configuration of a harmful factor detection system capable of always operating according to an embodiment of the present invention.

도 11을 참조하면, 상시 운영이 가능한 유해인자 감지 시스템은, 센서 디바이스(100), 진단 장치(200) 및 사용자 단말(300)을 포함한다.Referring to FIG. 11 , the harmful factor detection system that can be operated at all times includes a sensor device 100 , a diagnosis apparatus 200 , and a user terminal 300 .

센서 디바이스(100)는 상기에서 설명한 바와 같이 감지 물질과 표적 물질 간의 전기화학반응을 통해 유해인자를 감지하여 센서 정보를 제공한다. 이때, 센서 디바이스(100)는 진단 장치(200)와 블루투스, WiFi 등의 근거리 통신망을 통해 연결되어, 저전력 통신을 수행할 수 있다. As described above, the sensor device 100 provides sensor information by detecting harmful factors through an electrochemical reaction between the sensing material and the target material. In this case, the sensor device 100 may be connected to the diagnosis apparatus 200 through a local area network such as Bluetooth or WiFi to perform low-power communication.

이러한 센서 디바이스(100)는 탄소나노복합소재를 사용하고 있어 부품의 내구성 및 강도의 부족에 따른 구성품의 결여 및 주변의 다른 생물 분자(표적 물질 이외의 물질)와의 반응에 따른 전기적 잡음을 해결할 수 있다. 또한 탄소나노복합소재 중에서 탄소나노튜브(CNT) 및 그래핀(Graphene)은 전기 전도성이 높은 탄소물질로서 전기적으로 높은 감도를 통해 신뢰성을 높이고, 소형화를 통한 휴대의 용이성을 확보할 수 있다. 또한, 센서 디바이스(100)는 표적 물질과 반응할 때 기존의 바이오센서에서 찾아볼 수 없는 고감도 신호 변환이 가능할 뿐만 아니라, 나노 구조물(330, 530)의 구조체 크기가 표적 물질의 크기와 거의 흡사하므로 나노 구조물(330, 430)의 표면적과 크기 조절에 따라 표적 물질을 선택적으로 검출할 수 있다. Since the sensor device 100 uses a carbon nanocomposite material, it is possible to solve the lack of components due to the lack of durability and strength of the components and the electrical noise caused by the reaction with other biological molecules (materials other than the target material) in the vicinity. . In addition, carbon nanotube (CNT) and graphene among carbon nanocomposite materials are carbon materials with high electrical conductivity. In addition, when the sensor device 100 reacts with a target material, high-sensitivity signal conversion not found in conventional biosensors is possible, as well as the size of the nanostructures 330 and 530 is almost the same as the size of the target material. A target material may be selectively detected according to the control of the surface area and size of the nanostructures 330 and 430 .

진단 장치(200)는 센서 디바이스(100)와 통신망을 통해 연결되어, 센서 정보를 수신하여 유해인자 정보를 검출하고, 센서 디바이스(100)가 위치한 영역 내의 환경 정보를 수집하며, 환경 정보에 기초하여 유해인자 정보에 대한 위해성 감소에 필요한 대처 정보를 제공한다.The diagnosis apparatus 200 is connected to the sensor device 100 through a communication network, receives sensor information to detect harmful factor information, collects environmental information within an area in which the sensor device 100 is located, and based on the environment information It provides information on coping necessary to reduce risk for harmful factor information.

이때, 환경 정보는 센서 디바이스(100)를 기준으로 일정 영역 내에 공기 청정기, 자동소독장치 등의 IoT 기반의 환경 센서의 존재 유무에 대한 정보일 수 있고, 대처 정보는 유해인자에 따라 공기 정화 기능, 자동소독 기능, 긴급대피정보, 응급처지정보 등이 될 수 있다. At this time, the environmental information may be information on the presence or absence of an IoT-based environmental sensor such as an air purifier and an automatic disinfection device within a certain area based on the sensor device 100, and the coping information includes an air purification function, It may be an automatic disinfection function, emergency evacuation information, first aid information, and the like.

이러한 진단 장치(200)는 일반적인 의미의 서버용 컴퓨터 본체일 수 있고, 그 외에 서버 역할을 수행할 수 있는 다양한 형태의 장치로 구현될 수 있다. 구체적으로, 진단 장치(200)는 휴대폰이나 TV, PDA, 태블릿 PC, PC, 노트북 PC 및 기타 사용자 단말 장치 등으로 구현될 수 있다. The diagnosis apparatus 200 may be a main body of a server computer in a general sense, or may be implemented as various types of devices capable of performing a server role. Specifically, the diagnosis apparatus 200 may be implemented as a mobile phone, a TV, a PDA, a tablet PC, a PC, a notebook PC, and other user terminal devices.

