Increasing the battery life and efficiency of wearable devices is essential as the demand for contactless healthcare increases in the post-pandemic era. Thermoelectric technology, among other things, enables self-powering of real-time monitoring systems. In particular, organic thermoelectric materials, which are flexible and non-toxic, are reported to be good candidates for wearable devices. In this study, porous organic thermoelectric sponges were fabricated by dip-coating commercial polyurethane sponges with multi-walled carbon nanotubes and conductive polymer-based organic thermoelectric inks. The electrical properties and thermoelectric behavior of organic thermoelectric sponges as a function of the number of coatings were analyzed to derive the optimal fabrication method. In addition, both the electrical properties and thermoelectric behavior of each specimen were analyzed under different compression conditions.

팬데믹 이후, 비대면 건강관리에 대한 수요가 증가함에 따라 웨어러블 디바이스의 배터리 수명 및 효율을 높이는 것은 필수적이다. 그 중에서도 열전 기술은 실시간 모니터링 시스템의 자가 발전을 가능하게 한다. 특히, 유연하며 무독성인 유기 열전 물질은 웨어러블 디바이스에 적합한 후보로 보고되고 있다. 본 연구에서는 상용 폴리우레탄 스펀지를 다중벽탄소나노튜브와 전도성 폴리머 기반의 유기 열전 잉크로 딥코팅하여 다공성 유기 열전 스펀지를 제조했다. 코팅 횟수에 따른 유기 열전 스펀지의 전기적 특성과 열전 거동 분석을 통해 최적의 제작법을 도출했다. 더불어 압축 조건별로 각 시편의 전기적 특성과 열전 거동을 모두 분석했다.

Keywords: 다중벽 탄소나노튜브(Multi-walled carbon nanotube), 유기 열전 스펀지(Organic thermoelectric sponge), 기공률(Porosity), 유효 전기전도도(Effective electrical conductivity), 압축률(Compression ratio)