The focus of this dissertation is on fabrication and characterization of self-powered triboelectric power generator by using eco-friendly biomaterials. Biomaterial existing abundantly in nature was used as frictional material, and was applied in triboelectric generator which is a new type of mechanical energy harvesting. The power generation mechanism was explained by surface characterization; the output of triboelectric generator was compared in a variable environment by controlling the pulse magnitude, frequency, and pulse width, which are variations of the input pulse signal since the mechanical energy from a practical environment quite varies and is irregular. Using an eco-friendly and sustainable biomaterials and simple fabrication process, the developed novel eco-friendly, sustainable triboelectric generator can be used to meet tight requirements needed for the next-generation self-powered electronic products.
이 논문에서는 친환경 생체재료를 이용한 자가발전용 마찰전기 발전기에 대한 연구 내용을 다루었다. 자연계에서 풍부하게 얻을 수 있고, 생분해성이 높아 쉽게 폐기할 수 있는 천연자원을 마찰재료로 사용하여, 에너지 하베스팅의 신기술인 마찰전기 발전기로 응용하였다. 생체재료의 합성과 시험 분석을 통해 합성의 용이성 및 마찰 대전의 메커니즘을 분석하였고, 실제 환경에서 가해지는 외력은 크기와 형태가 무궁무진하므로, 다양한 펄스 신호를 가진 신호로 사용하여 여러 외부 입력에 따른 마찰전기 발전기의 발전 성능을 분석하였다. 본 연구에서 개발한 마찰전기 발전기는 생체 친화형 재료와 간단한 공정과정만으로도 제작이 가능하므로, 향후 에너지, 환경 문제 해결의 기여와 인체 친화형 전자기기, 자가 발전 시스템 등으로 활용 가능할 것으로 기대된다.