사용자 단말(300)은 진단 장치(200) 또는 센서 디바이스(100)와 통신망을 통해 연결되어, 센서 정보 또는 대처 정보를 수신할 수 있고, 대처 정보에 기초하여 IoT 기반의 환경 센서 등의 동작에 필요한 제어 명령을 전송할 수 있다. 이러한 사용자 단말(300)은 스마트폰, 태블릿 PC, PC, 노트북 PC 등으로 구현될 수 있다. The user terminal 300 is connected to the diagnosis apparatus 200 or the sensor device 100 through a communication network, and may receive sensor information or coping information, and based on the coping information, necessary for operation of an IoT-based environmental sensor, etc. Control commands can be sent. The user terminal 300 may be implemented as a smart phone, a tablet PC, a PC, a notebook PC, or the like.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 진단 장치의 구성을 설명하는 블록도이다.12 is a block diagram illustrating a configuration of a diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention.

진단 장치(200)는 통신부(201), 데이터 분석부(202), 환경정보 수집부(203), 진단부(204) 및 데이터베이스(205)를 포함하지만 이에 한정되지는 않는다.The diagnosis apparatus 200 includes, but is not limited to, a communication unit 201 , a data analysis unit 202 , an environment information collection unit 203 , a diagnosis unit 204 , and a database 205 .

통신부(201)는 통신망과 연동하여 진단 장치(200)와 센서 디바이스(100), 사용자 단말(300) 간의 송수신 신호를 패킷 데이터 형태로 제공하는 데 필요한 통신 인터페이스를 제공한다. 여기서, 통신부(201)는 다른 네트워크 장치와 유무선 연결을 통해 제어 신호 또는 데이터 신호와 같은 신호를 송수신하기 위해 필요한 하드웨어 및 소프트웨어를 포함하는 장치일 수 있다.The communication unit 201 provides a communication interface necessary to provide a transmission/reception signal between the diagnostic apparatus 200 , the sensor device 100 , and the user terminal 300 in the form of packet data by interworking with a communication network. Here, the communication unit 201 may be a device including hardware and software necessary for transmitting and receiving signals such as control signals or data signals through wired/wireless connection with other network devices.

이때, 통신부(201)는 순회중복검사(CRC)에 의한 데이터 에러 검출 기능을 수행하고, 피코넷 네트워크 구성(1대 7)이 가능하며, 블루투스 4.0 사용으로 다른 주파수들과의 간섭을 줄이기 위한 AFH(Adaptive Frequency Hopping) 기능, CCM을 이용하는 AES-128 암호화 기능 등을 수행하여 보안성을 확보할 수 있다.At this time, the communication unit 201 performs a data error detection function by cyclic redundancy check (CRC), a piconet network configuration (1 to 7) is possible, and AFH ( Adaptive Frequency Hopping) function and AES-128 encryption function using CCM can be performed to ensure security.

또한, 진단 장치(200)는 PIN 입력 또는 저장된 링크키를 이용한 센서 디바이스(100)의 식별로 보안기능을 강화할 수 있고, 정보 유출을 방지하기 위해 인증된 장치만 데이터에 대한 접근을 허용할 수 있으며, 센서 디바이스(100) 별로 인가된 서비스만 제공하고 다른 서비스를 이용을 차단하는 기능으로 보안성을 강화할 수 있다. In addition, the diagnostic apparatus 200 can enhance the security function by inputting a PIN or identification of the sensor device 100 using a stored link key, and only authorized devices can allow access to data to prevent information leakage. , it is possible to enhance security by providing only authorized services for each sensor device 100 and blocking the use of other services.

데이터 분석부(202)는 수집된 센서 정보를 분석하여 실시간 유해인자 정보를 검출한다. 이때, 데이터 분석부(202)는 인공 지능을 활용하여 센서 정보에 해당하는 유해인자 그룹을 분류하고, 분류된 유해인자 그룹 내에서 센서 정보와 일치하는 유해인자 정보를 예측하여 제공할 수 있다. 데이터 분석부(202)는 CNN 등의 인공지능 기반의 신경망을 이용하는데, 학습을 통해 카테고리(유해인자 그룹)에 따라 객체(유해인자)를 분류한 후 이를 학습하여, 새로운 정보가 어떤 카테고리의 인스턴스인지 자동으로 분류한다. The data analysis unit 202 detects real-time harmful factor information by analyzing the collected sensor information. In this case, the data analysis unit 202 may classify a harmful factor group corresponding to the sensor information by using artificial intelligence, and may predict and provide harmful factor information matching the sensor information within the classified harmful factor group. The data analysis unit 202 uses an artificial intelligence-based neural network such as CNN, and classifies an object (harmful factor) according to a category (harmful factor group) through learning and learns it, so that new information is an instance of a certain category cognition is automatically classified.

