신호 모니터링

 차량의 성능을 넘어, 승객의 안전과 쾌적함은 미래 모빌리티의 필수적인 요소입니다. 특히 차량 내에서 인간의 생체 신호(Bio-signals)**모니터링하는 것은 매우 중요합니다. 졸음, 피로, 또는 뇌졸중과 같은 갑작스러운 응급 상황 등 운전자의 건강 상태가 교통사고의 상당 부분을 차지하기 때문입니다. 생체 신호 모니터링 기술을 차량에 통합함으로써, 우리는 사고가 발생하기 전 조기 경고 신호를 감지하고 사고를 미연에 방지하는 선제적 대응 시스템(Proactive systems)을 개발할 수 있습니다. 또한, 공기 질, 온도, 습도를 포함한 실내 환경 조건을 지속적으로 모니터링하여, 승객에게 더욱 건강하고 최적화된(Adaptive) 대기 환경을 제공합니다. 이러한 접근 방식을 통해 우리 연구실은 자동차를 단순한 이동 수단이 아닌, 인간의 건강과 웰빙을 지키는 지능형 수호자로 정립하는 것을 목표로 합니다.

⦁ 생체 신호 감지 (Bio-signal detection): 운전자의 상태를 실시간으로 파악하여 안전을 확보하는 기술

⦁ 환경 조건 감지 (Environmental condition detection): 유해가스, 온도 등 실내 환경을 모니터링하여 쾌적함을 유지하는 기술

 Beyond vehicle performance, passenger safety and comfort are indispensable elements of future mobility. In particular, monitoring human bio-signals within the vehicle is critical, as a significant portion of traffic accidents stems from the driver’s health conditions—such as drowsiness, fatigue, or sudden medical emergencies like strokes. By integrating bio-signal monitoring into vehicles, we can develop proactive systems that detect early warning signs and prevent accidents before they occur. In addition, continuous monitoring of in-cabin environmental conditions, including air quality, temperature, and humidity, ensures that vehicles provide a healthier and more adaptive atmosphere for passengers. Through these approaches, our research aims to establish vehicles not only as means of transportation but also as intelligent guardians of human health and well-being.

⦁ Bio-signal detection

⦁ Environmental condition detection (e.g., gas, temperature, etc.)

생체 신호 감지 (Bio-signal detection)

 생체 신호 모니터링 연구의 일환으로, 우리 연구실은 우수한 전기 전도성, 유연성 및 피부 밀착성(Conformability)을 갖춘 Ag–Au 코어-쉘 나노와이어 기반의 웨어러블 전극을 개발했습니다. 이 전극은 근전도(EMG) 신호를 안정적이고 민감하게 감지하여, 미세한 근육 활동까지 높은 정밀도로 포착할 수 있습니다. 또한, 이 플랫폼은 안구전도(EOG) 및 심전도(ECG)를 포함한 다양한 생체 신호 측정으로 확장 가능하여, 지속적인 인간 상태 모니터링 분야에서 폭넓은 활용성을 지니고 있습니다. 이러한 웨어러블 생체 신호 센서가 모빌리티 시스템에 통합되면 운전자 졸음 감지, 건강 위험 모니터링, 실내 사용자 경험 향상 등 주행 안전성과 신뢰성을 높이는 강력한 도구가 됩니다. 궁극적으로 이 기술은 첨단 나노 소재 공학과 지능형 자동차 응용 분야를 연결하여, 더욱 안전하고 인간 중심적인 모빌리티 시대를 여는 가교 역할을 할 것입니다.

In our research on bio-signal monitoring, we have developed wearable electrodes based on Ag–Au core–shell nanowires, which provide excellent conductivity, flexibility, and skin conformability. These electrodes enable stable and sensitive detection of electromyography (EMG) signals, capturing subtle muscle activities with high fidelity. Moreover, the platform can be extended to measure a wide range of bio-signals—including electrooculography (EOG) and electrocardiography (ECG)—thereby broadening its utility for continuous human monitoring. When integrated into mobility systems, such wearable bio-signal sensors hold strong potential to improve safety and reliability: detecting driver drowsiness, monitoring health-related risks, and enhancing the overall in-cabin experience. Ultimately, this technology bridges advanced nanomaterial engineering with intelligent automotive applications, paving the way toward safer and more human-centered mobility.

(Reference: Yeongju Jung†, Kyung Rok Pyun†, Sejong Yu, Jiyong Ahn, Jinsol Kim, Jung Jae Park, Min Jae Lee, Byunghong Lee, Daeyeon Won, Junhyuk Bang, Seung Hwan Ko*, "Laser-Induced Nanowire Percolation Interlocking for Ultrarobust Soft Electronics", Nano-Micro Letters, 17, 127, 2025.)

환경 조건 감지 (Environmental condition detection) (e.g., gas, temperature, etc.)

 생체 신호 모니터링과 더불어, 우리 연구실은 가스 및 온도 감지를 통한 환경 조건 모니터링 분야를 개척하고 있습니다. 특히 레이저 유도 그래핀(LIG) 전극은 높은 다공성 구조, 우수한 전기 전도성, 그리고 조절 가능한 표면 화학 특성을 갖추고 있어, 민감도와 신뢰성이 높은 센서를 개발하기 위한 강력한 플랫폼을 제공합니다. 우리의 연구는 가스 농도의 변화와 온도의 미세한 변동을 매우 정밀하게(High fidelity) 감지할 수 있음을 입증해 왔습니다. 앞으로 이러한 LIG 기반 센싱 기술은 모빌리티 시스템에 통합되어 차량 실내 공기 질과 열적 상태를 지속적으로 모니터링함으로써, 승객의 안전과 쾌적함, 그리고 전반적인 주행 경험을 획기적으로 향상시킬 수 있는 큰 잠재력을 지니고 있습니다.

In addition to bio-signal monitoring, we have explored environmental condition detection through gas and temperature sensing. Especially, laser-induced graphene (LIG) electrodes provide a robust platform for developing sensitive and reliable sensors with their highly porous structure, excellent conductivity, and tunable surface chemistry, . Our studies demonstrate strong capabilities in detecting gas concentration changes and temperature variations with high fidelity. Looking ahead, such LIG-based sensing technologies hold great promise for integration into mobility systems, where continuous monitoring of in-cabin air quality and thermal conditions could significantly enhance passenger safety, comfort, and overall driving experience.

(Reference:  Yeongju Jung†, JinKi Min†, Joonhwa Choi, Junhyuk Bang, Seongmin Jeong, Kyung Rok Pyun, Jiyong Ahn, Yeongtak Cho, Seunghun Hong, Sukjoon Hong, Jinwoo Lee, Seung Hwan Ko*, "Smart paper electronics by laser-induced graphene for biodegradable real-time food spoilage monitoring", Applied Materials Today, 29, 101589, 2022.)