본 연구에서는 스크린 프린팅 공정을 통해 탄소 잉크 기반의 2상 전극을 제작하고, 전극 표면에 이리듐 산화물(IrO_x)을 코팅함으로써 전극의 분극 현상을 제어할 수 있는 임피던스 센서를 개발하였다. IrO_x는 순환 전압 전류법으로 탄소전극의 표면 위에 순환 수(0~50 cycles)에 따라서 코팅되었다. 전자주사현미경을 이용하여 cycle 수가 증가할수록 IrO_x입자의 크기와 수가 증가하는 경향성을 확인하였다. 전기화학 임피던스 분석을 이용하여 상기 제조된 센서들의 NaCl 농도에 따른 임피던스 변화 값을 조사하였다. 50 cycle에서 제조된 센서가 가장 우수한 결정계수와 재현성을 나타내었으며, 이는 분극 현상이 잘 제어되었기 때문이다. 실제 용액 샘플들을 이용한 삼투압 장비와 비교 측정 실험을 수행함으로써 IrO_x 기반 센서의 안구건조증 진단 센서로의 활용가치를 증명하였다.

In this study, we developed an impedance sensor capable of controlling electrode polarization by coating iridium oxide (IrO_x) on the surface of the screen-printed carbon electrode. IrO_x was deposited on the surface of carbon electrodes according to the number of cycles (0~50 cycles) by cyclic voltammetry. Observation of scanning electron microscope images revealed that the size and number of IrO_x particles increased as the number of cycles increased. The changes in impedance responses as a function of the NaCl concentration of the as-obtained sensors were investigated using electrochemical impedance spectroscopy. The sensors manufactured in 50 cycles exhibited the best coefficient of determination and reproducibility, attributed to the well-controlled electrode polarization. We further demonstrated the usefulness of the IrO_x-based sensor as a diagnosis sensor for dry eye syndrome by comparing the results of the commercially available osmometer and our sensor using actual solution samples.