• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제37권1호
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• pp.106-111
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• 2024

A triboelectric nanogenerator is a promising energy harvester operated by the combined mechanism of electrostatic induction and contact electrification. It has attracting attention as eco-friendly and sustainable energy generators by harvesting wasting mechanical energies. However, the power generated in the natural environment is accompanied by low frequencies, so that the output power under such input conditions is normally insufficient amount for a variety of industrial applications. In this study, we introduce a non-contact rotational triboelectric nanogenerator using pedaling and gear systems (called by P-TENG), which has a mechanism that produces high power by using rack gear and pinion gear when a large force by a pedal is given. We design the system can rotate the shaft to which the rotor is connected through the conversion of vertical motion to rotational motion between the rack gear and the pinion gear. Furthermore, the system controls the one directional rotation due to the engagement rotation of the two pinion gears and the one-way needle roller bearing. The TENG with a 2 mm gap between the rotor and the stator produces about the power of 200 ㎼ and turns on 82 LEDs under the condition of 800 rpm. We expect that P-TENG can be used in a variety of applications such as operating portable electronics or sterilizing contaminated water.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.139-143
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• 2022

본 연구에서는 전자기 유도 발전(EMG) 기법 중 RFPM의 설계사양을 설정하고 특성 계산에 필요한 유한요소해석(FEM, 2D)을 통하여 이에 적합한 시험 시제품을 제작하였다. 또한 시험용 프로토타입의 측정, 분석을 하기위하여 전용 검사장치를 설계, 제작하였다. 검사장치로 시험품을 측정하였으며, 그 결과를 분석하여 실제 인체 운동 에너지를 이용하여 웨어러블 IT 기기의 배터리에 충전이 가능한 만큼 출력전력이 생성되어 적용할 수 있는 방법을 제시하고자 한다. 시험결과, 회전수 780.9rpm, 토크 0.264kgf/cm, 부하전류 73.6~73.9mA의 조건에서 출력 1.679W, 효율 79.31%로 측정되었다. 따라서 초소형 RFPM 진자 발전기의 출력으로 웨어러블 기기에 충전이 가능한 것으로 분석되었다.