Intention Link

전도성 직물 설계 구체화

4najung 2026. 5. 23. 00:09

 

1. 실험 준비물

실험 준비물

 

사용 센서

  • MyoWare2 Muscle Sensor Basic Kit

하드웨어보드

  • ESP32

 

2. 실험 과정

1. 은도금 직물 전극을 정사각형 직경 20mm와 원형 지름 20mm로 한다.(두 가지 비교)

 

2. 자와 펜을 이용해 전도성 직물 뒷면에 밑그림을 그린다. 정사각형 세트(가로세로 20mm 2장)와 원형 세트(지름 20mm 2장)를 가위로 오린다. 

 

3. 직물 간의 간격은 20~22mm(손목 크기에 따라 유동적)로 하고 중심과 중심 사이 거리가 20~22mm가 되도록 자로 잰 뒤, 피부에 올릴 위치를 수성펜으로 살짝 점을 찍어 표시해 배치한다. 채널은 1채널로 한다.

 

4. 피부 표면의 유분, 땀, 각질은 전기 신호를 방해하는 저항인 노이즈가 발생되기 쉽기에, 측정할 신체 부위를 알코올 솜으로 닦아준다.

 

5. 피험자의 손목 부위를 알코올 솜으로 10초간 문질러 닦아낸 뒤, 알코올이 완전히 증발하여 피부가 건조해질 때까지 약 30초에서 1분간 대기한다.

- 물기가 남아있으면 전극 사이에서 합선이 일어나 신호가 뭉개진다.

 

6. 은도금 직물 전극을 손목 부위(굴곡근, 신전근)에 부착한다.

  •  굴곡근은 피험자에게 손바닥을 위로 향하게 한 뒤, 주먹을 꽉 쥐고 손목을 안쪽으로 굽히게 한다. 이때 팔뚝 안쪽에서 가장 단단하게 튀어나오는 근육 중앙에 부착한다. 
  •  신전근은 손등을 위로 향하게 하고, 손가락을 쫙 펴서 손목을 등 쪽으로 젖히게 한다. 팔뚝 바깥쪽에서 꿈틀거리는 가장 굵은 근육 위에 전극을 부착한다.

7. 부착한 전극 위에 EVA폼으로 고정시킨 후 압박슬리브로 압박하여준다. 이때 압박강도는 주관적인 기준으로 한다. (편안함의 정도 수치화)

  • EVA 폼 조립

피부 ➔ 전도성 직물 전극 ➔ 미리 잘라둔 2mm EVA 폼 순서로 샌드위치처럼 쌓아 올린다.

-EVA 폼은 슬리브의 압박력을 전극 전체에 고르게 분산시켜 신호가 끊기는 것을 막아준다.

 

  • 압박강도

피험자(여5 남5)에게 주관적 편안함을 1점(너무 헐거워서 전극이 떨어질 것 같음)부터 10점(피가 안 통할 정도로 너무 꽉 조여 아픔)까지 숫자로 대답하게 하여 기록한다. 가장 이상적인 수치는 5~6점.

주관적 압박 강도 평가 척도

점수 상태 분류 착용감 및 편안함 상세 설명
1 - 2 너무 헐거움 압박이 거의 없음. 전극이 피부에 밀착되지 않고 겉돌거나 곧 떨어질 것 같음.
3 - 4 약간 헐거움 착용감은 편안하나, 팔을 움직이면 전극 위치가 미세하게 흔들리는 느낌이 듦.
5 - 6 적정 압박 (이상적) 피부에 안정적이고 단단하게 밀착됨. 장시간 착용해도 편안하고 거슬리지 않음.
7 - 8 약간 강한 압박 꽤 꽉 조이는 느낌. 단기 착용은 괜찮지만 시간이 지나면 답답하거나 자국이 남을 것 같음.
9 - 10 과도한 압박 피가 안 통하거나 저릿한 느낌. 통증이 느껴지며 즉시 벗고 싶을 정도로 불편함.

 

8. 압박슬리브는 감는형과 통짜형(운동형, 쿨링형) 3가지로 비교하여 진행한다. 

 

9. 각각의 슬리브를 착용한 상태에서 피험자에게 다음과 같은 행동을 하게 한다. 

  • 정적 휴식 측정: 피험자는 팔을 책상 위에 편안히 올리고 손가락과 손목에 힘을 완전히 뺀 상태로 30초간 대기한다. (기선 전압 및 시스템 노이즈 측정 목적)
  • 손목 굴곡/신전 반복 동작: 모니터의 타이머 신호에 맞춰 다음 동작을 수행한다.
  •  수축 상태: 주먹을 꽉 쥐어 5초간 유지한다.
  • 이완 상태: 다시 힘을 빼고 5초간 휴식한다.
  • 반복수: 총 10회 연속 반복 데이터 세트를 취득한다.

 ESP32로 들어오는 파형의 노이즈와 최대 진폭(Peak)을 비교한다.

3. 세부사항

  • 성별에 따라 팔뚝의 둘레와 근육량이 다르므로, 각각 유형에 따라 그룹으로 명확히 나누어 데이터를 수집한다. 
  • 피험자는 여성 5명, 남성5명으로 구성한다. 

4. 참고문헌

  • 텍스타일 전극의 sEMG 데이터 신뢰도 향상을 위한 설계 조건 탐색

https://www.dbpia.co.kr/journal/articleDetail?nodeId=NODE10540485

  • Wearable silver nanowire dry electrodes for electrophysiological sensing 

https://mae.ncsu.edu/wp-content/uploads/sites/13/2016/08/RSCadv2015.pdfmae.ncsu

 

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