• 감성과학
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• 제14권3호
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• pp.435-444
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• 2011

유비쿼터스 헬스케어 기술 및 휴대용 전자기기의 발전은 지속적으로 전원을 공급하기 위한 새로운 에너지원을 요구하고 있으며, 이러한 점에서 의류를 통한 인체 에너지 수확 시스템의 연구가 요청되고 있다. 인체에너지를 수확하는 방식의 하나인 열전은 인체와 주위 환경간의 온도차이로부터 에너지를 수확하는 방식으로, 본 연구에서 의복을 통한 열전에너지 수확의 기초자료를 확보하기 위하여 인체표면 온도의 분포를 실증적으로 고찰하였다. 이를 위해 체표 구간을 설정하고 구간별 온도분포를 분석하였다. 분석 결과, 상체의 체표온도가 하체에 비해 높았고 특히 심장과 가깝고 혈류량이 많은 몸통 부위의 체표온도가 높았다. 뒷목과 등, 허리의 후면 부위 체표온도가 앞면에 비해 높았으며, 팔 부위의 경우 위쪽 부위의 체표온도가 아래쪽 부위보다 높고 팔 후면이 정면과 측면에 비해 온도가 낮게 나타났다. 체표 구간별 평균 온도와 환경온 간의 차이값이 가장 높아 열전 수확 기능구조 설치에 가장 적합한 위치는 뒷목 부위로 나타났고, 등과 허리 부위, 측면 어깨부위, 가슴 부위, 정면 위팔 부위, 배 부위가 그 뒤를 이었다. 이러한 인체표면 온도분포 결과를 토대로, 본 연구에서는 열에너지 수확의류 개발을 위한 기본 지침을 도출하였다.

• 감성과학
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• 제16권1호
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• pp.125-132
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• 2013

에너지 위기의식이 급격히 고조되고 지속 가능한 친환경 에너지원이 이슈화되면서 휴대용 전자기기 산업의 발전은 전원을 공급하기 위한 새로운 에너지원을 요구하고 있으며, 이러한 점에서 언제 어디서나 전력 수확을 가능하게 하는 인체 전력에너지 수확 시스템의 연구가 요청된다. 인체 에너지를 수확하는 방식의 하나인 열전은 인체와 주위 환경간의 온도차이로부터 에너지를 수확하는 방식으로, 본 연구에서는 열전수확에 적합한 의복의 구조와 소재를 탐색하여 인체 전력에너지 수확의류를 위한 기초적 지침을 마련하고자 하였다. 이를 위해 의복의 폐쇄부 구조에 따른 환경 온도와 의복내 온도 간의 차이를 분석하고, 의복의 소재에 따른 환경 온도와 의복내 온도 간의 차이를 도출하였다. 분석 결과, 의복구조에 따른 의복내 온도에 있어서는 인체 부위에 따른 차별화된 결과를 얻을 수 있었는데, 가슴과 등 부위에서는 '폐쇄부 유'의 의복구조인 경우가 '폐쇄부 무' 의복구조에 비하여 의복내 온도가 더 높은 것으로 나타났고, 팔 부위에서 다리 부위로 갈수록 '폐쇄부 유'와 '폐쇄부 무'의 의복구조에 따른 의복내 온도의 차이가 줄어들었다. 한편, 의복소재에 따른 환경 온도와 의복내 온도 간의 차이를 분석한 결과, 두 소재 중 하나의 소재가 일관성 있게 더 높은 온도를 보이지는 않았으며, 인체 부위별로 차이를 보였다. 이러한 의복구조와 소재에 따른 환경 온도와 의복내 온도 간의 차이 결과를 토대로, 인체 전력에너지 수확의류를 위한 지침을 도출하였다.

• 감성과학
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• 제16권1호
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• pp.85-94
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• 2013

인체의 동작으로부터 전기 에너지를 수확하려는 압전 에너지 수확에 관한 연구가 최근 활발히 진행되고 있으며, 본 연구에서는 이러한 압전 에너지 수확 소자를 의류에 적용하여 에너지 수확 의류를 설계하였다. 먼저, 동작에너지를 수확하는데 적합한 사지의 인체 부위를 밝히기 위해 3차원 모셥 캡쳐를 실시하였고, 그 결과 엉덩이, 팔꿈치, 무릎이 적합한 부위임이 밝혀졌으며, 이 중, 움직임이 자유로운 팔꿈치와 무릎이 동작에너지 수확 부위로 도출되었다. 압전 에너지 수확 소자의 경우 의류에 적용되기 위해서는 유연하면서도 동작에 민감하게 반응되는 새로운 구조가 필요하였으며, 2개 소자를 적층으로 구성하여 발생하는 전력량을 높이는 새로운 방식이 제안되었다. 의류의 경우 압전 에너지 수확 부위인 팔꿈치와 무릎 부위에서 인체에 잘 밀착되면서 움직임을 제한하지 않는 구조가 요구되었으며, 이에 가장 적합한 무봉제 의류로 제작되었다. 개발된 압전 에너지 수확소자를 부착한 에너지 수확 의류를 시험한 결과 높은 전기에너지 발생 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국의류산업학회지
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• 제19권2호
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• pp.221-229
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• 2017

