| 학회 | 한국화학공학회 |
| 학술대회 | 2022년 봄 (04/20 ~ 04/23, 제주국제컨벤션센터) |
| 권호 | 28권 1호, p.419 |
| 발표분야 | [주제 7] 수소 |
| 제목 | 슬립스 표면을 이용한 물방울 기반 마찰전기 스위치 연구 |
| 초록 | 지속 가능한 신재생 에너지의 비중을 늘리기 위한 노력 중 하나로 빗방울 형태의 물로부터 에너지를 얻는 마찰전기 발전기에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이와 같은 발전기의 표면은 충분한 발수성이 요구되는데 이를 위해 표면에 마이크로-나노 구조를 형성하고 표면에너지가 낮은 물질을 코팅하며 성능을 높이기 위해서 전기음성도가 높은 원자를 많이 포함하는 고분자 물질을 이용한다. 본 연구는 자기장에 의해 조절되어 젖음성을 변화시킬 수 있는 슬립스 표면 구조를 마찰전기 발전기에 도입하여 자가구동 자기장 센서로 활용이 가능한 스위치를 소개하고자 하였다. 물방울에 대해 음전하로 대전될 수 있는 고분자 PDMS와 자기장에 반응하는 코발트를 이용해 템플릿프리 방법으로 계층구조의 와이어를 갖는 표면을 제작하고 초발수 처리를 한 뒤, 루브리컨트를 채워 슬립스 표면을 만들었다. 자기장에 의해 와이어 구조가 변화되면 젖음성이 변화되며 이는 발전기의 전기적 성능에 영향을 미치게 된다. 표면 구조는 와이어가 서고 눕기를 반복하여 가역적으로 변화가 가능하며 발생되는 전압 역시 가역적으로 변화하며 그 차이는 최대 2배까지 발생하였다. 따라서 본 연구는 자기장에 의해 조절되는 표면 구조와 젖음성의 최적화를 통해 물방울 기반 마찰전기 스위치가 자기장 센서 역할을 수행할 수 있음을 제시하고 있다. |
| 저자 | 윤소연1, 용기중2 |
| 소속 | 1포항공과대, 2POSTECH |
| 키워드 | 재료(Materials) |
| 원문파일 | 초록 보기 |
