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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 이동건
- 발행연도
- 2021
- 저작권
- 한국산업기술대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수37
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최근 지구온난화의 심각한 기후변화영향으로 신재생에너지 기술력 확보의 필요성이 대두되고 있으며, 오션에너지는 향후 국가이익을 성장시킬 수 있는 잠재력 지닌 미래성장에너지로 예측되고 있다. 한편, 에너지하베스팅 분야에서 해양파동과 마찰전기를 접목한 연구가 소개되었으며, 이는 전통적인 마이크로 응용분야에서 벗어나 매크로 응용분야인 신재생에너지로의 야심찬 미래적인 비전도약을 보여준다. 그러나 마찰전기 방식은 반드시 접촉과 분리 상태가 반복되어야 하므로 파도가 느리고 매우 잔잔한 소강상태일 때는 운영될 수 없는 치명적 한계점을 지닌다. 본 연구에서는 해양 파동소강상태에서도 운영이 가능할 수 있도록 이러한 문제점을 극복하고자, 열과 마찰전기를 결합한 새로운 기법인 오션 열-마찰전기 에너지하베스팅(Blue-MTTG)을 구현하고자 한다. 본 시스템은 스마트소재를 이용한 무전원 자가 구동방식에 기반하며, 태양열과 해양표층수의 열과 마찰전기를 결합한 신개념 오션 열에너지하베스팅 기법으로 파도의 동적진동에 무관하게 운영이 가능하다. 연구 결과, Blue-MTTG 개념구현 및 주요설계변수 기반 특성평가를 성공적으로 수행하였다. 본 연구결과는 향후 오션에너지를 활용한 에너지하베스팅 분야의 중요한 초석이 될 것으로 기대한다.
목차
그림목차 ⅲ국문요약 ⅴ제1장 연구배경 11.1 미래잠재력을 지닌 오션에너지 11.2 에너지하베스팅이란 31.3 해양파동발전 진동에너지하베스팅의 등장과 한계 6제2장 신개념 오션 열에너지하베스팅 제안 82.1 독착정인 방식의 MTTG 기법 82.1.1 MTTG 개념과 작동원리 82.1.2 마찰전기효과의 원리 112.1.3 스마트소재의 특성 132.2 제안된 오션 열-마찰전기 에너지하베스팅 개념 192.3 오션 열-마찰전기 에너지하베스팅 작동원리 21제3장 오션 열-마찰전기 에너지하베스팅 디바이스 설계 및 제작 233.1 오션 열에너지하베스팅용 Blue-MTTG 설계 고려사항 233.2 MTTG 시스템부 설계 및 제작 253.3 태양집광열 활용한 고온열원부 설계 및 제작 273.4 해양표층수 활용한 저온열원부 설계 및 제작 29제4장 실험 결과 및 고찰 304.1 설계변수에 따른 MTTG 특성평가 304.1.1 고온열원 변화에 따른 작동성능 평가 304.1.2 저온열원 변화에 따른 작동성능 평가 374.1.3 자기력 변화에 따른 작동성능 평가 404.2 고온열원부 시스템 특성평가 464.2.1 설계변수에 따른 집광성능 특성평가 464.2.2 태양복사에너지 변화에 따른 집광성능 특성평가 494.3 오션 열에너지하베스팅 Blue-MTTG Lab Test 514.4 오션 열에너지하베스팅 Blue-MTTG Semi Field Test 55제5장 결론 60참고문헌 61부 록 68Abstract 71
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