This study researched the needs of smart fashion items using energy harvesting for outdoor wearers and surveyed the application areas and design preferences for energy-harvesting systems based on outdoor activities. A total of 217 subjects were surveyed. Subjects who had at least 3 years of experience in outdoor activities were selected in order to increase the reliability of the research results. The survey investigated lifestyles based on outdoor activities, outdoor clothing and electronic equipment usage, purchase style, utilization plan, and design preference for energy-harvesting clothing and supplies. The results showed that 62.7% of the respondents had experience in outdoor activities for more than five years. 96.3% of the subjects carried electronic equipment, and 179 participants(82.5%) experienced discomfort due to battery consumption/dead batteries during outdoor activities. 78.4% were interested in smat fashion items using energy-harvesting technology, and the energy-conversion technology that was useful for outdoor activities was "kinetic energy"(74.7%). Participants showed a high preference for a detachable type(30.9%) and a city type(69.1%) that can be worn in outdoor activities as well as in general life. The preferred location of the electric power-charging device was the "Hem area of top garment"(35.9%), and the reason for this selection was that it was easy to operate and did not interfere with movement. The data from this paper can be used as a basis for product planning and product design for energy-harvesting apparel designers and supply developers for outdoor clothing.

• 한국의류학회지
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• 제44권6호
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• pp.1224-1239
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• 2020

This study develops a wearable solar energy harvesting device that absorbs solar energy to generate and store power which can be used during outdoor activities by users even after dark. For this study, a prototype hat for outdoor activities at night was developed after the design of a solar energy harvesting generation, storage, and delivery system was designed that could store energy to light up LEDs. First, the main control board of the system was designed to integrate the charging function, the darkness detection circuit, the battery voltage sensing circuit, and the LED driving circuit in order to reduce bulkiness and minimize the connection structure. It was designed to increase convenience. Second, the system was designed as a wearable fashion product that connected each part with fiber bands and manufacturing it so as to be detachable from the hat. Third, charging and LED operation tests show that the battery is fully charged after 5 hours even in winter when the illuminance value is low. In addition, the LED operation experiment verified the effectiveness of a buffered system that could operate the LEDs for about 3 hours at night.

• 센서학회지
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• 제32권4호
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• pp.213-218
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• 2023

Triboelectric nanogenerators (TENGs) have emerged as a highly promising energy harvesting technology capable of harnessing mechanical energy from various environmental vibrations. Their versatility in material selection and efficient conversion of mechanical energy into electric energy make them particularly attractive. TENGs can serve as a valuable technology for self-powered sensor operation in preparation for the IoT era. Additionally, they demonstrate potential for diverse applications, including energy sources for implanted medical devices (IMDs), neural therapy, and wound healing. In this review, we summarize the potential use of this universally applicable triboelectric energy harvesting technology in the disinfection and blocking of pathogens. By integrating triboelectric energy harvesting technology into human clothing, masks, and other accessories, we propose the possibility of blocking pathogens, along with technologies for removing airborne or waterborne infectious agents. Through this, we suggest that triboelectric energy harvesting technology could be an efficient alternative to existing pathogen removal technologies in the future.

• 복식문화연구
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• 제26권4호
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• pp.503-518
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• 2018

The purpose of this study is to illustrate the design of safety suits based on energy-harvesting technology, particularly targeting street cleaners who must work at night with high mobility. The design focuses on applying lightweight energy-harvesting tools and illuminant into the wear. The design development reflects feedback from testers collected via survey constituting a key methodology. The development process has two main stages. Each stage uses a process of design prototyping, internal examination, test sampling, test wearing, and wearers' feedback via survey that consists of questions on visibility, wearing convenience, and washability. The first stage results show the design of safety suits with energy-harvested LED illuminant inserted and the survey results collected from street cleaners dressed in 4 sample and 80 actual suits in total. Improved based on the first-stage survey results, the second stage designs the suits with detachable energy-harvested EL tape. From these 5 sample and 30 actual second-stage suits, the additional survey indicates that this second-stage design facilitates more visibility and convenience in washing and wearing than the first-stage design. Accordingly, one can expect that this new design can apply not only to safety suits for night workers but also to handicapped or outdoor sportswear applications in the future.

