๋๊ตญ์์
๋๊ตญ๋ ์ ๊ถ๋ฒ ๊ต์ ๊ณต๋์ฐ๊ตฌํ, ์จ๋ ๊ณ ๋ฏผ๊ฐ์ฑ ๋ง์ฐฐ๋์ ๋๋ ธ๋ฐ์ ๊ธฐ ๊ฐ๋ฐ
- ๊ณ ๋ถ์-์ด์จ์ฑ ์ก์ฒด ๊ธฐ๋ฐ ๋ณตํฉ ๋ฌผ์ง ์ ์ฉ… ๊ธฐ์กด ์์ฌ์ ์๋ ํ๊ณ ๋ฐ์ด๋์ด
- ์ฐจ์ธ๋ ์ธ์ฒด ์ฐฉ์ฉํ ์ด๊ฐ ๊ฐ์ง ์ผ์์ ์ฑ๋ฅ ๊ฐ์ ๋ฐ ์ ์ฉ ๋ฒ์ ํ๋ ๊ธฐ๋
- ์ต์ฒจ๋จ ๋๋
ธ๊ธฐ์ ๋ถ์ผ์ ๊ตญ์ ์ ๋ช
ํ์ ์ง ใAdvanced Functional Materialsใ ๊ฒ์ฌ
โฒ ์ ๊ถ๋ฒ ๊ต์(๋ฌผ๋ฆฌํ๊ณผ)
๋๊ตญ๋ถฤว๊๊ต(์ด์ฅ ์ค์ฌ์
)๋ ๋ฌผ๋ฆฌํ๊ณผ ์ ๊ถ๋ฒ ๊ต์ ์ฐ๊ตฌํ์ด ๊ธ์ค๊ณต๊ณผ๋ถฤว๊๊ต ๊ธฐ๊ณ๊ณตํ๋ถ ํฉํฌ์ฌ ๊ต์, ์ฑ๊ท ๊ด๋ถฤว๊๊ต ๊ธฐ๊ณ๊ณตํ๋ถ ์ต๋ํ ๊ต์์ ํจ๊ป ‘๊ณ ๋ถ์-์ด์จ์ฑ ์ก์ฒด ๊ธฐ๋ฐ์ ๊ณ ์ถ๋ ฅ ์ค์๊ฐ ์จ๋ ๊ฐ์ง ์ผ์ ๊ธฐ์ ’์ ๊ฐ๋ฐํ๋ค๊ณ ๋ฐํ๋ค.
์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ์จ๋์ ๋ฐ๋ผ ์ถ๋ ฅ์ด ์ฆ๊ฐํ๋ ์จ๋ ์ผ์ฑ ๊ธฐ๋ฐ ๋ง์ฐฐ๋์ ๋๋ ธ๋ฐ์ ๊ธฐ(Triboelectric Nanogenerator, ์ดํ TENG) ๊ธฐ์ ๋ก ์ฃผ๋ชฉ๋ฐ์ผ๋ฉฐ, ์ต์ฒจ๋จ ๋๋ ธ๊ธฐ์ ๋ถ์ผ ์ต๊ณ ์์ค ํ์ ์ง ใAdvanced Functional Materials (IF=19.0, JCR ์์ 4.5%)ใ์ 6์ 22์ผ ์จ๋ผ์ธ ๊ฒ์ฌ๋๋ค.
