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인체 활동 기반 그린 에너지 하베스팅 및 고효율 전력 전송 시스템 개발 (4차년도)
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Participants
임인기, 김정범, 김상섭, 정명애, 김진삼, 형창희, 강태욱, 리미나, 강성원, 김성은, 황정환, 최병건, 박경환, 박형일
Published
201412
Type
Annual Report
Keyword
유전탄성중합체, 섬유상 태양 전지, 전자파 흡수율, 저에너지 변환 회로, 인체 신호 전송
KSP Keywords
Human activity, Power Transmission System, Transmission system, energy harvesting(EH), green energy, high efficiency, power Transmission
Funding Org.
미래창조과학부
Research Org.
한국전자통신연구원
DOI
10.22648/ETRI.2014.R.000536 
Project Code
14IE1100, Human Activity Based Green Energy Harvesting and High Efficiency Power Transmission System, Chung Myung-Ae
Abstract
(2) 세부과제별 실적 세부내용
[1] 유전 탄성중합체 기반 인체활동-전기에너지 하베스팅 기술 개발
본 연구에서는 착용형 소자를 기반으로 인체 활동의 상호작용으로부터 발생하는 에너지를 용이하게 획득하는 기술을 개발하기 위해 저렴하고 제조 공정이 쉬운 마찰전기 제너레이터를 제조하여 에너지 생성 특성을 분석하였다.
또한 인체 움직임으로부터 발생하는 비주기적 특성의 진동에너지를 효과적으로 변환하기 위해 최신 기술 및 회로 소자를 탐색하고, 60% 이상의 에너지 변환 효율을 갖는 에너지 하베스팅 인터페이스 회로를 개발하였다.
(1) 마찰전기 제너레이터 (triboelectric generator) 실험
 마찰전기 제너레이터의 재료 및 구조
- 본 연구의 마찰전기 제너레이터(triboelectric generator)는 기존의 단순 압전 효과 대신 서로 다른 전기 극성을 가진 두 물질 간의 마찰 효과를 이용하여 전반기 연구 결과보다 에너지 효율을 최대 360배까지 높임. (전반기 연구결과: 약 0.44 V/cm2, 하반기 연구결과: 약 160 V/cm2)
- 기존에 사용하였던 압전 폴리머 PVDF 대신 silicon rubber, 알루미늄 등을 이용하여 유연성이 우수한 마찰전기 제너레이터를 제작함.
- 본 실험에서는 silicon rubber를 제조하기 위해 실리콘 주제와 경화제를 1:1로 혼합하여 형틀 안에 부은 후 30 ℃오븐에서 2시간 동안 건조하여 ITO 필름에 부착함. Silicon rubber는 여러 가지 형태로 제조 가능하며 내열성이 우수하고 전기적으로도 안정성을 가지고 있음.
- 반대편 기판은 알루미늄을 호일을 PET 필름에 부착한 후 구리선을 silver paste로 고정함.