환경정보 수집부(203)는 센서 디바이스(100)를 중심으로 일정 영역 내에 환경 센서들이 있는지 환경 정보를 수집한다. 여기서, 환경 센서는 공기제균기, 공기청정기, 살균기, 소독기, 강제환기장치를 포함한 IoT 기기일 수 있다. The environmental information collection unit 203 collects environmental information whether there are environmental sensors in a predetermined area centered on the sensor device 100 . Here, the environmental sensor may be an IoT device including an air sterilizer, an air purifier, a sterilizer, a sterilizer, and a forced ventilation device.

진단부(204)는 인공지능을 활용하여 유해인자 정보와 환경 정보의 상관 관계를 도출하여 유해인자에 대한 진단 정보와 대처 정보를 사용자 단말(300)에 제공할 수 있다. The diagnosis unit 204 may derive the correlation between harmful factor information and environmental information by using artificial intelligence to provide diagnostic information and coping information on the harmful factor to the user terminal 300 .

데이터베이스(205)에는 센서 디바이스 정보, 센서 디바이스별 사용자 단말 정보, 센서 정보, 환경 정보, 유해인자별 대처 정보 등을 저장할 수 있다. The database 205 may store sensor device information, user terminal information for each sensor device, sensor information, environment information, coping information for each harmful factor, and the like.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 진단 장치가 이동 로봇으로 구현된 예시도이다. 13 is an exemplary diagram in which a diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention is implemented as a mobile robot.

도 13을 참조하면, 진단 장치(200)는 통신부(201), 데이터 분석부(202), 환경정보 수집부(203), 진단부(204)를 포함하면서, 위치추적부(210), 네비게이션부(220), 센서 디바이스(100), 영역 표시 레이저(230)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 13 , the diagnosis apparatus 200 includes a communication unit 201 , a data analysis unit 202 , an environment information collection unit 203 , and a diagnosis unit 204 , and includes a location tracking unit 210 and a navigation unit. 220 , the sensor device 100 , and an area display laser 230 may be further included.

위치 추적부(210)는 센서 디바이스(100)를 통해 유해인자가 검출된 경우에, 검출 위치(예를 들어, 의심 환자, 오염 발생원)등을 추적하여 접근하도록 한다.When a harmful factor is detected through the sensor device 100 , the location tracking unit 210 tracks and approaches the detection location (eg, a suspected patient, a contamination source).

또한, 이동 로봇으로 구현되는 진단 장치(200)는 바퀴 등을 이용하여 정해진 공간을 이동하면서 유해인자를 확인할 수 있도록 한다. 이를 위해 진단 장치(200)는 통로를 포함한 공간 배치에 대한 설계도면 정보를 데이터베이스(205)에 저장한다.In addition, the diagnosis apparatus 200 implemented as a mobile robot enables the identification of harmful factors while moving in a predetermined space using wheels or the like. To this end, the diagnosis apparatus 200 stores design drawing information on the space arrangement including the passage in the database 205 .

따라서, 진단 장치(200)는 설계도면에 기초하여 공간을 이동하면서 유해인자를 확인할 수 있고, 영역 표시 레이저(230)를 통해 접근 금지 영역을 표시함으로써 유해인자 외에 다른 물질들에 의한 물리적 및 화학적으로 발생되는 전기적 잡음 간섭이 최소화되도록 한다. Accordingly, the diagnostic apparatus 200 can identify harmful factors while moving through space based on the design drawing, and by displaying an access-prohibited area through the area marking laser 230, physically and chemically Ensure that the generated electrical noise interference is minimized.

네비게이션부(220)는 설계도면 정보에 기초하여 이동 로봇이 이동하거나, 의심 환자나 오염 발생원 등을 격리 시설로 이동할 수 있도록 안내하는 역할을 수행한다. 이때, 진단 장치(200)는 마이크(미도시)를 통해 진단 정보를 알리고, 위험 상황에 대한 알람 기능을 수행할 수 있으며, 의심 환자의 경우에 격리 시설로 이동을 음성으로 안내해줄 수 있다. The navigation unit 220 serves to guide a mobile robot to move or a suspected patient or a source of contamination to an isolation facility based on design drawing information. In this case, the diagnosis apparatus 200 may notify the diagnosis information through a microphone (not shown), may perform an alarm function for a dangerous situation, and in the case of a suspected patient, may guide the movement to an isolation facility by voice.

