지속 가능하고 생체적합한 소재의 개발이 최근 전자 감지 소자를 위해 큰 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 바나나 껍질 유래 리그노셀룰로오스 바이오소재를 이용하여 고감도이면서 유연한 습도 센 서를 제작하였다. 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌, 펙틴이 풍부한 바나나 껍질 분말(Banana Peel Powder, BPP)은 다공성의 친수성 네트워크를 형성하며, 풍부한 하이드록실기와 카복실기를 통해 수증기 흡착과 양성자 전도를 촉진한다. BPP 잉크는 유연한 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 기판 위에 패터닝된 상호지그재그형 전극(interdigitated electrodes) 위에 드롭캐스팅 방식으로 형성되어 활성 감지층을 형성하 였다. 제작된 센서는 0–90% 상대습도(RH) 범위에서 정전용량이 0.37에서 3.02 nF까지 변화하였으며, 1 kHz에서 8 nF/%RH의 감도를 나타냈다. 응답 시간과 회복 시간은 각각 2.5초와 4초로 나타났으며, 우수 한 반복성, 10일간의 안정성, 그리고 굽힘 조건 하에서의 기계적 유연성을 확인하였다. 이러한 결과는 바나 나 껍질 유래 리그노셀룰로오스 소재가 고성능 습도 센싱을 위한 효율적이고 저비용의 플랫폼으로 활용될 수 있음을 보여주며, 농업 폐기물을 생분해 가능하고 친환경적인 전자 소자로 전환하는 범용적인 전략을 제시한다.

The development of sustainable and biocompatible materials for electronic sensing devices has attracted significant attention in recent years. In this study, a highly sensitive and flexible humidity sensor was fabricated using banana peel-derived lignocellulosic biomaterial. Banana peel powder(BPP), rich in cellulose, hemicellulose, lignin, and pectin provides a porous, hydrophilic network with abundant hydroxyl and carboxyl groups that promote water-vapor adsorption and proton conduction. BPP ink is drop-cast onto interdigitated electrodes patterned on a flexible polyethylene terephthalate(PET) substrate to form the active sensing layer. The fabricated sensor exhibited a capacitance variation from 0.37 to 3.02 nF over a humidity range of 0–90% relative humidity(RH), and a sensitivity of 8 nF/%RH at 1 kHz. The response and recovery times were 2.5 s and 4 s, respectively, showing excellent repeatability, stability over 10 days, and mechanical flexibility under bending conditions. These results indicate that banana peel–derived lignocellulosic material can serve as an efficient, low-cost platform for high-performance humidity sensing and suggest a broadly applicable strategy for transforming agricultural waste into biodegradable, eco-friendly electronic devices.

요 약
Abstract
1. Introduction
2. Research Method
    2.1. Materials
    2.2. Preparation and Characterization ofBanana Peels Powder (BPP)
    2.3. Fabrication of Humidity Sensor
    2.4. Humidity Sensing Setup
3. Results and discussion
    3.1 Characterization of BPP Powder
    3.2. Humidity Sensing Performance
    3.3. Applications
    3.4. Comparison with other humiditysensors based on biomaterials
4. Conclusion
Acknowledgement
References

• 파르한 악타르(제주대학교 전자공학과) | Farhan Akhtar (Department of Electronic Engineering, Jeju National University)
• 김우영(제주대학교 전자공학과) | Woo Young Kim (Department of Electronic Engineering, Jeju National University) Corresponding author