광 투과도 변조를 위한 이종 필름 다층 구조를 이용한 피에조 투과도 구조

Abstract

최근 피에조 투과도 압력센서는 주변 환경에 대한 안정성과 태양 빛을 활용한 자가발전 시스템 구현 가능성으로 주목을 받고 있다. 피에조-투과도 압력센서는 일반적으로 압력에 대해 투과도가 증가하는 다공성 구조로 이루어져 있다. 그러나 다공성 구조는 두꺼우며 압력 측정범위에 한계가 있다. 그러므로 본 연구에서는 사포 금형을 활용하여 만든 거친 표면을 가진 이종 필름을 다층 구조로 만들어 기존 다공성 구조를 개선하고자 한다. 다층 구조는 이종 필름 경계면에서 전반사가 일어나고 유효 광 경로 길이가 증가하면서 구조 두께를 줄이고 굴절률, 영률, 층수, 사포 금형의 종류로 압력 측정 범위를 조절할 수 있다. 압력시험과 환경시험으로 성능을 확인하였으며, 대리모델 생성을 통해 최적화와 민감도 분석을 진행하였다. 스마트 윈도우와 원격 측정 센서를 제안하고 구현하여 이종 필름 다층 구조의 응용 가능성을 확인하였다.