이동 로봇으로 구현되는 진단 장치(200)는 집, 회사, 학교, 병원, 요양원, 공공기관 등에 배치될 수 있고, 이동 로봇이 위치한 환경에서 비대면으로 바이러스나 유해가스 등의 유해인자를 스스로 진단하여 경고할 수 있다. 또한, 이동 로봇으로 구현되는 진단 장치(200)는 인공지능을 활용하여 유해인자 정보와 환경 정보에 대한 대처 정보를 제공하고, IoT 기반의 환경센서와 연동하여 공기 정화 또는 소독 등의 방역 기능을 수행할 수 있다. The diagnostic device 200 implemented as a mobile robot can be deployed at home, company, school, hospital, nursing home, public institution, etc., and can self-diagnose harmful factors such as viruses or harmful gases in an environment in which the mobile robot is located. can warn you In addition, the diagnostic device 200 implemented as a mobile robot provides information about harmful factors and environmental information by using artificial intelligence, and performs quarantine functions such as air purification or disinfection in conjunction with an IoT-based environmental sensor. can do.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 상시 운영이 가능한 유해인자 감지 방법을 설명하는 순서도이다.14 is a flowchart illustrating a method for detecting harmful factors that can be operated at all times according to an embodiment of the present invention.

도 14를 참조하면, 진단 장치(200)는 통신망을 통해 센서 디바이스(100)로부터 센서 정보를 수신한다(S1).Referring to FIG. 14 , the diagnosis apparatus 200 receives sensor information from the sensor device 100 through a communication network ( S1 ).

진단 장치(200)는 수신된 센서 정보를 분석하여 유해인자 정보를 검출하고(S2, S3), 센서 디바이스(100)가 위치한 영역 내의 환경 정보를 수집한다(S4). 진단 장치(200)는 인공 지능 기반의 데이터 분석 알고리즘을 통해 센서 정보에서 검출된 표적 물질이 어떤 유해인자를 확인할 수 있고, 해당 유해인자로 인한 방역 기능, 생활 환경 개선, IoT 기기 연계, 긴급 대피 및 응급 처치 등의 대처 정보를 진단 정보로 제공할 수 있다. The diagnosis apparatus 200 analyzes the received sensor information to detect harmful factor information (S2, S3), and collects environmental information within an area where the sensor device 100 is located (S4). The diagnostic device 200 can identify which harmful factors the target substances detected in the sensor information are through an artificial intelligence-based data analysis algorithm, and the prevention function, living environment improvement, IoT device connection, emergency evacuation and Coping information such as first aid may be provided as diagnostic information.

진단 장치(200)는 환경 정보에 기초하여 유해인자 정보에 대한 위해성 감소에 필요한 대처 정보를 제공한다(S5). 진단 장치(200)는 통신망을 통해 사용자 단말(300)에 유해인자 정보와 대처 정보를 포함한 진단 정보를 제공할 수 있다. The diagnosis apparatus 200 provides coping information necessary for reducing the risk of harmful factor information based on the environmental information (S5). The diagnosis apparatus 200 may provide diagnosis information including harmful factor information and coping information to the user terminal 300 through a communication network.

진단 장치(200)는 인공지능 기반의 빅데이터 분석을 통해 공기정화 또는 소독, 환기 기능을 수행하기 위해 생활 환경 개선 시스템이나 IoT 기반의 지능형 방역 시스템 등과 연계할 수 있다. The diagnostic device 200 may be linked to a living environment improvement system or an IoT-based intelligent quarantine system to perform air purification, disinfection, and ventilation functions through artificial intelligence-based big data analysis.

한편, 도 14의 단계 S1 내지 S5는 본 발명의 구현예에 따라서 추가적인 단계들로 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.Meanwhile, steps S1 to S5 of FIG. 14 may be divided into additional steps or combined into fewer steps according to an embodiment of the present invention. In addition, some steps may be omitted if necessary, and the order between the steps may be changed.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 이러한 기록 매체는 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하며, 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 포함하며, 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다.The embodiments of the present invention described above may also be implemented in the form of a recording medium including instructions executable by a computer, such as a program module executed by a computer. Such recording media includes computer-readable media, and computer-readable media can be any available media that can be accessed by a computer, and includes both volatile and nonvolatile media, removable and non-removable media. Computer readable media also includes computer storage media, which include volatile and nonvolatile embodied in any method or technology for storage of information, such as computer readable instructions, data structures, program modules, or other data. , including both removable and non-removable media.

