Development of a biomimetic flow sensor for an underwater robot system based on polyimide film

Abstract

해양시스템에서는 자신의 위치 인식, 자세제어 환경 분석, 수심, 영상 및 장애물 파악을 위해 다양한 센서가 활용되고 있다. 그중 해양시스템의 운영과 제어를 위해서는 주변의 환경을 인식하기 위한 수압, 유속 수온 등의 환경 인식용 센서가 시스템에 부착되어 운영되므로 센서의 경량화, 모듈화, 저가화가 필요한 시점이다. 현재까지 상용화된 해양시스템용 센서는 크기가 크고 반도체 공정을 이용한다. 더욱이 단일 센서는 가격이 높아 수중 시스템에 많은 센서를 적용하기가 어려운 실정이다. 일반적으로 가격 절감을 위하여 MEMS공정 기술을 사용하지만, 수중 시스템에서는 방수기능을 위하여 추가적인 실리콘 사용이 불가피하여 내구성, 수명 단축 및 가격이 증가하는 문제점이 발생한다. 또한, 수중이라는 환경에서 쓰이는 시스템들 중 잠수정과 같은 군사용으로 쓰이는 장비들은 대면적 센서모듈화가 필요하다. 따라서 대면적의 센서를 구현하는데 있어서 인쇄기술이 기존의 MEMS 공정기술 보다 저렴하면서도 효율적인 방안으로 떠오르고 있다. 본 논문에서는 인쇄전자 기술을 사용하여 군사용 수중센서를 구현하였다. 폴리머 필름을 베이스로 사용 및 인쇄전자 기술을 통해 센서를 모듈화 하였고, 구현된 센서의 제작 및 실험을 통하여 그 응답특성을 확인하였다.