초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
○ 최종 목표
고체와 액체 사이의 상호작용을 이용하여 자극의 변화 없이도 지속적인 DC 전압을 얻을 수 있는 하이드로볼테익(Hydrovoltaic) 소자를 개발하고자 함. 이를 위해 유연성 고분자/전도성 나노 재료 복합체를 기반으로 유연성 하이드로볼테익 소자를 제작한 후 오리가미 구조와 온도 감응성 고분자 경첩을 도입하여 하이드로볼테익 소자의 다양한 환경에의 적용 가능성을 높이고, 사용자의 필요에 따라 소자 모양을 재단할 수 있게 하여 실생활 응용 가능성을 높이고자 함.

○ 전체 내

□ 연구개발 목표 및 내용
○ 최종 목표
고체와 액체 사이의 상호작용을 이용하여 자극의 변화 없이도 지속적인 DC 전압을 얻을 수 있는 하이드로볼테익(Hydrovoltaic) 소자를 개발하고자 함. 이를 위해 유연성 고분자/전도성 나노 재료 복합체를 기반으로 유연성 하이드로볼테익 소자를 제작한 후 오리가미 구조와 온도 감응성 고분자 경첩을 도입하여 하이드로볼테익 소자의 다양한 환경에의 적용 가능성을 높이고, 사용자의 필요에 따라 소자 모양을 재단할 수 있게 하여 실생활 응용 가능성을 높이고자 함.

○ 전체 내용
- 본 과제를 통해 전도성 채널 내부에 액체가 흐름으로써 형성되는 흐름전위를 이용하여 전기를 생산하는 유연 하이드로볼테익 소자를 개발함. 증발과 모세관 현상을 통해 액체가 전도성 채널 내부를 흐를 때 전기이중층이 중첩되면서 흐름전위가 지속적으로 일정하게 발생함. 결과적으로 자연현상인 증발을 통해 DC 전압을 발생시킬 수 있음.
- 개발된 유연 하이드로볼테익 소자에 오리가미 구조와 온도 감응성 고분자 경첩을 도입하여 모양 변형 가능한 친환경 전압 발생 소자를 개발함. 이에 따라 온도 변화에 의해 소자의 입체 구조가 변하여 충·방전이 결정되므로 계절 또는 밤·낮의 온도 차에 따라 에너지 발생 정도가 조절되는 환경 맞춤형 자가발전 소자개발이 가능함.
- 유연성 하이드로볼테익 소자의 개발은 물분자의 정전기적 인력과 운동에너지를 이용하는 청정에너지원의 개발이라는 점에서 연구의 중요성을 가짐. 또한 오리가미 구조를 도입하여 사용자의 목적에 맞게 재단하여 사용할 수 있고, 온도 감응성 고분자 경첩을 도입하여 환경 맞춤형 전압 발생 소재를 개발할 수 있음.

□ 연구개발성과
- 본 과제를 통해 전도성 채널 내부에 액체가 흐름으로써 형성되는 흐름전위를 이용하여 전기를 생산하는 유연 하이드로볼테익 소자를 개발함. 증발과 모세관 현상을 통해 액체가 전도성 채널 내부를 흐를 때 전기이중층이 중첩되면서 흐름전위가 지속적으로 일정하게 발생함. 결과적으로 자연현상인 증발을 통해 DC 전압을 발생시킬 수 있음.
- 개발된 유연 하이드로볼테익 소자에 오리가미 구조와 온도 감응성 고분자 경첩을 도입하여 모양 변형 가능한 친환경 전압 발생 소자를 개발함. 이에 따라 온도 변화에 의해 소자의 입체 구조가 변하여 충·방전이 결정되므로 계절 또는 밤·낮의 온도 차에 따라 에너지 발생 정도가 조절되는 환경 맞춤형 자가발전 소자개발이 가능함.
- 유연성 하이드로볼테익 소자의 개발은 물분자의 정전기적 인력과 운동에너지를 이용하는 청정에너지원의 개발이라는 점에서 연구의 중요성을 가짐. 또한 오리가미 구조를 도입하여 사용자의 목적에 맞게 재단하여 사용할 수 있고, 온도 감응성 고분자 경첩을 도입하여 환경 맞춤형 전압 발생 소재를 개발할 수 있음.

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
- 기술적 측면 : 고체·액체 간의 상호작용을 이용하여 전력을 발생시키는 하이드로볼테익 소자는 지속적인 DC 전압 생산이 가능하여 전원공급 소자의 발전에 큰 기여를 할 수 있음.
- 경제·산업적 측면 : 본 연구를 통해 온도 감응형 오리가미 구조 기반 유연성 자가발전 소자 분야에 원천 기술 및 특허 확보가 기대되며 국내 유연성 자가발전 소자 수출 시장을 확대할 수 있음.
- 사회적 측면 : 친환경 에너지원인 물로부터 지속적인 에너지 생산이 가능한 소자를 개발함으로써 에너지 절감이 가능하고, 대체 에너지 및 청정에너지 개발이라는 국가·사회적 난제를 해결할 수 있음.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요약문 ... 2
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 1) 연구개발과제의 필요성 ... 5
• 2) 연구개발과제의 최종목표 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 9
• 1) 연구수행 결과 ... 9
• 2) 목표 달성 수준 ... 10
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 10
• 5. 연구개발성과 및 활용 계획 ... 10
• 1) 연구성과 활용계획 ... 10
• 6. 참고문헌 ... 11
• 끝페이지 ... 11