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소프트 그리퍼 제작을 위한 유연회로 적층 제조 기초 실험
조정호(J. Cho),전종호(J. Jeon),유호진(H. Yoo),신승철(S. Shin),김한솔(H. Kim),이건호(K. Lee),이인환(I. H. Lee) Korean Society for Precision Engineering 2021 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2021 No.11월
소프트 그리퍼는 로봇 끝단에 부착되어 다양한 응용분야가 예측되는 미래 유망 제조업종이다. 본 연구는 소프트 그리퍼에 내재될 각종 센서 및 제어 신호 전달용 회로를 3D 프린팅 기술을 이용해 적층하는 방법에 관한 기초 실험에 관한 것이다. 소프트 그리퍼에 내재될 회로는 어느 정도의 벤딩과 스트레칭에도 적은 전기 저항 변화량을 가져야 한다. 이를 위해 유연성을 가지며, 적층 가능한 전도성 소재를 발굴하고 이를 3D 프린팅 기술로 적층하는 것이 목적이다. 본 연구에서는 이를 위한 기초 실험으로 나노 사이즈의 구리와 은 분말을 PDMS (Polydimethylsiloxane)에 섞어 전도성을 테스트하였다. 분말의 고른 분산과 농도 조절을 위한 기초 실험이 포함되어 있으며, 기존에 잘 알려진 전도성 3D 프린팅 소재인 실버 페이스트와 CNT (Carbon Nano Fiber)에 대한 기초 실험도 병행하였다. 공학적인 목적 달성을 위해 소재의 비용도 함께 고려하여 적절한 소재와 적층용 용액 비율을 선정하였으며, 그 전도성을 확인하였다. 기초 실험 결과, 기존에 알려진 실버 페이스트와 CNT 는 전도성이 우수하였으나, CNT 는 높은 전기 저항 변동을 보였다. 구리 분말은 전도성이 확보되지 못했고, 은나노 분말은 PDMS 용액 내에서의 중량 비율이 55% 이상이어야 전도성이 확보되었다. 경제성을 고려하였을 때, 기존의 실버 페이스트보다는 은나노 분말과 PDMS 의 교반 용액을 적용하는 것이 타당해 보인다.