최첨단 전자 섬유, 패브릭 일렉트로닉스
전자 섬유는 전선을 섬유에 프린트하는 것으로 이 분야에는 100여 개 이상의 업체들이 있다. 이 분야는 눈에 보이지 않는 가공에 이르기까지 다양하다고 할 수 있다. 이러한 패브릭 전자 제품은 야외 활동에서도 체온을 유지하고 동시에 건강을 모니터링 하기 위해 신체 변화를 센싱하는 데 주로 사용되었고, 그 외에도 빛을 발광하는 티셔츠, 파티 패션의 조명과 디스플레이 그리고 휴대기기나 두루마리 키보드로도 활용하면서 재킷으로의 컨트롤도 가능하다.
특히, RFID를 활용한 물류에 주목할 수 있는데, 실시간으로 위치를 파악하는 태그 배터리, 메쉬 네트워크 등에 액티브 RFID가 포함되어 있다. 이러한 배터리를 통해 앞으로는 에너지를 수확하게 될 것이다.
2009년 11월 덴버에서 개최된 IDTechEx Energy Harvesting 회의에서 Stacy Burr는 이러한 개념을 아디다스에서 이미 앞서 수행하고 있다고 발표했는데, 여기서 이전의 시장에 선보인 전자섬유 제품보다 훨씬 개선된 e-textile 제품이 등장할 것이고 시장 규모 또한 코스트 다운에 힘입어 더욱 증가할 것이라고 했다. 여기에는 주요 브랜드 업체 및 유통 업체의 참여로 매력적인 투자 분야이고 기술적으로도 도전할만한 분야라고 했다.
2008년 아디다스는 듀폰에서 분사한 Textronics를 인수했다. 이는 전자 섬유제품을 독점하는 것에 집중하기 위한 것이고, 특히 착용형 생체 모니터링 시스템에 중점을 두고 있다. 신체를 건강하게 관리하면서 신체 정보를 간편하게 측정할 수 있도록 하는 것이 목표라고 했다. 최근 아디다스의 뉴메트릭스라는 제품은 심장 박동을 점검하는 개념의 제품이고, 이러한 기술의 시장은 군사용에서부터 노인 보호용 그리고 스포츠까지 매우 다양할 것으로 전망하고 있다.
아디다스에서 주장하는 것처럼 섬유는 가장 일반적인 휴먼 인터페이스이며, 그 이유로 하루 종일 옷, 침대, 벽, 실내 장식 그리고 바닥재 등과 매일 인체와 접촉하는 표면의 70%가 섬유이기 때문이다. 섬유 제품은 유연하고, 편안하면서 소비자 지향의 특징을 가진다. 이러한 섬유는 신축성이 있고 편안하며 그래서 넓은 표면에 적용할 수 있다.
전자섬유 원사
현재, 전자 섬유의 주된 재료는 전도성 잉크, 금속선, 도금 합성 섬유 및 필라멘트, 도금, 에칭 직물 및 전도성 고분자 등이다.
Textronics는 신축성을 갖는 전도성 원사 기술을 가지고 있으며 섬유 안에 포함되어 완벽한 회로로 통합되어 있다.
앞으로 이 전자 섬유 분야에는 몇 가지 도전과 기회가 있다.
-저전력의 전자회로 : 마이크로와트에서 밀리와트 수준의 착용 가능한 모니터링 시스템, 수 와트의 온열 시스템
-친환경적이고 지속가능하게 에너지를 생산
-전력의 수명은 6~18개월 유지하고, 100회 세탁 가능
-에너지 하베스팅 : 열전 수확, 신체/환경 변화로 에너지 수확, 발, 팔꿈치, 무릎, 엉덩이 또는 관절에서의 에너지 수확, 지능형 스토리지 및 전력 관리
Fabric electronics
Electronics in textiles may be printed or wound using wires and there are other options, with over 100 organisations working in the field. It varies from the invisible to the fanciful.
Fabric electronics is primarily used for sensing as in health monitoring, warming as in outdoor wear, display and lighting including illuminating t-shirts and party fashions and control as with sleeve controls for your i-Pod and woven rollable keyboards shown below.
Then there is logistics, notably RFID. That includes active RFID where there is a battery in the tag for real time location, mesh networking and so on. These batteries will have energy harvesting in future.
Adidas pulls ahead
As reported by Stacy Burr speaking at the IDTechEx Energy Harvesting event in Denver in November 2009, Adidas is taking it further forward with such concepts as the virtual trainer.
Stacy reported that there are more e-textile products than ever in the market and the increased volumes are helping drive cost down. There is less talk of technical challenges and the sector is attracting investment with major brands and retailers participating.
Acquisition
Adidas acquired Textronics, a spin out from DuPont/ Envista in 2008. It focuses exclusively on textile electronics, specifically Wearable Physiological Monitoring Systems. Here the vision is to easily measure body data to help consumer manage health and wellness goals. Consumer distribution has been employed - first as NuMetrex, now through the Adidas brand. These products are part of the miCoach heart rate coaching concept. It also markets B2B Professional monitoring textile sensors through partners. The Adidas approach is very broad from military to care for the elderly and sports.
Ubiquitous
As Adidas points out, textiles are the most common human interface because 70% of surfaces touched each day are textiles, including clothes, bedding, wall covering, upholstery and flooring. Textiles areflexible, comfortable and consumer oriented. They are stretchable & conformable and they present large surface areas to work with. They are highly engineered and ordered structures produced by an established, efficient, global supply chain and a mass volume application platform.
Materials used
Currently, the main materials employed in textile electronics are conductive inks, metal wires, plated synthetic fibers and filaments, plated, etched fabrics and conductive polymers. Textro conductive stretchable yarn by Textronics is shown below.
Complete circuits are being incorporated into textiles such as the one below.
Challenges and opportunities
Adidas sees some of the challenges and opportunities as:
Low Power electronics : Micro to milli watts for wearable monitoring systems; Several watts for heating system
Sustainable power - enviro friendly
"Lifetime" power - 6-18 months, 100 washes/wears
Trend towards body distributed networks - don't want multiple battery cells
Energy Harvesting Options : Thermo-Electric harvest - body/environmental differences; Motion - foot, elbow, knee, hip or general twist; Intelligent storage & power management
Source : KISTI, idtechex
댓글 없음:
댓글 쓰기