초록 ▼

□ 연구개요
- 휴대 및 웨어러블 기기의 지속적 사용을 위한 자각 및 무자각의 인체움직임 (인체활동)으로부터 수십 mW이상의 전력을 생산할 수 있는 고출력 하이브리드 에너지 하베스팅 (수확) 기술 개발 및 응용 연구

□ 연구 목표대비 연구결과
- 걷기, 달리기 등 일상 활동에서 발생하는 인체 움직임 측정 및 기계적 특성 분석 연구
- 싸이클로이드 구조를 갖는 손목 착용형 고출력 전자기력-마찰전기 하이브리드 에너지 하베스팅 기술 개발
- 저손실 정류 및 승압회로를 포함한 고효율 전력 관리 회로 연구<

□ 연구개요
- 휴대 및 웨어러블 기기의 지속적 사용을 위한 자각 및 무자각의 인체움직임 (인체활동)으로부터 수십 mW이상의 전력을 생산할 수 있는 고출력 하이브리드 에너지 하베스팅 (수확) 기술 개발 및 응용 연구

□ 연구 목표대비 연구결과
- 걷기, 달리기 등 일상 활동에서 발생하는 인체 움직임 측정 및 기계적 특성 분석 연구
- 싸이클로이드 구조를 갖는 손목 착용형 고출력 전자기력-마찰전기 하이브리드 에너지 하베스팅 기술 개발
- 저손실 정류 및 승압회로를 포함한 고효율 전력 관리 회로 연구
- 키보드 타이핑 모션 기반 고출력 하이브리드 에너지 하베스팅 기술 및 인공지능(AI) 적용을 통한 사용자 식별/인증 보안기술 개발
- 걷기, 조깅, 달리기 등과 같은 일상활동에서 고출력의 전기를 생산하는 하이브리드 에너지하베스팅 기술 개발 (1.02W의 전력을 생산, 100초 내에 3.7V, 500mAh 리튬이온 배터리를 충전 성공)
- 고출력 전자기-마찰전기 하이브리드 에너지 하베스터, 압력센서, 온도센서가 일체화된 스마트 인솔 개발
- 웨어러브 스마트 기기 충전 및 생체신호 모니터링 IoT 응용을 위한 무소음의 고출력 하이브리드 에너지하베스팅 기술 개발
- 별도의 전원 없이 손동작만으로 IoT 시스템을 무선으로 제어할 수 있는 마찰전기 나노발전기 기반 웨어러블 스마트글러브 개발
- 웨어러블 생체신호 모니터링 IoT 응용을 위한 통기성이 뛰어난 패치형 마찰전기 나노발전기 와 무전원 압력센서 개발
- 기계 상태 실시간 모니터링 및 진단 IoT 응용을 위한 고탄성 나노 복합소재 기반 마찰전기 나노발전기 와 무전원 진동센서 개발
- 인체 동작 및 물리신호(호흡, 맥박 등) 모니터링 IoT 응용을 위한 금속-유기 골격체와 α-MoO3 기반의 고출력 나노발전기와 무전원 압력센서 개발

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
- 고출력 하이브리드 에너지하베스팅 기술은 에너지자립형 IoT산업의 활력제고 및 세계 IoT시장을 선도할 수 있는 핵심 친환경 반영구적 전원기술로 활용 가능함 (에너지자립형 IoT : 스마트홈부터 스마트공장까지 실생활에 다양하게 적용되고 있는 사물인터넷(IoT)기기의 전력공급을 위해 다양한 주변 에너지를 수집(에너지하베스팅)하는 기술을 활용하여 배터리 교환, 유지관리에 드는 비용과 시간을 절감하도록 하는 융합기술)
- 인체 활동 기반 에너지 수집과 효율적 전력변환을 통한 고출력 초소형 전원 모듈은 등산, 달리기,사이클링 등 다양한 스포츠 활동시에 스마트폰의 비상 전원기술로 활용 가능함
- 에너지하베스팅 기술을 이용한 생체모니터링용 IoT 플랫폼은 독거노인이나 의료 취약 지역에 적용될 수 있기 때문에 사회적 안정망과 같은 인프라에 구축에 활용 될 수 있음

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구개발의 목적 ... 4
• 2) 최종 연구목표 ... 4
• 3) 연구내용 및 범위 ... 4
• 4) 연구의 필요성 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 9
• 1) 정성적 연구개발성과 (주요 연구개발결과) ... 9
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 14
• 3) 목표 달성 수준 ... 14
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 17
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 18
• 6. 자체점검표 ... 19
• 끝페이지 ... 74