목차

목 차
그 림 목 차 vi
표 목 차 xiv
국 문 요 약 xvi
영 문 요 약 xix
제 1 장 서론 1
제 2 장 이론적 배경 5
2.1 신축성 스트레인 센서의 연구 동향 5
2.1.1 스트레인 센서의 정의 및 동작 원리 5
2.1.2 신축성 스트레인 센서의 연구 동향 9
2.1.3 신축성 스트레인 센서의 설계 고려사항 11
2.2 레이저 유도 그래파이트 특성 분석 방법 17
2.2.1 전계방사형 주사현미경(FE-SEM) 17
2.2.2 X-선 회절법(X-Ray Diffraction) 19
2.2.3 라만 분광법(Raman Spectroscopy) 22
2.2.4 X-선 광전자 분광법(X-Ray Photoelectron Spectroscopy) 24
2.3 레이저 유도 그래파이트 형성 원리 26
2.3.1 레이저 조사에 의한 폴리이미드 필름의 탄소화 원리 26
2.3.2 LIG/LIGF 형성 연구동향 32
2.3.2.1 라만 산란 스펙트럼을 이용한 비교 분석 35
2.3.2.2 회절 신호 스펙트럼을 이용한 비교 분석 45
2.3.2.3 FE-SEM 이미지 비교 분석 49
2.3.2.4 TEM을 이용한 비교 분석 52
2.3.2.5 다양한 레이저를 사용한 LIG 전극 형성 방법 54
2.4 전극 전사 연구 동향 57
2.4.1 탄소 기반 전극 전사 연구 동향 57
2.4.1.1 Wet Transfer Method 57
2.4.1.2 Dry Transfer Method 70
2.4.2 LIG/LIGF 전극 전사방법 특징 및 고려사항 80
2.4.3 폴리머 기반의 유연 기판(PDMS) 81
제 3 장 LIG/LIGF 전극의 제작과 전사 82
3.1 LIG/LIGF 전극 제작 및 결과 82
3.1.1 레이저 파워에 따른 전극의 면저항 측정과 분석 84
3.1.2 LIG/LIGF 전극의 표면과 단면 측정과 분석 87
3.1.3 LIG/LIGF 전극의 X-선 회절 결과와 분석 93
3.1.4 LIG/LIGF 전극의 라만 산란 결과와 분석 98
3.1.5 LIG/LIGF 전극의 X-선 광전자 분광 결과와 분석 101
3.2 LIG/LIGF 전극 PDMS 기판에 전사 진행 및 결과 106
3.2.1 전사된 전극의 면저항 측정과 레이저 파워 영향 분석 109
3.2.2 전사된 전극의 단면 측정과 분석 111
3.2.3 전사된 전극의 라만 측정 결과 분석 117
3.3 전사 전과 후의 LIG/LIGF 전극 특성 비교 118
제 4 장 레이저 유도 그래파이트 필라멘트 전극 기반
스트레인 센서 제작과 특성 분석 124
4.1 LIG/LIGF 전극 기반의 신축성 스트레인 센서 설계 및 제작 124
4.1.1 Square type 스트레인 센서 124
4.1.2 Serpentine shape type 스트레인 센서 126
4.1.3 Fractal shape type 스트레인 센서 128
4.2 신축성 스트레인 센서 성능 측정 결과 및 분석 132
4.2.1 전극이 전사된 PDMS 기판의 인장 변형 분석 132
4.2.1.1 Square type 스트레인 센서 132
4.2.1.2 Serpentine shape type 스트레인 센서 133
4.2.2.3 Fractal shape type 스트레인 센서 133
4.2.2 PDMS 기판 변형에 따른 LIG/LIGF 전극 저항 변화 136
4.2.2.1 Square type 스트레인 센서 136
4.2.2.2 Serpentine shape type 스트레인 센서 140
4.2.2.3 Fractal shape type 스트레인 센서 144
4.2.3 손가락 관절에 적용한 스트레인 센서 특성 분석 144
4.3 LIG/LIGF 전극 구조에 따른 스트레인 센서 성능 비교 157
4.4 탄소 전극 기반 스트레인 센서와 성능 비교 161
제 5 장 결론 167
참고문헌 170
감사의 글 185