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

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

100 : 유해인자 감지용 센서 디바이스
110 : 전원 발생부
120 : 전력 변환부
130 : 센서부
140 : 송수신부
200 : 진단 장치
201 : 통신부
202 : 데이터 분석부
203 : 환경정보 수집부
204 : 진단부
300 : 사용자 단말100: sensor device for detecting harmful factors
110: power generation unit
120: power conversion unit
130: sensor unit
140: transceiver
200: diagnostic device
201: communication department
202: data analysis unit
203: Environmental Information Collection Department
204: diagnostic unit
300: user terminal

Claims (17)

주변 환경으로부터 하나 이상의 에너지원에 기초하여 전원을 생산하는 전원 발생부;
상기 전원 발생부에서 생산된 전원을 충전하고, 상기 충전된 전원을 방전을 통해 독립 전원으로 제공하는 전력 변환부;
상기 전력 변환부로부터 독립 전원을 제공받아 감지 물질과 기 설정된 표적 물질의 반응을 전기적 신호로 변환하여 센서 정보를 제공하는 센서부; 및
상기 센서부의 센서 정보를 외부로 전송하고, 외부로부터 상기 센서부에 대한 제어 정보를 수신하는 송수신부를 포함하는 것인, 유해인자 감지용 센서 디바이스. a power generator for generating power based on one or more energy sources from the surrounding environment;
a power conversion unit for charging the power generated by the power generating unit and providing the charged power as an independent power source through discharging;
a sensor unit receiving independent power from the power conversion unit and converting a reaction between a sensing material and a preset target material into an electrical signal to provide sensor information; and
A sensor device for detecting harmful factors, including a transceiver for transmitting the sensor information of the sensor unit to the outside and receiving control information for the sensor unit from the outside. 제1항에 있어서,
상기 전원 발생부는 태양광, 조명광, 진동, 음파, 전자기파, 표유 자기장을 포함한 에너지원들 중 어느 하나의 에너지원을 이용하는 것인, 유해인자 감지용 센서 디바이스.According to claim 1,
The power generator is a sensor device for detecting harmful factors that uses any one of the energy sources including sunlight, illumination light, vibration, sound waves, electromagnetic waves, and stray magnetic fields. 제1항에 있어서,
상기 전원 발생부는, 태양광 또는 실내 조명으로부터 전기에너지를 생산하는 태양전지 또는 광발전 소자를 이용한 발전 모듈을 포함하는 것인, 유해인자 감지용 센서 디바이스.According to claim 1,
The power generating unit, a sensor device for detecting harmful factors, including a power generation module using a solar cell or photovoltaic device for generating electric energy from sunlight or indoor lighting. 제1항에 있어서,
상기 전력 변환부는,
상기 전원 발생부로부터 입력되는 전원을 승압 또는 감압시켜 기 설정된 직류 전압으로 변환하는 벅-부스트 컨버터부;
상기 벅-부스트 컨버터부를 통해 제공되는 직류 전압을 충전하고, 상기 충전된 직류 전압을 방전을 통해 독립 전원으로 제공하는 에너지 저장부; 및
상기 에너지 저장부에서 충전된 직류 전압의 전압 레벨을 조절하여 상기 센서부 및 송수신부에 구동 전원을 제공하는 DC/DC 컨버터부를 포함하는 것인, 유해인자 감지용 센서 디바이스. According to claim 1,
The power converter,
a buck-boost converter unit that boosts or reduces the power input from the power generator to convert it into a preset DC voltage;
an energy storage unit for charging the DC voltage provided through the buck-boost converter unit and providing the charged DC voltage as an independent power source through discharging; and
and a DC/DC converter for providing driving power to the sensor unit and the transceiver unit by adjusting the voltage level of the DC voltage charged in the energy storage unit. 제1항에 있어서,
상기 센서부의 나노 구조물은 증착 공정을 통해 탄소나노소재 기반으로 제작되는 것인, 유해인자 감지용 센서 디바이스. According to claim 1,
A sensor device for detecting harmful factors, wherein the nanostructure of the sensor unit is manufactured based on carbon nanomaterials through a deposition process. 제1항에 있어서,
상기 전력 변환부의 독립 전원에서 구동 전원을 제외한 잉여 에너지를 이용하여 히팅열을 상기 센서부에 제공하는 히터를 더 포함하는 것인, 유해인자 감지용 센서 디바이스. According to claim 1,
The sensor device for detecting harmful factors, further comprising a heater for providing heating heat to the sensor unit using surplus energy excluding driving power from the independent power source of the power conversion unit. a) 기판의 상면에 제1 전극, 상기 제1 전극과 이격되게 제2 전극을 배치하여 전극을 형성하는 과정;
b) 상기 제1 전극 및 제2 전극과 전기적으로 연결되며, 상기 기판의 상면에 표적 물질에 따라 전기적 특성이 변화하는 나노 구조물을 형성하는 과정; 및
