[캡스톤 디자인 이건 어때] 전도성천을 활용한 압력센서 패트

1. 과제의 목적, 개발동기 및 필요성

압력센싱에 대해서 전도성천 및 전도성필름을 통한 제품 제작이 활발하며, 의료기기, 스포츠, 웨어러블 디바이스 등 그 활용범위가 점점 넓어지고 있습니다. 의료기기에서는 욕창 환자들이 오랫동안 자세를 바꾸지 않는 것에서 비롯되는 여러 추가적인 질병을 방지하기 위해 압력 및 습도를 측정해서 환기를 시키는 시스템이 고안될 수 있으며, 휠체어를 장기간 사용하는 장애인들에게도 엉덩이쪽에 전도성천을 활용한 압력센서 패드를 통해서 장기간 압력으로 인한 피부질환 등을 방지할 수 있도록 가이드를 할 수 있습니다. 

[이미지출처: http://www.sensorprod.com/bodymapping.php]

2. 과제 해결방안 및 수행과정

본 과제에서는 다양한 저항값을 가지는 전도성천을 활용하여 플렉서블 전도성 천을 제작할 수 있으며, 스마트폰 어플을 통해서 3차원으로 압력값을 매핑하며, 온습도 값도 측정하여 추가적인 정보를 제공할 수 있도록 합니다.

3. 출품과제의 기술

본 과제에서는 기초 전기전자에 대한 이해가 필요하며, 필요에 따라서는 증폭기를 사용하여 신호의 크기를 증대할 수 있습니다. 오픈소스를 활용하며 다채널로부터 읽은 센서 값을 시리얼 신호로 데이터전송하기 위해서 이를 처리하는 통신 프로토콜 개발도 필요할 것으로 생각됩니다.

4. 개념설계 및 상세설계

격자 무늬로 비전도성 띠를 가지는 전도성 천을 두 장 겹치고, 그 사이에 전도도가 다른 또 다른 천을 넣어서 압력을 가한 부분을 인식하고 그 크기를 신호로 전송할 수 있는 시스템을 아두이노를 통해 구현합니다. 보다 좋은 분해능을 가질 수 있도록 작은 격자로 만들면 정밀한 시스템이 구축될 수 있습니다.

5. 기대 효과 및 활용 방안