저비용 스트레처블 탄소 흑연 복합제 전극 개발

• Published in: 한국화상학회지 Vol. 26; no. 4; pp. 126 - 132
• Main Authors: 남수용, Su-yong Nam, 김신영, Shinyoung Kim, 박세훈, Se-hoon Park, 남현진, Hyun Jin Nam
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 한국화상학회 31.12.2020
• Subjects: carbon; graphite paste; mechanical properties; printed electronics; stretchable electrode; 기타공학; carbon/graphite paste; stretchable electrode; printed electronics; mechanical properties
• ISSN: 1226-0517; 2288-9604

신축성 전극을 다양한 소재와과 방식을 통해 제조되고 있으며 많은 기계적 특성 분석이 연구되고 있다. 은, 구리, 금, 나노와이어 등 다양한 금속이나 CNT, graphene, 플러렌 등을 기반으로 연구되고 있으며 대부분 높은 전도성과 신축특성을 요구하는 어플리케이션에 사용되지만 고가라는 단점이 있다. 본 연구에서는 저비용 소재와 공정으로 높은 신축특성과 반복 특성을 보유한 신축성 전극을 개발하였다. 값싼 전도성 탄소와 흑연을 혼합하여 페이스트를 개발하였고 개발된 페이스트를 메탈마스크 인쇄 공정을 통해 TPU기판 위에 인쇄하였고 120℃에서 2시간 경화를 진행하였다. 이렇게 개발된 전극을 인장 시험과 인장 반복 시험을 통해 특성을 증명하였고 향후 어플리케이션 적용 가능여부를 확인하기 위해 무릎에 임시로 고정 후 간이 시험을 진행한 결과 20회 반복하는 동안 일정한 저항 변화를 보여줬다. Stretchable electrodes are being manufactured through various materials and methods, and many mechanical properties analysis is being studied. It is studied based on various metals such as silver, copper, gold, and nano-wire or CNT, graphene, and fluren, and most of them are used in applications that require high conductivity and stretch properties, but there is a disadvantage of high price. In this study, a stretchable electrode with high elasticity and repetitive properties was developed with low-cost materials and processes. The paste was developed by mixing cheap conductive carbon and graphite, and the developed paste was printed on the TPU substrate through metal mask printing process and cured for two hours at 120℃. The developed electrodes were characterized by tensile and tensile repetition tests, and the results of the temporary fixation on the knee to check the applicability of the application in the future showed a constant change of resistance during 20 repetitions.