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다공성 동물성-콜라겐을 이용한 마찰전기 나노발전기 제작 및 특성평가 KCI 등재

Fabrication and Characterization of Triboelectric Nanogenerator based on Porous Animal-collagen

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/423263
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한국응용과학기술학회지 (The Korean Society of Applied Science and Technology)
한국응용과학기술학회(구 한국유화학회) (The Korean Society of Applied Science and Technology (KSAST))
초록

바이오물질을 포함하는 나노발전기는 무공해 에너지원이며 생분해성 전자폐기물이라는 점에서 친환경적인 전자소자이다. 특히 바이오 물질이 바이오폐기물로부터 추출될 수 있다면 바이오폐기물의 양도 줄어들 것이다. 본 연구에서는 포유동물의 피부에 존재하는 동물성 콜라겐을 이용하여 마찰전기 나노발전 기를 제작하였고 그 특성평가를 진행하였다. 마찰전기 나노발전기의 전기적 양극층은 회전 도포방법을 이 용하여 콜라겐 막을 형성하여 구성하였으며, 주사전자현미경으로 막이 다공성임을 확인하였다. 제작한 마 찰전기 나노발전기는 주기적인 기계적 운동에 의해 3 Hz에서 7 V부터 5 Hz에서 15 V의 개방전압과 5 Hz에서 3.8 μA의 단락전류를 보였다. 결론적으로, 콜라겐 함유 마찰전기 나노발전기는 센서와 같은 저전 력 구동 장치의 전원이 될 수 있으며 전자 폐기물 감소에도 유용할 것으로 기대된다.

Nanogenerators containing biomaterials are eco-friendly electronic devices in terms of being a non-polluting energy source and biodegradable electronic waste. In particular, the amount of waste will be also reduced if the biomaterial can be extracted from biowaste. In this study, a triboelectric nanogenerator was fabricated using animal collagen present in the skin of a mammal and its characteristion was proformed. The electro-anodic layer of the triboelectric nanogenerator was constructed by forming a collagen film using the spin coating method, and it was confirmed that the film was porous from scanning electron microscopy. The fabricated triboelectric nanogenerator exhibited an open-circuit voltage from 7 V at 3 Hz to 15 V at 5 Hz due to periodic mechanical movement, and a short-circuit current of 3.8 uA at 5 Hz. In conclusion, collagen-containing triboelectric nanogenerators can be power source for low-power operating devices such as sensors and are also expected to be useful for reducing electronic waste.

목차
요 약
Abstract
1. 서 론
2. 실 험
    2.1. 물질 준비
    2.2. Bio-TENG 제작
    2.3. 특성 평가
3. 결과 및 고찰
    3.1. Bio-TENG의 동작원리
    3.2. SEM 측정결과
    3.3. Bio-TENG의 전기적 특성 측정결과
4. 결 론
감사의 글
References
저자
  • 칸 세나와르 알리(제주대학교 전자공학과) | Shenawar Ali Khan (Department of Electronic Engineering, Jeju National University)
  • 라흐만 셰이크 압둘(제주대학교 전자공학과) | Sheik Abdur Rahman (Department of Electronic Engineering, Jeju National University)
  • 김우영(제주대학교 전자공학과) | Woo Young Kim (Department of Electronic Engineering, Jeju National University) Corresponding author