• 대한가정학회지
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• 제40권11호
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• pp.193-205
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• 2002

To evaluate farmers' workload during harvesting grapes in summer, this study investigated farmers' physiological, psychological responses, work postures and thermal environment around in the field. This field study was conducted in the Anseong County of Kyonggi Province at the end of August. Five career farmers (1 male, 4 females) volunteered as subjects. Three of them were over their sixties. During harvesting grapes in the field, physiological responses were monitored continuously. 1. Air temperature (T/sub a/), air humidity(H/sub a/), black globe temperature(T/sub g/), air velocity and WBGT around the grape field were 26.9℃, 77.7%RH, 32.8℃, 0.08㎧ and 26.3℃, respectively. Because farmers started the harvesting task in early morning, thermal environments weren't conditions to give farmers severe heat strain. 2. The percentage of the work postures was larger in order of standing, walking, and bending one's back posture. Particularly, the percentage of standing posture with raising both arms above shoulder of two farmers was up to 29% and 61% of the total work duration. 3. Rectal temperature (T/sub re/), mean skin temperature (T/sub sk/), clothing microclimate temperature (T/sub cl/) on the chest and the back, heart rate (HR) and energy expenditure (EE) were 37.2℃, 33.1℃, 32.0℃, 32.4℃, 88bpm and 1.3 Kca1/㎡/min respectively. In the point of these physiological results, we evaluated that the harvesting task was a moderate work. 4. All farmers expressed‘hard, hot, humid and slightly uncomfortable’ at the end of works for each subjective questionnaire. The grape harvesting tasks were not evaluated as a very hard work in the point of physiological work standards. But we considered 1) inappropriate work posture (standing posture with raising both arms above shoulder) and 2) farmers' age as burden factors. These findings suggest that adding adequate protective clothing/equipments for farmers may contribute to maintain their body temperature within the normal range, stabilize HR and decrease psychological strain.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제11권5호
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• pp.1210-1215
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• 2016

• 감성과학
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• 제24권2호
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• pp.25-38
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• 2021

본 연구의 목적은 형광직물과 재귀반사 소재만으로 제작, 보급되고 있는 현 안전의복에, 광섬유 적용으로 시인성을 높여 야간이나 기상악화 시 안전사고로부터 작업자나 보행자를 보호하는데 있다. 이를 위하여 LED를 촉매로 한 광섬유와, 에너지 하베스팅 기술을 적용하여 설계·제작한 안전조끼를 개발하였다. 안전조끼는 필름에 일체화된 자동 점멸 광섬유에 의해 빛을 방출하도록 설계되었고 이 조끼를 착용한 작업자의 움직임으로, 버려지는 에너지를 수확하여 광섬유의 발광을 더 지속적으로 구동시키기 위해 에너지 하베스터를 제작하여 부착하였다. 그 결과, 첫째로 조끼 착용자의 신체는 광섬유(optical fiber)와 재귀반사 테이프를 통해 멀리서 인식 가능하도록 시인성이 높아져 사고예방에 도움이 된다. 즉 야간에 실시하는 도로변이나 고지대에서의 작업, 구조대원의 활동, 스포츠 활동 시 사고를 예방하거나, 비상상황이 발생할 경우 광섬유 발광을 변화시키는 신호로 사고 지점을 빨리 발견할 수 있어 인명구조에도 도움이 될 것이다. 둘째, 생활 속 버려지는 에너지를 활용하기 위하여 압전소자 발전 시스템을 개발하여 압전 에너지 하베스팅 장치를 탑재한 결과, 배터리부의 유효 충전량을 활성화하고 보조 충전을 함으로써 에너지를 소량일지라도 효율적으로 생산할 수 있었다. 동시에 안전조끼에 내장하여 제작함으로써 탈착이 용이하도록 하여 활용도를 높였다. 기존 안전 조끼의 경우 야간에 주변 조명이 없을 때는 조끼를 착용한 사람을 인식하는 것이 거의 불가능하지만, 본 연구에서는 안전조끼의 빛 신호로 주변 조명이 없을 때에도 100m 이내에서 착용자를 식별할 수 있었다. 또한 광섬유적용 안전조끼는 측면에서의 시인성 향상뿐만 아니라 가볍고 (물)세탁이 가능하여 실용적 측면에서 현존하는 LED적용 안전의류보다 우수하다. 그러므로 본 연구에서 개발한, 광섬유와 에너지 하베스터를 장착한 안전조끼는 실용도가 높고 안전사고 발생 예방과 감소, 나아가 인명구조에 이바지할 것으로 추정된다.