초록 ▼

- 본 연구는 인체의 다양한 에너지를 수확 및 저장/관리하는 "인체 에너지 전력생산 시스템"에 관한 것으로 IT, NT, BT의 이종기술간 융합 원천기술 개발임.
- 이를 위해, 각 인체부위별로 에너지를 수확/저장하는 소자가 의복화된 "전력생산 클러스터"를 구성하며, 각 전력생산 클러스터의 미세 전력은 주에너지 저장소자로 저장이 되는 시스템을 구성하고, 이를 통해 실제 사용 가능한 의미있는 전력량을 확보함.
- 클러스터의 요소기술로써 다양한 에너지 수확기법 및 수확기법에 따른 수확소자 제작 기술, 저전력 에너지 관리 회로

- 본 연구는 인체의 다양한 에너지를 수확 및 저장/관리하는 "인체 에너지 전력생산 시스템"에 관한 것으로 IT, NT, BT의 이종기술간 융합 원천기술 개발임.
- 이를 위해, 각 인체부위별로 에너지를 수확/저장하는 소자가 의복화된 "전력생산 클러스터"를 구성하며, 각 전력생산 클러스터의 미세 전력은 주에너지 저장소자로 저장이 되는 시스템을 구성하고, 이를 통해 실제 사용 가능한 의미있는 전력량을 확보함.
- 클러스터의 요소기술로써 다양한 에너지 수확기법 및 수확기법에 따른 수확소자 제작 기술, 저전력 에너지 관리 회로기술, 에너지의 효율적 변환을 위한 나노선 기반 열전 소재, ElectroActive Polymer와 같은 소재기술과 소자의 유연 대면적 기술, 섬유소재와 소자간 융합기술을 연구하였음.

(출처 : 보고서 요약서 3P)

Abstract ▼

Ⅳ. Research and Development Results
a. Human energy-harvesting method and device
(1) Optimization attachable human body fabric piezoelectric energy harvester for wearable system
- Multi array woven structure harvester: 10 Vpp (elbow)
- Helical harvester: 6.98 Vpp (elbow), 14.21 Vpp (shou

Ⅳ. Research and Development Results
a. Human energy-harvesting method and device
(1) Optimization attachable human body fabric piezoelectric energy harvester for wearable system
- Multi array woven structure harvester: 10 Vpp (elbow)
- Helical harvester: 6.98 Vpp (elbow), 14.21 Vpp (shoulder), 22.44 Vpp (hip), 27.89 Vpp (knee)
- Skin patch type harvester: 17.4 Vpp
(2) Development of ultra-high efficiency energy harvesting device using piezoelectric nanowire
- 10 Vpp ,300 nA of output voltage and current from human motion
(3) Flexible thermoelectric device development and wearable system
- Accessories (water bottle) 80 μW
(4) Optimization of energy harvester based on impact using springless mass for wearable clothes
- Maximum power: 908.7 μW
- Designed to enable attachment to the clock
(5) Low frequency (breathing) energy harvester development
- Theoretically, 2 μW/cm2 at the form of plat devices.
(6) Development of energy harvesting device and packaging module
- Development of electromagnetic energy harvester based on frequency up-conversion mechanism using non-magnetic ball.
- Miniaturization of energy harvesting system(including interface circuitry) by using light-weight packaging material to be easily coupled with clothes.
(7) Development of electric polymer that possible nano pattern as energy transfer material
(8) Development of fabric based triboelectric generators
(9) Development of the flexible and large energy harvesting device based on thermoelectric/ pyroelectric energy harvester
(10) Development of hybrid material by optimizing and introducing nano structure or the interaction of organic and mineral
b. Management system for human energy-harvesting
(1) Development of interface circuits
- Above 85% of efficiency without additional power source
- Above 5 times efficient conversion with harvester
(2) Development of energy storage device
- Based on 3D graphene in order to increase energy and power density
- Above 1000 F/g of specific capacitance
c. Human energy-harvesting material and its fabrication
(1) NIR-Sensitive Poly(3,4-ethylenedioxyselenophene) derivatives for transparent photo-thermo-electric converters
(2) Development of triboelectric nanogenerator using Self-assembled monolayer
(3) Development of flexible PEDOT electrodes with large thermoelectric power factors to generate electricity
(1) Development of thermoelectric devices using highly efficient crystal thermoelectric nanowires sich as Core/Shell, block-by-block structures
(2) The Bi-Te Core/Shell nanowires decreased thermal conductivity by more than 25 times compared to the bulk type (k=0.76W/-mK)
d. Packaging suitable for human body
(1) Analysis of the correspondence between human body and clothes for deriving characteristics of the energy harvesting device and materials
(2) Packaging technology for maximization of the piezoelectric/ triboelectric energy harvesting efficiency
(3) Fabrication of the energy harvesting clothing (cycling/jogging clothing)

(출처 : SUMMARY 8P)

목차 Contents

• 표지 ... 1제 출 문 ... 2보고서 요약서 ... 3요 약 문 ... 4SUMMARY ... 8CONTENTS ... 12목차 ... 13제 1 장. 연구개발과제의 개요 ... 15 제 1절. 연구개발의 목적 ... 15 제 2절. 연구개발의 필요성 ... 15 제 3절. 단계별 연구 개발의 목표 ... 17제 2 장. 국내외 기술개발 현황 ... 20 제 1절. 국내·외 관련 기술분야의 동향 ... 20제 3 장. 연구개발수행 내용 및 결과 ... 30 제 1절. 사업의 최종목표 ... 30 제 2절. 세부과제별 기술개발 성과목표 및 내용 ... 31 제 3절. 연구추진실적 ... 41제 4 장. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 65 제 1절. 연구 개발 목표의 달성도 ... 65 제 2절. 관련분야 기술 발전에의 기여도 ... 71제 5 장. 연구개발결과의 활용계획 ... 73 제 1절. 성과 활용방안 ... 73 제 2절. 기대효과 ... 78 제 3절. 연구활용성과 ... 93제 6 장. 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 100제 7 장. 참고문헌 ... 107끝페이지 ... 110