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심현석 연구실
부산대학교 전기전자공학부 심현석 교수
신경모방 소자
유기 시냅스 트랜지스터
신축성 전자피부
연구 영역
기본 정보
논문·특허
구성원

심현석 연구실

부산대학교 전기전자공학부 심현석 교수

심현석 연구실은 유기 재료 기반 신축성 전자소자와 소자-피부 통합형 웨어러블 시스템을 중심으로 연구를 수행합니다. 특히 all-organic 또는 intrinsically stretchable 재료로 전극과 트랜지스터 동작을 구현하여 시냅스 기능(EPSC, paired-pulse facilitation, STM-LTM 전이 등)을 재현하고, 전자피부(e-skin) 및 소프트 로보틱스 통합 구조에서 신경모방 신호 처리를 가능하게 합니다. 아울러 라미네이션 프리 용액 공정 기반의 신축성 센서 어레이로 온스킨 무선 온도 모니터링과 매핑을 구현하는 등, 제작 공정과 기능 통합 관점의 원천 기술을 확보하고 있습니다.

신경모방 소자유기 시냅스 트랜지스터신축성 전자피부유기 전기화학 트랜지스터웨어러블 바이오전자
대표 연구 분야
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올-유기 신축성 시냅스 트랜지스터 기반 신경모방 전자피부 thumbnail
올-유기 신축성 시냅스 트랜지스터 기반 신경모방 전자피부
All-organic rubbery synaptic transistors for neurologic electronic skin
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
5
논문 전체보기
1
Article
|
·
인용수 2
·
2025
A High-Sensitivity, Lamination-Free Stretchable Temperature Sensor Array for On-Skin Wireless Temperature Monitoring and Mapping in Healthcare Applications
Aya Hekmet Makki, Jae Gyu Jang, Taeheon Kim, Heena Kim, Sung Hyun Kim, Hyunseok Shim
IF 8.2 (2025)
ACS Applied Materials & Interfaces
또한 25~50 °C 구간에서 각각 8.5 s와 5.2 s의 빠른 응답 및 회복 시간을 보였다. 이 장치는 주변 환경 조건에서도 안정적인 동작을 지속하며, 10,000회 사이클 동안 30%의 기계적 변형에도 견딜 수 있다. 마지막으로 해당 센서는 실시간 온도 모니터링 및 매핑을 위해 무선으로 연결된 3×3 센서 어레이에 통합되었고, 데이터는 맞춤 개발한 스마트폰 애플리케이션을 통해 실시간으로 시각화되었다. 특히 센서 어레이는 라미네이션(적층) 공정이 전혀 필요 없는 용액 공정을 통해 완전히 제작되었으며, 이는 제작 공정을 단순화하고 기계적 신뢰성을 향상시켜 웨어러블 헬스케어 시스템에서의 직접 적용에 적합하다.
https://doi.org/10.1021/acsami.5c16004
Wearable computer
Fabrication
Linearity
Wireless
Electro-optical sensor
Sensitivity (control systems)
Wireless sensor network
Temperature measurement
Process (computing)
2
Article
|
인용수 2
·
2025
Intrinsically stretchable organic electrochemical synaptic transistors for versatile response modulations
Hyunseok Shim, Heena Kim, Seonmin Jang, Nam‐In Kim, Taeheon Kim, Donghyeon Seo, Hae Jin Kim
IF 9 (2025)
Nano Research
탄성중합체(elastomeric) 재료만으로 전적으로 구성된 고유 신장형(intrinsically stretchable) 유기 전기화학 시냅스 트랜지스터(ISOESTs)의 개발은, 상당한 기계적 변형 하에서도 뉴로모픽(신경형) 기능을 필요로 하는 응용을 발전시키는 데 핵심적이다. 본 연구는 흥분성 후시냅스 전류(excitatory postsynaptic currents, EPSCs), 쌍펄스 촉진(paired-pulse facilitation, PPF), 단기기억(short-term memory, STM)에서 장기기억(long-term memory, LTM)으로의 전이를 포함하는 포괄적인 범위의 시냅스 거동을 재현할 수 있는 ISOEST를 제시한다. 특히, 이러한 시냅스 특성은 소자를 30% 일축(uniaxial) 변형에 노출하였을 때도 그대로 유지되었으며, 이는 탁월한 기계적 견고성과 기능적 안정성을 보여준다. ISOEST의 픽셀화된 5 × 5 어레이는 소자 간 변동이 최소였는데, 이는 제조 공정의 확장성과 균일성을 강조한다. 이들의 잠재력을 추가로 입증하기 위해, 신경학적으로 통합된 전자피부(neurologically integrated electronic skin, e-skin)를 제작하였고, 이 장치에 이러한 ISOEST를 포함시켜 시냅스 반응의 조절을 가능하게 하였다. 시냅스 반응의 조절은 전기화학적 분석과 강한 상관관계를 보였으며, 이는 프로그래머블 뉴로모픽 시스템을 위한 견고한 작동 기반을 확립한다. 소자 제작, 작동 메커니즘 및 통합 전략에 대한 포괄적 연구는 웨어러블 전자기기, 소프트 로보틱스, 신경보철(neuro-prosthetics), 그리고 인간–기계 인터페이스에서 차세대 응용을 위한 이들 시스템의 잠재력에 대한 핵심적인 통찰을 제공한다. 본 연구는 공학적 시스템과 살아있는 조직 사이의 간극을 연결할 수 있는, 적응적이고 생물학적으로 영감을 받은 전자 플랫폼을 구현하는 데 있어 중요한 한 걸음을 나타낸다.
https://doi.org/10.26599/nr.2025.94907780
Materials science
Nanotechnology
Electrochemistry
Transistor
Optoelectronics
Chemistry
Electrode
Electrical engineering
Voltage
Engineering
3
Preprint
|
인용수 0
·
2025
Fully Stretchable Reconfigurable Organic Electrochemical Transistors for Wearable Adaptive Logic Bioelectronics
Hyunseok Shim, Heena Kim, Taeheon Kim, Yunsu Kim, Huijeong Lee
Research Square
https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-7305535/v1
Bioelectronics
Wearable computer
Transistor
Wearable technology
Nanotechnology
Materials science
Electrical engineering
Computer science
Embedded system
Engineering