์ต๊ทผ ์ธ์ฒด์ ํตํฉ๋ ์ํ ์จ์ด๋ฌ๋ธ ๊ธฐ๊ธฐ๊ฐ ๊ฐ์ธ์ ๊ฑด๊ฐ ๊ด๋ จ ์ค์ ์ ๋ณด๋ฅผ ์ธก์ ํ๋ ๋ฑ ๋ค์ํ IoT ๊ธฐ๊ธฐ๋ค์ด ๊ด์ฌ์ ๋ฐ๊ณ ์๋ค. ํ์ง๋ง, ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ๋ฌด๊ฒ์ ์ฆ์ ์ฌ์ถฉ์ , ์ ์๊ธฐ๊ธฐ ๋ฐ์ด๋ก ์ธํ ์ฑ๋ฅ ์ ํ ๋ฑ IoT ๊ธฐ๊ธฐ ํ์ฉ์ ์ ์ฝ์ด ์์ด, ์ธ๋ถ ์ ์ ์์ด ๋ ๋ฆฝ์ ์ผ๋ก ์๋ํ๊ณ ๊ธฐ๊ธฐ์ ์จ๋ ๊ฐ์ง๊ฐ ๊ฐ๋ฅํ ์จ์ด๋ฌ๋ธ ๊ธฐ๊ธฐ์ ๊ด์ฌ์ด ๋์์ง๊ณ ์๋ค.
TENG๋ ๊ฐ๋จํ ์์ฐ ๋ฐฉ์, ๊ฐ๋ฒผ์ด ๊ตฌ์กฐ, ์ ๋ ดํ ๊ฐ๊ฒฉ์ผ๋ก ์ฃผ๋ชฉ๋ฐ๋ ์ ๋งํ ์๋์ง ๋ณํ ์ฅ์น๋ค. ํ์ง๋ง, ๊ธฐ์กด TENG๋ ์จ๋๊ฐ ์ฆ๊ฐํจ์ ๋ฐ๋ผ ํ๋ฉด๋์ ์ธต์ด ๊ณต๊ธฐ ์ค์ผ๋ก ๋ฐฉ์ถ๋ผ ์ถ๋ ฅ์ด ๊ฐ์ํ๊ณ ๊ธฐ๊ธฐ์ ๋ฌด๋ฆฌ๊ฐ ๊ฐํด์ง๋ ํ๊ณ๊ฐ ์์๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ ์ ๋ฆฌ ์ ์ด ์จ๋ ๋ถ๊ทผ์์ ๊ณ ๋ถ์ ๋ด๋ถ matrix๊ฐ ๋ณํ(microphase separation)ํ๋ ์ด๊ฒฝํ์ฑ ํด๋ฆฌ์ฐ๋ ํ๊ณผ ์จ๋์ ๋ฐ๋ผ ์ ๋์ฑ์ด ๋ฌ๋ผ์ง๋ ์ด์จ์ฑ ์ก์ฒด๋ฅผ ํผํฉํ์ฌ ๋ณตํฉ์ฌ๋ฅผ ์ฌ์ฉํด ํด๋น ๋ฌธ์ ๋ฅผ ํด๊ฒฐํ๋ค.
์ฐ๊ตฌํ์ ํ์๊ธฐ์ต ๊ณ ๋ถ์-์ด์จ์ฑ ์ก์ฒด ๋ณตํฉ์ฌ ๊ธฐ๋ฐ์ TENG, ๋ ธํธ๋ถ(matlab)์ ํ์ฉํด ์ฃผ๋ณ ์จ๋๋ฅผ ์ค์๊ฐ์ผ๋ก ์๋ ค์ฃผ๋ ๊ณ ์ถ๋ ฅ/๊ณ ์ฑ๋ฅ ์จ๋ ์ผ์๋ฅผ ๊ฐ๋ฐํ๋ค. ์ด์จ์ฑ ์ก์ฒด-๊ณ ๋ถ์ TENG๋ ์ ์ถ์ฑ๊ณผ ์ ์ฐ์ฑ, ๋ถ๋๋ฌ์, ํฌ๋ช ์ฑ ๋ฑ ์ฅ์ ์ ๊ฐ์ง๊ณ ์๋ค. ๋ํ, ์ด๋ฒ์ ๊ฐ๋ฐํ TENG๋ ์จ๋๊ฐ ๋์์ง์ ๋ฐ๋ผ ๋ด๋ถ ๊ณ ๋ถ์ matrix๊ฐ ๋ณํํ๋ฉด์ ๊ณ ๋ถ์ ๋ด ์ด์จ๋ค์ ์ ๋์ฑ ์ฆ๊ฐ ๋ฐ ์ถ๋ ฅ ์ฆ๊ฐ ํน์ฑ์ ๋ณด์๋ค. ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก, ์์ ์ ์ฒด ํ๋์ผ๋ก๋ ์จ์ด๋ฌ๋ธ ๊ธฐ๊ธฐ ์ฌ์ฉ์ ์ํ ์๋์ง๋ฅผ ํจ์จ์ ์ผ๋ก ์ํํ ์ ์๊ฒ ๋ ๊ฒ์ด๋ค.