c) 상기 나노 구조물의 표면을 표적 물질로 기능화(functionalization)하여 상기 전극의 상부에 감지 물질을 형성하는 과정을 포함하는 것인, 유해인자 감지용 센서 디바이스의 제작 방법. a) forming an electrode by disposing a first electrode and a second electrode spaced apart from the first electrode on an upper surface of a substrate;
b) forming a nanostructure electrically connected to the first electrode and the second electrode and having electrical properties varying according to a target material on the upper surface of the substrate; and
c) functionalization of the surface of the nanostructure with a target material to form a sensing material on the electrode, the method of manufacturing a sensor device for detecting harmful factors. 제7항에 있어서,
상기 전극은 상기 기판 상에 진공 증착 방법 및 용액 공정을 이용하여 증착되는 금속 소재, 전도성 고분자 소재, 전도성 탄소나노 소재 중 어느 하나를 이용한 전도성 소재인 것인, 유해인자 감지용 센서 디바이스의 제작 방법. 8. The method of claim 7,
The electrode is a conductive material using any one of a metal material, a conductive polymer material, and a conductive carbon nano material deposited on the substrate using a vacuum deposition method and a solution process, a method of manufacturing a sensor device for detecting harmful factors. 제7항에 있어서,
상기 기판은 유리 기판, 실리콘 기판, 알루미나 기판 및 고분자 기판 중 어느 하나인 것인, 유해인자 감지용 센서 디바이스의 제작 방법. 8. The method of claim 7,
The substrate is any one of a glass substrate, a silicon substrate, an alumina substrate, and a polymer substrate, a method of manufacturing a sensor device for detecting harmful factors. 제7항에 있어서,
상기 a) 단계는,
상기 기판의 상면에 전도성 소재를 이용한 전도층을 적층하고 포토리소그래피 공정을 이용하여 상기 전도층을 패터닝하고, 상기 패터닝된 전도층을 에칭 처리하여 제1 전극 및 제2 전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 것인, 유해인자 감지용 센서 디바이스의 제작 방법. 8. The method of claim 7,
Step a) is,
Laminating a conductive layer using a conductive material on the upper surface of the substrate, patterning the conductive layer using a photolithography process, and etching the patterned conductive layer to form a first electrode and a second electrode A method of manufacturing a sensor device for detecting harmful factors. a) 기판의 상면에 기 설정된 이격 거리를 두고 적어도 하나 이상의 전극을 형성하는 과정;
b) 상기 전극과 전기적으로 연결되며, 상기 기판의 상면에 표적 물질에 따라 전기적 특성이 변화하는 나노 구조물을 형성하는 과정;
c) 상기 나노 구조물의 표면을 상기 표적 물질로 기능화(functionalization)하여 상기 전극의 상부에 감지 물질을 형성하는 과정; 및
d) 하나의 전극을 기준으로 다이싱 공정을 통해 하나의 바이오센서로 이루어진 단위 셀(Unit cell)로 나누고, 서로 다른 표적 물질을 검출하는 단위 셀들을 모듈화하여 멀티 센싱 모듈을 제작하는 과정을 포함하는 것인, 유해인자 감지용 센서 디바이스의 제작 방법. a) forming at least one electrode on the upper surface of the substrate with a predetermined separation distance;
b) forming a nanostructure that is electrically connected to the electrode and whose electrical characteristics change according to a target material on the upper surface of the substrate;
c) forming a sensing material on the electrode by functionalizing the surface of the nanostructure with the target material; and
d) dividing one electrode into unit cells composed of one biosensor through a dicing process, and modularizing unit cells that detect different target substances to manufacture a multi-sensing module The method of manufacturing a sensor device for detecting harmful factors. 제11항에 있어서,
상기 멀티 센싱 모듈은 워드 라인과 비트 라인이 교차하는 지점에 단위 셀이 각각 배치되고, 상기 워드 라인과 비트 라인을 통해 구동 전원이 입력되어, 상기 표적 물질과의 전기화학반응을 통해 전기적 신호가 변화된 단위 셀의 신호 변화 상태를 센서 정보로 출력하는 것인, 유해인자 감지용 센서 디바이스의 제작 방법. 12. The method of claim 11,
In the multi-sensing module, each unit cell is disposed at a point where a word line and a bit line intersect, and driving power is input through the word line and the bit line, and an electrical signal is changed through an electrochemical reaction with the target material. A method of manufacturing a sensor device for detecting harmful factors, which outputs a signal change state of a unit cell as sensor information. 적어도 하나 이상의 감지 물질을 포함하고, 상기 감지 물질과 적어도 하나 이상의 유해인자 간의 전기화학반응을 통해 유해인자를 감지하여 센서 정보를 제공하는 센서 디바이스; 및
