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Young Faculty Forum

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제 7차 Young Faculty Forum (발표자 : 성태현 교수, 윤상원 교수, 김영범 교수, 한태희 교수)
작성자 : 관리자( )   작성일 : 15.12.07   조회수 : 2585
첨부파일 : 첨부파일Untitled-1.jpg  

산학협력단에서는 26일 HIT 1층 소회의실에서 중견-신진연구자 간 학술교류를 위한 제 7차 ‘Young Faculty Forum’을 개최했다

이번 포럼은 '에너지 하베스터' 를 주제로 공과대학 전기공학전공 성태현 교수, 공과대학 미래자동차공학과 윤상원 교수, 공과대학 기계공학부 김영범 교수, 공과대학 유기나노공학과 한태희 교수가 발표자로 참석했다.

 

 



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전기공학전공 성태현 교수는 도로교통 미활용에너지 이용을 위한 압전에너지 하베스터 개발에 대해 발표했다.

성 교수는 하베스터 관련 기술 중 압전 에너지와 마찰 에너지에 대해 소개했는데 그 중 압전 에너지는 압력에 의해 에너지가 발생하면 이에 따른 전기에너지를 얻는 것으로 수로, 철도, 군용 등 다양한 분야에서 활용될 수 있다. 그 중 도로용 에너지 하베스팅은 도로에 압전 에너지 하베스터를 설치하여 그 위에 차가 지나가면 그 압력으로 생산된 전기 에너지를 활용하여 도로의 가로등을 전기 없이 쓸 수 있는 기술이다.

이외에도 마찰 에너지는 교통약자의 사회적 격차 해소를 위한 융합형 안전장비 제작에 활용할 수 있다. 특히 야간작업자들을 안전을 위한 기술로 작업 중에는 움직임을 통해 전기 에너지를 발생시켜 조끼의 LED에 불을 밝히고, 움직임이 없을 때에는 부착되어 있는 배터리를 소모시킨다. 현재 안전조끼는 배터리로만 작동하여 며칠 동안 쓰면 금방 방전이 되고 작업자들이 직접 사비로 배터리를 구입하여 사용해야 하는 불편함이 있다

 


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 압전 발전 마찰전기 발전 

 


이 기술은 정책학과 오성수 교수와 안전조끼에 대한 각종 규정을 고려하고 의류학과 이연희 교수와는 사용자의 착용성, 편리성을 고려하여 연구를 계속 진행할 예정이다

현재 성 교수는 재료, 화학, 전기, 토목, 의류학과 등 다방면의 전공분야의 교수들을 융합연구 연구자들로 구성하여 에너지 하베스팅교책연구센터를 운영중이며 앞으로 새로운 에너지 시대를 열어가는 것이 목표라는 포부를 밝혔다

 

 


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에너지 하베스터와 웨어러블 디바이스 연구를 주제로 발표한 미래자동차공학과 윤상원 교수는 전자기 하베스터와 웨어러블 전자기기에 대해 소개했다.

전자기 하베스터(Electromagnetic Harvester)는 진동에너지를 전자기 변환을 통해 전기 에너지로 변환하는 기술로 반영구적 에너지원이다. 윤 교수는 기계공학과 교수와 함께 출력 전압값을 최대화하는 것을 목표로 공동연구를 진행했다. 그 결과 자석의 방향성만을 고려하고 추가적인 최적화를 진행하여 2배 이상 출력 전압값을 향상시키는데 성공했다.

 

 
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 Wearalbe Electronics

 


이외에도 윤 교수는 보다 직관적이고 휴대가 간편한 입력장치인 웨어러블 전자기기에 대한 연구를 진행했다. 골프를 칠 때 스윙 움직임을 촬영 후 클럽에 어떻게 공이 맞는지 파악하여 어떤 방향으로 나가는지에 대한 예측 기술을 개발하여 골프업체 PING에 기술이전을 했다. 이 기술은 골프채 손잡이에 사람의 움직임을 측정하는 6자유도 관성측정 시스템과 저전력 무선 움직임 인식 시스템을 도입하여 개발했다.

윤 교수는 앞으로 전자기 에너지 하베스터 및 센서 시스템 관련 연구를 계속 진행하고 싶다고 관심 연구 분야를 언급했다.

 


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기계공학부 김영범 교수는 미세진동을 이용한 계면전하 에너지 하베스팅에 대해 발표했다. 이는 전도성 유체에 전기 에너지를 가해주어 표면 에너지를 변화시키는 새로운 개념의 이 기술은 미세 진동을 이용하여 접촉면적을 변화시켜 전기에너지를 하베스팅하는 기술로 미세진동을 요하는 곳에는 모든 이용이 가능하다. 이는 유체액적의 개수 증가를 통해 손쉽게 출력량 조절이 가능하여 저전력 응용뿐만 아니라 넓은 범위에 응용가능하다는 장점이 있다.

 

 

 
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진동, 열, 신체에너지 등 사용되지 못하고 버려지는 에너지를 수확하여 에너지원으로 사용하는 기술

 


이러한 기술을 바탕으로 김 교수는 다양한 재료 연구 및 얇고 치밀한 고품질 박막을 제작 및 나노 구조화·재료화와 표면 특성 제어 기술 개발과 모델링을 통한 기계적 시스템을 검증하고 설계하는 목표를 가지고 있다.

따라서 김 교수는 이러한 기술을 개발하기 위해서는 재료공학분야의 고품질 박막 제작 기술과 전기화학의 전기화학적 모델링 및 이론 수립, 기계공학분야에서는 기계적 시스템 설계 및 제작 기술이 융합된 융합연구의 필요성을 언급하며 신개념 에너지 하베스팅 기술을 통한 에너지 혁신을 하는 것이 연구의 최종 목표라는 포부를 밝혔다.

 


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유기나노공학과 한태희 교수는 “Carbon-based nanofabrication for practical applications” 에 대해 발표했다. 2012년부터 탄소소재를 바탕으로 연구를 해온 한 교수는 탄소, 고분자, 무기 소재등을 이용하여 다차원의 나노 소재를 제작하는 기술을 연구 중이다.

한 교수는 이러한 나노소재를 센서, 에너지, () 분야에 적용하고 있으며 특히 탄소를 이용하여 어떻게 에너지를 저장할 것인지에 대해 설명했다. 최근 웨어러블 시대를 맞아 섬유형 에너지 저장 소재에 대해 관심이 커지고 있지만 동시에 발생하는 여러 가지 문제를 해결해야 할 필요가 있음을 언급했다. 그리고 에너지 하베스팅의 관점에서 볼 때, 빠른 충반전 속도를 갖는 슈퍼커페시터의 특성을 살린 에너지 저장 장치 개발이 필요하고 이 대한 연구결과를 소개하였다.

발표 후 한 교수는 앞으로 그라핀을 이용한 전극소재, 발광섬유 및 섬유 소재 축전기에 대한 연구를 더욱 활발히 진행하고 싶다고 밝혔다.


 
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 Properties of Supercapacitors  Graphene-based Hybrid Materials for Supercapacitors

 

이미 에너지 하베스터라는 연구분야 안에서 함께 공동연구를 진행하고 있는 4명의 연구자는 발표외에도 활발한 토론을 이어가며 포럼을 열정적으로 이끌었다. 이외에도 화학과 최효성 교수, 자연환경공학과 김진수 교수, 정책학과 송병권 교수는 평소 관심분야였던 에너지 하베스터에 대한 심도 있는 발표를 잘 들었다며 토론에 자유롭게 참여하며 의견을 피력했다.

 

 

 


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