[창의적공학설계] 걸을때마다 충전되는 배터리 입니다

소개

창의적공학설계시 제출했던 걸을때마다 충전되는 배터리 설계 자료입니다

목차

INTRO
1-1 Introduction
1-2 Problem Statement
1-3 Objective tree

BODY
2-1 User survey
2-2 Objective tree
2-3 Quality Function Deployment
2-4 Function Decomposition
2-5 Subfunction-Concept Mapping
2-6 Early Concept Generation(from Morphological Chart)
2-7 Refinement Design of Four Selected Concepts
2-8 Description of Four Alternative Concepts
2-9 Evaluation of Four Alternative Concepts

CONCLUSION
3-1 Summary and Conclusion
3-2 References
3-3 Appendices

본문내용

본문요약
1-1 Introduction
요즘 많은 사람들이 휴대용 전자제품을 사용하고 있다. 휴대폰, MP3, PMP, 디지털 카메라 등등이다. 하지만 이러한 제품들의 단점은 휴대가 가능한 만큼 무한대의 사용시간을 기대할 수 없다는 점이다. 대부분 하루 이상을 사용할 경우 배터리를 충전해야 하는데 주변에 전원이 없다면 이는 상당히 곤욕스러운 일이 아닐 수 없다. 이를 해결하기 위해서 휴대용 충전기의 필요성을 느꼈다. 현재 나와있는 제품은 상용화된 건전지를 활용해서 리튬 건전지를 재충전시키는 방식이다. 하지만 주변에 건전지 마저 없다면 어떻게 될까? 이는 사람이 역학적인 힘을 이용해서 전기를 만들 수 있다면 해결할 수 있다.
자전거처럼 페달을 돌림으로써 에너지를 만들까? 이 방법은 휴대용 충전기를 만드는 데에 적합하지 않다. 이를 해결하기 위해 적은 힘으로 전기를 발생시키는 방식을 찾아야 했다. 만약 사람이 걷는 것만으로 전기에너지를 만들 수 있다면 효율성이 높을 것이다. 걸을 때 자동으로 움직이도록 어떻게 할 수 있을까? 만보기를 생각해 보았다. 만보기는 걸을 때 내부 장치의 흔들림을 이용하여 사람이 걷는 것을 세는 방식이다. 이를 통해 어떻게 전기를 만들 수 있을까?
흔들림을 통해 전기를 발생시킬 수 있는 것을 찾던 중 고등학교 물리시간에 배웠던 페러데이의 법칙, 그리고 이를 발전시킨 렌츠의 법칙이 떠올랐다. 이는 간단히 요약하면 코일 중심에 자석을 집어넣고 왕복 운동을 시키면 전지에 연결되어 있지 않아도 도선에 전류가 흐른다. 이 때 자석의 운동 방향이 바뀌면 전류의 방향도 반대로 된다. 또한 자석을 움직이는 속도를 더욱 빨리 하면 전류는 더 강해진다. 즉 출입 속도를 빨리 하면 주파수가 높아지며 코일의 감긴 횟수가 많을수록 자기력도 강해진다 라는 것인데, 이를 만보기의 원리와 결합 시킬 수 있다.
휴대용 충전기 내부에 축전기와 코일, 그리고 흔들리는 자석을 넣고 걸을 때 마다 자석이 움직이게 된다면 이 움직임을 통해 전기가 생성된다. 이를 축전기에 저장시킨다면 걷는 것만으로도 전기를 발생, 저장 할 수 있을 것이다.
본보고서는 이러한 휴대전자기기의 배터리 불편을 해소하고자 만들게 되었고 개념설계를 하는 과정에서 여러가지 방법들을 사용하였다. 지금부터 다양한 분석과 아이디어 도출을 통해 걸을 때마다 충전되는 배터리 충전기를 만들고자 한다.

참고자료

· http://kin.naver.com/db/detail.php?d1id=12&dir_id=12120835&eid=emVvYvJrlhRIJEWu8P7Mw3w/4efutg6w&qb=wNuw7SCwrcfRIMDavK4= -영구자석에 관한설명
· http://100.naver.com/100.nhn?docid=152006 -콘덴서에 대한 설명
· http://100.naver.com/100.nhn?docid=135267 -전해 콘덴서에 대한 설명