진동 에너지 하베스팅 소자와 소재를 활용한 산업제품 디자인 연구 (A Study on the Design of Industrial Products by Vibration Energy Harvesting Device and Material)

서지정보

· 발행기관 : 한국일러스아트학회
· 수록지 정보 : 조형미디어학 / 21권 / 1호 / 59 ~ 68페이지
· 저자명 : 박붕익

초록

최근 심각해지는 환경문제와 에너지 부족 현상을 해소하기 위해 많은 연구가 진행되고 있다. 조각, 회화, 건축, 공예 등의 조형예술분야와 산업디자인 분야에서도 이와 같은 시대의 흐름에 따라 풍력, 태양광, 열, 진동과 같은 다양한 형태의 신재생 에너지(renewable energy)자원을 전기에너지로 변환 시키는 기능의 소재와 소자의 활용에 대한 관심과 그 필요성이 증가하고 있다. 그중 진동에너지 하베스팅(vibration energy harvesting)은 기계적 에너지를 전기에너지로 전환하는데 용이할 뿐 아니라 다른 신재생 에너지 자원보다 에너지 변환 효율 또한 높은 장점을 가지고 있다. 기존 벌크형(bulk type) 진동에너지 하베스팅 소자는 인도나 차도, 각종 교통수단에서 발생 버려지는 에너지를 수집하는데 사용되었으나 최근 나노테크놀로지를 통해 미세한 진동이나 마찰전기에너지를 수집 하는 고효율의 기능성 소재의 개발이 가능해 졌다. 신체 활동과 심지어 인체 내부 장기의 초미세한 진동에너지를 수확 할 수 있게 된 것이다. 이 에너지 하베스팅 소자 및 소재는 의료, ICT 기기, 조형예술, 건축, 의류, 도시조경, 산업디자인 등 매우 다양하고 광범위한 분야에 활용될 것으로 기대된다. 본 연구에서는 나노테크놀로지를 이용한‘차세대 진동 에너지 하베스팅’에 대한 연구사례와 활용을 소개하고자 한다. 이 리뷰를 통해 조형예술 및 산업 관련 분야에 종사하는 사람들에게 나노테크놀로지가 적용된 차세대 진동에너지 하베스팅 소재와 소자에 대한 연구가 활발히 진행됨을 알리고, 앞으로 다양한 분야에 친환경 전기에너지 생산기능을 갖는 작품이나 산업제품 및 디자인에 차세대 진동에너지 하베스팅 소재가 적극적으로 활용되는 전환점과 계기가 되길 바란다.

영어초록

Many studies have recently been conducted to address environmental problems and energy shortages that are becoming serious. In the field of plastic arts, architecture, and industrial design, there is a growing interest in the use of materials and devices that convert renewable energy resources such as wind, solar, heat and vibration energy into electrical energy. Vibration energy harvesting is not only easy to convert mechanical energy into electrical energy, but also has a higher energy conversion efficiency than other renewable energy resources. Conventional bulk type vibration energy harvesting devices have been used to collect waste energy from sidewalks, roads, and various transportation methods. Recently, nanotechnology has enabled the development of highly efficient functional materials that collect fine vibrations and triboelectric energy. It is possible to harvest ultra-fine vibrational energy of physical activity and even the internal organs of the human body. Therefore, these energy harvesting device and material are expected to be applied to a wide variety of fields such as medical, ICT equipment, plastic arts, architecture, clothing, urban landscape, and industrial design. In this study, we introduce the case studies and application of 'Next Generation Vibration Energy Harvesting' using nanotechnology. Through this review, we will inform people engaged in plastic arts and various related industrial fields that vibrational energy harvesting materials and devices with nanotechnology will be actively researched. In the future, we hope that the next generation of vibrating energy harvesting materials will be used as a turning point and opportunity for works and industrial products and designs that have eco-friendly energy production functions in various fields.

참고자료

· 없음