풍력 에너지 하베스팅 출력 향상을 위한 3차원 구조 유전체 기반 마찰전기 나노발전기 / 3D structure dielectric based triboelectric nanogenerator for improving wind energy harvesting output
- Resource Type
- Dissertation/ Thesis
- Authors
- 장우영 / WooYoung Jang
- Source
- Subject
- 마찰전기나노발전기
테프론
에너지하베스팅
바람
- Language
- Korean
본 논문은 하베스터 출력 성능을 향상시키기 위해 유연한 입방체 테프론을 이용하여 네 방향에서 에너지를 수확할 수 있는 풍력 마찰전기 나노발전기를 개발했다. 제안된 마찰전기 나노발전기 구성은 유연한 입방체 모양의 유전체와 금속 전극이 있는 원통형 구조로 구성된다. 유연한 입방체는 바람이 원통형 마찰전기 나노발전기에 들어올 때 실린더의 내부 벽과 충돌하여 전기 에너지를 생성한다. 마찰전기 나노발전기 구조는 네 방향에서 에너지를 수집하기 위해 바람이 흐를 수 있도록 입구와 출구가 있는 실린더로 설계했다. 실린더의 내벽에는 알루미늄 전극이 있어 바람이 실린더로 유입될 때 입방체 테프론 물질이 전극과 접촉 및 분리되어 에너지 생성이 용이하다. 유연한 입방체 테프론을 사용하는 마찰전기 나노발전기와 기존의 강직 입방체 테프론 간의 비교 분석은 7.0 m/s 이상의 풍속에서 수행되었다. 연구 결과 유연한 입방체 마찰전기 나노발전기는 단단한 입방체 구성에 비해 출력 성능이 27.7% 향상되었고, 7.0m/s 이상의 풍속에서만 발광다이오드 조명이 가능합니다. 이러한 결과는 효율적인 풍력 에너지 변환에 대한 가능성을 보유한 유연한 입방체 마찰전기 나노발전기 설계의 향상된 에너지 수집 기능을 강조합니다.