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NTIS 바로가기소음진동 = Journal of KSNVE, v.26 no.1, 2016년, pp.24 - 28
이정수 (서울대학교 기계항공공학부) , 김호영 (서울대학교 기계항공공학부)
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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에너지 하베스팅 기술의 기전력 발생 메커니즘으로는 어떤 것이 있는가? | 에너지 하베스팅이란 기계 진동(mechanical vibration), 바람(wind),태양광/태양열(light and heat) 등 주변 환경의 기계적/열적 에너지를 전기 에너지로 전환시키는 기술을 의미한다. 이러한 에너지 하베스팅 기술에 대한 요구에 힘입어 지난 20년간 광전(photovoltaic), 압전(piezoelectric), 열전(thermoelectric), 초전(pyroelectric), 생화학반응(biochemical reaction) 등 다양한 메커니즘을 이용한 기전력 발생 시스템이 개발되었다. 이 글에서는 다양한 에너지 하베스팅 메커니즘 중에서 최근 들어 활발하게 연구되고 있는 마찰전기를 이용한 에너지 하베스팅 기술(triboelectric energy harvesting technology)을 소개하려 한다. | |
마찰 전기를 이용한 에너지 하베스팅 시스템의 두 기판에 모두 도체를 사용하면 안되는 이유는? | 마찰전기를 이용한 에너지 하베스팅 시스템은 기본적으로 음전하, 양전하로 대전되는 두 기판과 외부 전류를 발생시키는 데 이용되는 전극으로 구성된다[그림 1(a)]. 이때 두 기판이 모두 도체인 경우 두 기판 사이에 전류가 형성되어 마찰대전으로 형성된 전위차가 유지되지 못하므로 한쪽 기판으로는 절연체를 다른 한쪽 기판은 도체를 이용하는 것이 일반적이다. 그림 1에서는 양전하로 대전되는 기판에는 도체인 알루미늄(aluminum)을, 음전하로 대전되는 기판에는 절연체인 PDMS를 예시로 나타내었다. | |
에너지 하베스팅이란? | 최근 다양한 전자기기들이 소형화, 경량화, 무선화 가능한 형태로 개발되면서, 전원으로부터 독립되어 작동하는 전자 기기들에 안정적으로 전원을 공급할 수 있는 요소 기술로서 에너지 하베스팅 기술이 각광 받고 있다. 에너지 하베스팅이란 기계 진동(mechanical vibration), 바람(wind),태양광/태양열(light and heat) 등 주변 환경의 기계적/열적 에너지를 전기 에너지로 전환시키는 기술을 의미한다. 이러한 에너지 하베스팅 기술에 대한 요구에 힘입어 지난 20년간 광전(photovoltaic), 압전(piezoelectric), 열전(thermoelectric), 초전(pyroelectric), 생화학반응(biochemical reaction) 등 다양한 메커니즘을 이용한 기전력 발생 시스템이 개발되었다. |
Bae, J. et al., 2014, Flutter-driven Triboelectrification for Harvesting Wind Energy, Nature Communications, Vol. 5, p. 4929.
Zhu, G. et al., 2014, Radial-arrayed Rotary Electrification for High Performance Triboelectric Generator, Nature Communications, Vol. 5, p. 3426.
Wang, Z. L. et al., 2015, Progress in Triboelectric Nanogenerators as a New Energy Technology and Self-powered Sensors, Energy Environ. Sci., Vol. 8, pp. 2250-2282.
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