2023 산학협력 EXPO

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2023 산학협력 EXPO

캡스톤 디자인 경진대회
고 활동성 직군의 생체 신호 분석을 통한 안전 관리 및 기량 향상을 위한 EPTS 생체 모니터링 센서복합체
부경대학교

ProACT

#3단계 산학연협력 선도(전문)대학 육성 사업(LINC 3.0) #일반대

우리 팀을 소개합니다.

신체 데이터를 체계적으로 분석할 수 있는 모니터링 센서 복합체를 개발을 진행한 부경대학교 화학공학과 학생으로 이루어져 있습니다.

캡스톤디자인 이렇게 시작되었어요.

스마트 섬유에 대한 새로운 접근법의 필요성
스포츠 사이언스의 발달로 인해 선수들의 퍼포먼스 향상을 위해 신체의 데이터를 체계적으로 분석하는 분야가 대두되고 있습니다.
지금까지 스마트섬유를 위한 도전은 계속되어 왔으나, 움직임을 직접적으로 감지하는 형태의 스마트섬유는 많은 연구가 이루어지지 않습니다.
이에 맞춰 본 연구팀은 우레탄 고분자 이온 탄성체를 제작하고 PEDOT를 중합하여 섬유 및 패치를 제작하였습니다.

어떻게 문제를 해결할 수 있을까요?

기존 제품의 문제점 및 해결방안
기존의 스판덱스를 비롯한 소재는 전기적으로 응용하는 것이 어려워 신체의 움직임을 검출하지 못한다는 문제점이 있습니다. 따라서, 자체적으로 합성한 PEDOT:PUS를 이용하여 신체 밀접 접촉 가능한 섬유 형태의 전도성 유기 고분자 섬유를 통해 기존의 센서 대비 미세한 움직임에 민감하게 반응할 수 있는 센서로써 활용하고자 했습니다.

결과물의 특장점 및 과제 수행 내용
자체적으로 개발한 합성식을 활용하여 새로운 전도성 유기 고분자 섬유인 PEDOT:PUS를 합성하였으며, 이는 기존의 스판덱스 섬유에 유기전자재료인 EDOTS 공중합하여 스판덱스 섬유의 물리적 성질을 변화시키지 않고 전기전도성을 부여했습니다.

이를 통해 인장센서와 피부 밀접 접촉 가능한 전극으로써 활용을 기대하며 신소재로써 의류에 적용하여 차세대 웨어러블 디바이스로의 발전 가능성이 기대됩니다.

저희는 이렇게 문제를 해결했어요.

활용방안 / 수익성 분석
현재 전 세계 웨어러블 시장의 규모는 2028년 $1005억으로 성장할 것으로 전망되며 2020년〜2028년 연 평균 성장률은 13.8%로 추정되고 있습니다.

이런 시장 동향과 더불어 현재 실시간으로 근육 움직임 분석 및 부상을 방지할 수 있는 제품은 상용화된 것은 없어서 매우 높은 시장경쟁력을 가지고 있습니다. 또한 청장년층을 중심으로 헬스케어 분야에도 관심도가 매우 늘어나고 있기 때문에 우리 제품만의 독특한 특성이 강한 파급효과를 불러 일으킬 것입니다.

기대효과
근육에 작용하는 전기적 신호를 수치화하여 스포츠 사이언스적 관점에서 인체의 움직임을 체계화하고 생리적 이상 반응을 실시간으로 파악하여 문제 예방이 가능합니다. 루게릭병, 신경체계의 이상으로 발생하는 발작, 경련 등의 이상 현상을 사전에 파악하고 예방하는 측면의 보조 장치로서의 활용 가능할 것으로 보입니다.

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