ํด๋น ์ผ์๋ ์ค์ ์์ฉํ๋ ์จ๋๊ณ์ ๋์ผํ ์์ค์ ์จ๋ ์ ๋ณด๋ฅผ ์ค์๊ฐ์ผ๋ก ๊ฐ์งํ๋ฉฐ, ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ฅผ ์ถฉ์ ํ ์ ์๋ ์ฑ๋ฅ์ ๋ณด์ฌ์คฌ๋ค. ์ฐ๊ตฌ์ ๋ฐ๋ฅด๋ฉด, TENG๋ 80°C์์ ์ต๋ 734V, ์จ๋๋ฏผ๊ฐ์ฑ 3.87V/°C์ ๋์ ์ถ๋ ฅ๊ณผ ์ ํ์ฑ(R2=0.9690)์ ๋ณด์๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ 20๋ฒ์ ๋ฐ๋ณต ์คํ์์๋ ์ฐ์ํ ์ฑ๋ฅ์ ๋ณด์ธ ๊ฒ์ ๋ํด “ํ์ ๊ณ ๋ถ์์ ํน์ฑ๊ณผ ๋์ ์ด๋ฏผ๊ฐ์ฑ์ ์ด์จ์ฑ ์ก์ฒด๋ฅผ ๋ฐํ์ผ๋ก ํ ์ฑ๊ณผ”๋ผ๊ณ ๋ง๋ถ์๋ค. ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ ๊ฒฐ๊ณผ๋ TENG ์ฐ๊ตฌ์ ํ์ฅ ๋ฐ ๋ค์ํ ์จ์ด๋ฌ๋ธ ๊ธฐ๊ธฐ์ ์จ๋ ๊ฐ์ง ๋ฐ ์ฑ๋ฅ ์ ์ง์ ๋ฐ์ ์ ๊ธฐ์ฌํ ๊ฒ์ผ๋ก ๊ธฐ๋๋ฅผ ๋ชจ์๋ค.
ํํธ, ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ํ๊ตญ์ฐ๊ตฌ์ฌ๋จ์ ์ค๊ฒฌ์ฐ๊ตฌ์, ์ธ์ข ๊ณผํํ ๋ก์ฐ์ญ ์ฌ์ (No. RS-2024-00352476, RS-2024-00338055, RS-2022-NR072480)์ ์ง์์ ๋ฐ์ ์ํ๋๋ค.
๋๊ตญ๋ถฤว๊๊ต-๋ฏธ๊ตญ ์กฐ์ง์๊ณต๊ณผ๋ถฤว๊๊ต ๊ณต๋ ์ฐ๊ตฌํ, ์๊ณ ์์ฐ ์ด์ฐจ์ ์ง์ฉ ๊ณ ์ ์ฐฉ์ฑยท๊ณ ๊ธฐ๋ฅ์ฑ ์๊ทน ๋ณดํธ๋ง ๊ฐ๋ฐ
๋๊ตญ๋ ์์๋ช ๊ณตํ๊ณผ ์ด์นํ ๊ต์, ํ-EU ํธ๋ผ์ด์ฆ ์ ๋ฝ ์ฐ๊ตฌ์ ๊ด๊ณ๋ง ํ ๋ก ํ(๋คํธ์ํน ํฌ๋ผ) ์ฐธ์ฌ