In this work, we measure not only triboelectrification induced voltage and current on UV treatment sample by adjusting loading force in macroscale using triboelectric generator(TEG), but also surface charge change on UV treatment sample by adjusting loading force in microscale using peak force tapping mode of atomic force microscopy(AFM). In TEG experiment, it was observed that the saturation of the voltage and current occurred at a lower applied force as the UV treatment time increased. In AFM experiment, it was observed that as the UV treatment time increased, the amount of accumulated surface charge decreased and the saturation point was reached at a lower loading force. In other words, the saturation point of triboelectric effect was observed even at a lower loading force through UV treatment, and this study reveal that efficiency of TEG can be further increased by UV treatment.
본 연구에서는 마찰전기 현상의 연구에 있어 마찰전기 발전기를 이용하여 거시적 규모에서 자외선 처리 시간을 조절한 물질에 가하는 힘을 조절하며 전압과 전류 발생을 측정하고 원자힘 현미경의 최대 힘 두드림 방식을 이용해 자외선 처리 시간을 조절한 물질 표면에 가하는 힘을 조절하며 미시적 규모에서 표면 전하를 측정하는 내용을 다루고 있다. 마찰전기 발전기를 이용한 실험에서는 자외선 처리 시간이 증가할수록 더 낮은 가하는 힘에서 전압과 전류의 포화가 발생하였음을 관측하였다. 원자힘 현미경을 이용한 실험에서는 자외선 처리 시간이 증가할수록 축적되는 표면전하의 양이 줄어들었으며 그에 따라 더 낮은 가하는 힘에서 포화점에 도달하였음을 관측하였다. 즉, 본 연구를 통해 자외선 처리를 통해 더 낮은 가하는 힘에서 마찰대전 효과의 포화점을 관측할 수 있었으며, 이를 통해 마찰대전 발전기의 효율을 한층 더 높일 수 있을 것으로 예상한다.