상기 센서 디바이스와 통신망을 통해 연결되어, 상기 센서 정보를 수신하여 유해인자 정보를 검출하고, 상기 센서 디바이스가 위치한 영역 내의 환경 정보를 수집하며, 상기 환경 정보에 기초하여 상기 유해인자 정보에 대한 위해성 감소에 필요한 대처 정보를 제공하는 진단 장치를 포함하는 것인, 상시 운영이 가능한 유해인자 감지 시스템. a sensor device comprising at least one sensing material and providing sensor information by detecting a harmful factor through an electrochemical reaction between the sensing material and at least one harmful factor; and
It is connected to the sensor device through a communication network, receives the sensor information to detect harmful factor information, collects environmental information in an area where the sensor device is located, and reduces the risk of the harmful factor information based on the environmental information A harmful factor detection system that can be operated at all times, including a diagnostic device that provides necessary coping information. 제13항에 있어서,
상기 센서 디바이스는 적어도 하나 이상의 바이오센서를 포함하고, 독립 전원을 이용하여 상시 운영이 가능한 것인, 상시 운영이 가능한 유해인자 감지 시스템.14. The method of claim 13,
The sensor device includes at least one or more biosensors, and can be operated at all times using an independent power source. 제13항에 있어서,
상기 진단 장치는 상기 센서 디바이스를 기준으로 기 설정된 영역 내에 IoT 기반의 환경 센서에 대한 환경 정보를 수집하고,
상기 IoT 기반의 환경 센서는 공기제균기, 공기청정기, 살균기, 소독기, 강제환기장치를 포함한 IoT 기기인 것인, 상시 운영이 가능한 유해인자 감지 시스템.14. The method of claim 13,
The diagnosis apparatus collects environmental information on an IoT-based environmental sensor within a preset area based on the sensor device,
The IoT-based environmental sensor is an IoT device including an air sterilizer, an air purifier, a sterilizer, a sterilizer, and a forced ventilation system, a harmful factor detection system that can be operated at all times. 진단 장치에 의해 수행되는 상시 운영이 가능한 유해인자 감지 방법에 있어서,
a) 감지 물질과 적어도 하나 이상의 유해인자 간의 전기화학반응을 통해 유해인자를 감지하는 센서 디바이스를 통해 센서 정보를 수신하는 단계;
b) 상기 수신된 센서 정보를 분석하여 유해인자 정보를 검출하는 단계;
c) 상기 센서 디바이스가 위치한 영역 내의 환경 정보를 수집하는 단계; 및
d) 상기 환경 정보에 기초하여 상기 유해인자 정보에 대한 위해성 감소에 필요한 대처 정보를 제공하는 단계를 포함하는 것인, 상시 운영이 가능한 유해인자 감지 방법. A method for detecting harmful factors that can be operated at all times performed by a diagnostic device, the method comprising:
a) receiving sensor information through a sensor device that detects a harmful factor through an electrochemical reaction between the sensing material and at least one harmful factor;
b) detecting harmful factor information by analyzing the received sensor information;
c) collecting environmental information in an area in which the sensor device is located; and
d) A method for detecting harmful factors that can be operated all the time, comprising the step of providing coping information necessary for reducing the risk of the harmful factor information based on the environmental information. 제16항에 있어서,
상기 센서 디바이스는 적어도 하나 이상의 바이오센서를 포함하고, 독립 전원을 이용하여 상시 운영이 가능한 것인, 상시 운영이 가능한 유해인자 감지 방법.17. The method of claim 16,
The sensor device includes at least one or more biosensors, and can be operated at all times using an independent power source.
KR1020200184171A 2020-12-28 2020-12-28 A sensor device for detecting harmful factors and a method for manufacturing the same, a system for detecting harmful factors that can be operated at all times and a method using the same KR102590856B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200184171A KR102590856B1 (en) 2020-12-28 2020-12-28 A sensor device for detecting harmful factors and a method for manufacturing the same, a system for detecting harmful factors that can be operated at all times and a method using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200184171A KR102590856B1 (en) 2020-12-28 2020-12-28 A sensor device for detecting harmful factors and a method for manufacturing the same, a system for detecting harmful factors that can be operated at all times and a method using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220093454A true KR20220093454A (en) 2022-07-05
KR102590856B1 KR102590856B1 (en) 2023-10-18

