Research on tactile sensors that can detect various human motions by applying to flexible and stretchable electronic skin is emerging. By mimicking the way the real skin converts mechanical signals to electrical signals through the receptors, the tactile sensor uses a change of resistance, capacitance and voltage by pressure or stretching. In this paper, piezoresistive tactile sensor was fabricated with microstructure using carbon nanotubes (CNT) and polydimethylsiloxane (PDMS). The problems with conventional tactile sensors are that multi-functional tactile sensors have difficulty in distinguishing between different senses and subtle-pressure sensors have low sensitivity. So, we have developed a 2 type tactile sensor that were pressure-insensitive strain sensor and pressure sensor with high sensitivity in subtle-pressure region to solve this difficulty. In the case of pressure-insensitive strain sensor, the sensor was fabricated by emulsion process and the concentration of CNT and the volume of the CNT-based aqueous solution are controlled to characterize with various electrical properties. In the pressure sensor with a high sensitivity at subtle-pressures, we fabricated pressure sensor with porous pyramid using PS microsphere. Therefore, it had high sensitivity ($251 kPa^{-1}$) and little hysteresis. Finally, fabrication process of these sensors was simple and then it was useful for application of electronic skin.
유연하고 신축성 있는 전자 피부에 부착하여 다양한 인간의 행동을 감지할 수 있는 촉각센서 연구가 떠오르고 있다. 실제 피부가 감각기를 통해 기계적인 신호를 전기적인 신호로 바꾸는 방식을 모방하여 촉각센서는 압력이나 잡아당기는 행동에 의하여 저항, 전압, 정전용량이 변하는 방식을 이용하였다. 본 학위논문에서는 탄소나노튜브와 폴리디메틸실록산을 사용하여 미세 구조로 압저항 방식 촉각센서를 제작하였다. 기존 촉각센서의 문제점은 다 기능 촉각센서가 여러 감각을 구분하는데 어려운 점, 미묘한 압력센서에서 낮은 민감도를 가진다는 점이다. 그래서 이러한 문제점을 해결하기 위해 압력에 둔감한 스트레인 센서와 미묘한 압력에서 높은 민감도를 가지는 압력센서 두 가지 형태를 제작하였다. 압력에는 덜 민감하고 인장에 민감한 촉각센서에서는 에멀젼 공정으로 센서를 제작하고 이에 맞게 탄소나노튜브 기반 수용액의 농도와 부피를 제어하여 다양한 전기적 특성을 다루고자 한다. 미묘한 압력에서 높은 민감도를 가지는 압력센서는 민감도를 향상시키기 위해 폴리스타이렌 미소 구체를 사용하여 기공이 존재하는 피라미드형태로 제작되었다. 그래서 높은 민감도($251 kPa^{-1}$)와 낮은 이력을 가진다. 또한 이러한 센서들은 제작도 용이하여 전자피부 응용에 많은 도움이 될 것이다.