We have proposed the porous PDMS pulsewave sensors with haircell structures that improve water vapor transmission rate and signal to noise ratio through the use of porous PDMS layers and haircell structures. The water vapor transmission rate is improved by the thin-thickness and high-porosity PDMS layers, fabricated by the crystallization of citric acid particles inside the PDMS. The signal to noise ratio is enhanced by the haircell structures, properly designed to increase skin contact area. The fabricated porous PDMS pulsewave sensors with haircell structures increase both water vapor transmission rate and signal to noise ratio. The porous PDMS pulsewave sensors with haircell structures show the 27 % higher water vapor transmission rate (486.17 g/day/$m^2$) and the 757 % higher signal to noise ratio (22.89), compared to the previous PDMS pulsewave sensors with flat structures. Furthermore, the present sensors achieve the water vapor transmission rate, which is 13 % higher than the skin requirement (432 g/day/$m^2$). The porous PDMS pulsewave sensors with haircell structures are capable for a long-term use with the lower skin irritation and the enhanced signal to noise ratio.
본 논문은 다공성 PDMS와 헤어셀을 통해 수분투과도와 신호대잡음비를 향상시킨 다공성 PDMS 헤어셀 구조의 맥파센서를 제안한다. 본 논문에서는 구연산 분말을 PDMS 내부에 결정화 시킴으로써 공극률이 높은 얇은 다공성 PDMS 박막 제조 공정으로 수분투과도를 증가시키고, 피부 접촉부에 헤어셀 구조를 설치하여 피부접촉 면적을 증가시켜 신호대잡음비를 증가시킴으로써, 수분투과도와 신호대잡음비를 모두 향상시킨 맥파센서를 제작하였다. 제작된 다공성 PDMS 헤어셀 구조의 맥파센서는 기존 PDMS 평면 구조 대비 수분투과도(486.17 g/day/$m^2$)를 27 % 향상시키고 신호대잡음비 (22.89)를 757 % 향상시키며, 피부의 수분투과도 요구량(432 g/day/$m^2$) 보다 13 % 높여 장시간 피부 부착이 가능하게 하였다. 제안된 다공성 PDMS 헤어셀 구조의 맥파센서는 수분투과도와 신호대잡음비를 향상시켜 피부에 저자극으로 장기간 착용이 가능하며, 노이즈를 줄여 향상된 맥파 측정이 가능하다.