Family

ID=82401864

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200184171A KR102590856B1 (en) 2020-12-28 2020-12-28 A sensor device for detecting harmful factors and a method for manufacturing the same, a system for detecting harmful factors that can be operated at all times and a method using the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102590856B1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2620787B2 (en) * 1987-07-31 1997-06-18 株式会社ジャルコ Odor measuring instrument
KR100805265B1 (en) * 2006-12-28 2008-02-20 고려대학교 산학협력단 System for home network and method for controlling home network
KR101203181B1 (en) * 2010-03-05 2012-11-20 전자부품연구원 Flexible gas sensor array, method of process
KR101497958B1 (en) * 2013-10-29 2015-03-12 한국해양과학기술원 Apparatus for detecting hazardous and noxious substance comprised in water
JP2018128354A (en) * 2017-02-08 2018-08-16 日本特殊陶業株式会社 Sensor controller

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2620787B2 (en) * 1987-07-31 1997-06-18 株式会社ジャルコ Odor measuring instrument
KR100805265B1 (en) * 2006-12-28 2008-02-20 고려대학교 산학협력단 System for home network and method for controlling home network
KR101203181B1 (en) * 2010-03-05 2012-11-20 전자부품연구원 Flexible gas sensor array, method of process
KR101497958B1 (en) * 2013-10-29 2015-03-12 한국해양과학기술원 Apparatus for detecting hazardous and noxious substance comprised in water
JP2018128354A (en) * 2017-02-08 2018-08-16 日本特殊陶業株式会社 Sensor controller

Also Published As

Publication number Publication date
KR102590856B1 (en) 2023-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Singh et al. Recent advances in electrochemical biosensors: Applications, challenges, and future scope
Zhou et al. Triboelectric nanogenerator‐based sensor systems for chemical or biological detection
Ainla et al. Open-source potentiostat for wireless electrochemical detection with smartphones
Campuzano et al. New challenges in point of care electrochemical detection of clinical biomarkers
Ge et al. Photoelectrochemical lab-on-paper device based on an integrated paper supercapacitor and internal light source
Kong et al. “On–Off–On” Photoelectrochemical/visual lab-on-paper sensing via signal amplification of CdS quantum dots@ leaf-shape ZnO and quenching of Au-modified prism-anchored octahedral CeO2 nanoparticles
Jiang et al. Design of a water environment monitoring system based on wireless sensor networks
Choi et al. Micro sensor node for air pollutant monitoring: Hardware and software issues
Malekjahani et al. Engineering steps for mobile point-of-care diagnostic devices
Vasan et al. Center for Advanced Life Cycle Engineering (CALCE), University of Maryland, College Park, Maryland 20742, USA, 2Center for Prognostics and system health management, city University of Hong Kong, 83 Tat Chee Avenue, Kowloon, Hong Kong
Munir et al. On the impact of mobility on battery-less RF energy harvesting system performance
Lu et al. Cation exchange reaction-mediated photothermal and polarity-switchable photoelectrochemical dual-readout biosensor
Arroyo et al. Evolution of wireless sensor network for air quality measurements
Biswas et al. A review on potential electrochemical point-of-care tests targeting pandemic infectious disease detection: COVID-19 as a reference
Dziąbowska et al. Application of electrochemical methods in biosensing technologies
WO2015142014A1 (en) Foldable-case-integrated-type multi-device
da Costa et al. Portable laboratory platform with electrochemical biosensors for immunodiagnostic of hepatitis C virus
Jiang et al. An audio jack-based electrochemical impedance spectroscopy sensor for point-of-care diagnostics
Chandra Kishore et al. Smartphone-operated wireless chemical sensors: A review
Kiilerich-Pedersen et al. Cell-based biosensors: electrical sensing in microfluidic devices
Jin et al. Nanosensor-based flexible electronic assisted with light fidelity communicating technology for volatolomics-based telemedicine
Parihar et al. Internet‐of‐medical‐things integrated point‐of‐care biosensing devices for infectious diseases: Toward better preparedness for futuristic pandemics
Li et al. Microfluidic paper-based sample concentration using ion concentration polarization with smartphone detection
Colomer i Farrarons et al. Portable Bio-Devices: Design of electrochemical instruments from miniaturized to implantable devices
Kokabi et al. Nucleic acid quantification by multi-frequency impedance cytometry and machine learning

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right