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인체통신용 플렉서블 전극 및 이의 제조방법 [고려대학교]
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1. 개요
본 발명은 인체통신용 플렉서블 전극 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 굴곡진 인체에 장착
이 용이하도록 유연하며, 장시간 장착에도 피부에 독성반응을 일으키지 않도록 생체친화적인 장시간 인체통신에
적합한 전극 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
2. 배경 기술
인체통신(human body communication)이란 사람의 신체를 전선과 같은 매개 물질로 활용해 별도의 전력 소비 없
이 인체에 통하는 전류를 이용하여 통신의 매체로 사용하는 기술을 의미한다. 인체통신(HBC)과 유사한 개념으로
사용되는 용어들로는 Intra-Body Communication(IBC), Body-Coupled Communication, Off-to-On-Body
Communications, Body Area Network(BAN), Body Sensor Networks, Body Channel 등이 있다.
최근 통신기술의 눈부신 발전과 함께 언제 어디서나 건강을 점검할 수 있는 U-Health에 사회적 관심이 급증하였
으며, 관련 기술들이 많이 개발되어 왔다. U-Health 기술에 있어 가장 중요한 것은 우수한 이동성과 장기간 생
체와의 접촉을 보장할 수 있는 기술의 개발이며, 이를 위해 MEMS 기술을 이용한 초소형 장치 및 센서 개발, 최
적의 에너지 공급기술 및 생체 적합성 재료 등에 관련된 연구들이 활발하게 진행되어 왔다.
특히, 이동성에 있어서는 통신 기술이 매우 중요한데, Bluetooth나 ZigBee 등의 우수한 무선통신 기술들이 개발
되었다. 그러나, 이들 통신방식의 가장 단점 중 하나가 전원의 소모가 크다는 것이며, 최근에는 이동성, 전원
등을 모두 고려한 최적의 통신 방식으로 Intra-Body Area Network(I-BAN)이 많은 관심을 끌고 있다. I-BAN은
사람의 조직을 통신 수단으로 이용한 것으로 전력의 소모가 기존의 방법에 비해 1/10 이상 적게 소모되기 때문
에 U-Health용 통신 기술로 많은 연구가 진행되고 있다.
I-BAN을 사용하면, 전체 통신은 기존의 통신 방식을 사용하지만 전극과 중앙 시스템(Central System) 간의 통신
은 전력을 최소화하고, 시스템의 크기를 소형화 할 수 있다는 큰 장점을 가지게 된다. I-BAN 통신이 원활하게
이루어지도록 하기 위해서는 전극이 항상 피부와 접촉상태로 있어야 한다. 그러나, Ag/AgCl 전극 및 많은 전극
재료(금속, Silicon 등)들은 예민한 피부와 장기간 접촉하였을 때, 염증이나 괴사 등의 문제를 일으킬 가능성이
많다. 따라서, 이러한 문제를 극복할 수 있는 생체적합성이 우수한 전극의 개발은 매우 중요하다.
또한, 매우 좁은 부위에 장착 가능한 전극이 되기 위해서는 마이크로 가공기술로 전극의 제작이 가능해야 한다.
그러나, 이러한 문제들을 모두 만족시키면서 제작공정이 간단하고, 비용효율적인(cost-effective) 전극 개발 기
술은 많지 않다. 따라서, MEMS 공정을 통한 장시간 인체통신에 적합한 전극의 제공이 필요하다.
3. 발명의 설명
본 발명은 인체통신용 플렉서블 전극 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 인체통신용 플렉서블
전극은 1) 폴리이미드 전극, 및 2) 상기 폴리이미드 전극을 인캡슐화하는 폴리디메틸실록산
(polydimethylsiloxane, PDMS)층을 포함한다. 본 발명에 따른 인체통신용 플렉서블 전극은 굴곡진 인체에 장착이
용이하도록 유연하며, 장시간 장착에도 피부에 독성반응을 일으키지 않도록 생체친화적인 장시간 인체통신에 적
합한 특성이 있다.
4. 응용 및 효과
이와 같이 하여 본 발명은 인체통신에서 필수적인 인체 굴곡부분에 장착이 쉽고, 단단하게 붙는 전극을 제공할
수 있다. 이에 따라, 통신 네트워크 구성을 위한 전극 장착 위치의 한계를 최소화할 수 있다. 뿐만 아니라, 수
분 및 공기 투과가 되는 PDMS 재질을 사용하여 이물감이 적고 장시간의 장착에도 피부 독성 반응 가능성을 현저
히 낮춰 장시간 인체통신에 적합하다. 또한, 제공된 전극의 통신 특성을 파악하였을 때, 본 발명의 전극은 인체
통신에 적용 가능하다.
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| 권 리 란
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| 표시번호 |
사 항 |
| 1번 |
| 출원 연월일 : |
2010년 07월 29일 |
출 원 번 호 : |
10-2010-0073550 |
| 공고 연월일 : |
2012년 02월 15일 |
공 고 번 호 : |
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| 특허결정(심결)연월일 : |
2012년 01월 10일 |
청구범위의 항수 : |
5 |
| 유 별 : |
H04B 13/00 |
| 발명의 명칭 : |
인체통신용 플렉서블 전극 및 이의 제조방법 |
| 존속기간(예정)만료일 : |
2030년 07월 29일 |
| 2012년 01월 20일 등록 | |
| 특 허 권 자 란
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| 순위번호 |
사 항 |
| 1번 |
| (등록권리자) |
| 고려대학교 산학협력단 |
| 서울 성북구 안암동*가 * |
| 2012년 01월 20일 등록 | |
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동향
