화학 결합 종류에 따른 생활 용품 기반 마찰 발전기 거동 연구

• Published in: Composites Research(구 한국복합재료학회지) 2019, 32(6), , pp.307-313
• Main Authors: 황희재, Hee Jae Hwang, 최동휘, Dongwhi Choi, 최덕현, Dukhyun Choi
• Format: Article
• Language: Korean
• Subjects: Chemical bonding; Large area; Life supplies; Low costs; Triboelectric nanogenerators; 대면적; 마찰 전기 발전기; 생활용품; 재료공학; 저비용; 화학적 결합
• ISSN: 2288-2103; 2288-2111

Triboelectric nanogenerators (TENGs)는 정전기 기반의 마찰 전기 발전기로써 간단한 구조로 저비용, 대면적으로 손쉽게 활용할 수 있는 기술이다. 본 연구에선 생활 용품을 활용하여 화학적 결합 및 SEM image로써 분석을 하고 C-C/C-H/C-O/C=O bonding에 따라 bonding 조성비에 따라 C-C bonding의 비율이 클수록 음전하, C-H bonding 비율이 클수록 양전하 대전체가 되는 것을 확인하였다. 그러한 특성을 가지고 최적 생활용품을 활용하여 정전 출력 실험을 했을 때 최대 210 V, 14.6 μA, 9.83 mW의 출력을 얻었다. 최종적으로, 랩과 마그네틱 노트를 이용해 97개의 Light Emitting Diodes (LEDs)를 점등할 수 있었다. Triboelectric nanogenerators (TENGs), which are combined effects of triboelectricity and electric induction, is a large-area and low-cost technology that can be applied easily in our life. In this work, we applied life supplies to TENGs and analyzed a type of chemical bonding with the ratio of C-C/C-H/C-O/C=O bonding. As the ratio of C-C bonding increases, the materials can be positively charge. On the other hands, as the ratio of C-H bonding increases, the materials can be negatively charged materials. Based on these behaviors, we got a voltage of 210V, a current of 14.6 μA and a maximum power of 9.8mW. Finally, we could turn on 97 light emitting diodes (LEDs) by using a wrap as a negative material and a magnetic note as a positive material.