미세구조 제조 및 계측 기반 바이오·에너지 디바이스 성능 최적화 연구

Performance optimization of bio and energy devices via micro-structure manufacturing and sensing

연구 내용

폴리머 미세구조를 가압 열성형으로 제작하고, 연료전지 유로-확산 특성 및 생체전극 전기신호 전달을 통합 평가하여 성능을 최적화하는 연구

폴리카보네이트 기반 마이크로구조를 pneumatic hot press로 제작하여 공정 조건과 미세 가공성을 확보합니다. 이후 비효소적 포도당 연료전지에서는 프로톤 교환 막 환경에서 유로 형상(serpentine, interdigitated, parallel)에 따른 확산층 투과성과 성능 차이를 분석합니다. 동시에 PEDOT:PSS 및 보강 성분 간 약한 분자 상호작용으로 유연하고 생분해 가능한 건식 전극을 구성하여 무선 전기생리 신호(ECG, EMG) 검출을 수행합니다. 더불어 백래시 정밀계측 시스템과 슬로싱 유동 동역학 관찰을 통해 제어·유동 계측 관점을 확장합니다. 이를 통해 미세 제조-전달-계측의 일관된 설계 프레임을 구축합니다.

관련 프로젝트

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연구 흐름

2021년에는 pneumatic hot press를 이용한 폴리카보네이트 미세가공을 다루며 공정 기반을 마련했습니다. 2022년에는 연료전지의 유로 아키텍처와 확산 특성을 비교 분석하여 전기화학 성능을 좌우하는 구조 변수를 정리했고, 관련 커버 피처를 통해 연구 방향을 확장했습니다. 같은 시기 생분해형 건식 전극을 설계해 무선 전기생리 신호 검출을 구현했습니다. 또한 백래시 측정 시스템으로 정밀 계측 기술을 보강했으며, 2024년에는 유연 바플을 포함한 직사각 탱크의 슬로싱 유동을 관찰하여 유동 동역학 이해를 심화했습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

Pneumatic hot press 기반 폴리머 미세가공 공정
미세 유로 설계 가이드(유로-확산 최적화)
비효소 포도당 연료전지 성능 예측 모델
생분해형 건식 전극 설계 플랫폼
무선 전기생리 신호 측정 모듈
ECG/EMG 실시간 검출 시스템
정밀 백래시 계측 기반 제어 검증
유동 동역학 기반 구조-안정성 평가
센서 신호 전달 특성 품질관리
마이크로 디바이스 성능-제조 연계 설계