표제지
목차
편집자주 3
01. 감염병 전파와 방역정책 / 김찬수 4
Ⅰ. 서론 5
Ⅱ. 본론 6
Ⅲ. 결론 18
02. 에너지 하베스팅 기술 / 송현철 19
Ⅰ. 서론 20
1. 에너지 하베스팅 20
2. 기계 에너지 하베스팅 21
Ⅱ. 기계-전기 에너지 변환 23
1. 압전 기계-전기 에너지 변환 23
2. 마찰전기 기계-전기 에너지 변환 24
3. 전자기 기계-전기 에너지 변환 27
Ⅲ. IoT 자율전원용 에너지 하베스팅 기술 29
1. 사물인터넷(IoT)에서 에너지 하베스팅 기술의 필요성 29
2. IoT 센서의 에너지 소모량 30
3. 진동형 압전 에너지 하베스터의 3단계 에너지 변환 31
4. IoT 센서 전원용 에너지 하베스터 33
Ⅳ. 도로 에너지 하베스팅 38
1. 도로 에너지 하베스팅 38
2. 자동차 도로 에너지 하베스팅 40
3. 보도블럭 에너지 하베스팅 43
Ⅴ. 웨어러블 기기 응용 46
1. 인간 동력 에너지 발전기 46
2. 웨어러블 에너지 하베스터 48
3. 인체 삽입형 에너지 하베스터 52
Ⅵ. 맺음말 및 전망 55
참고문헌 57
판권기 2
01. 감염병 전파와 방역정책 / 김찬수 7
표 1. 감염병 전파에 대한 접근 방식 7
02. 에너지 하베스팅 기술 / 송현철 22
표 1. 주변 에너지원의 종류에 따른 효율 및 에너지 밀도 22
표 2. 도로 에너지 하베스팅 기술별 에너지 비용 단가(Levelized Cost Of Electricity, LCOE) 비교 39
01. 감염병 전파와 방역정책 / 김찬수 8
그림 1. 미분방정식 방법 8
그림 2. 한국과학기술연구원 시뮬레이션 도구(KIST's Individual-based Simulation Tool for Transfer phenomena) 9
그림 3. 서울에서의 신종인플루엔자 전파 시뮬레이션 10
그림 4. 사회적 거리두기를 시행하지 않은 경우(분홍입자는 환자) 11
그림 5. 사회적 거리두기를 시행한 경우(분홍입자는 환자) 11
그림 6. 사회적 거리두기 개념을 도미노에 비유 12
그림 7. 사회적 거리두기의 정책적 효과(가로축은 시간(일), 세로축은 일일 감염자 수(명)) 12
그림 8. 사회적 거리두기의 효과 13
그림 9. '강력한 사회적 거리두기'의 실천이 요구됨(가로축은 시간(일), 세로축은 일일 감염자 수(명)) 14
그림 10. '사회적 거리두기'를 시행하여, 마스크 착용, 손 씻기 등을 선별적, 복합적으로 수행했을 때의 차이를 나타낸 그래프 (가로축은 시간(일), 세로축은 일일... 14
그림 11. 개학 후 급속한 감염자 수 증가로 비대면 접촉 상황 유지가 필요함을 보여주는 결과 15
그림 12. 초ㆍ중ㆍ고 학생들의 방역, 온라인 수업 기간 및 해외에서 입국하는 감염자를 고려한 일일 감염자 통계 추이 16
02. 에너지 하베스팅 기술 / 송현철 21
그림 1. 에너지 하베스팅 기술 21
그림 2. 기계 에너지 하베스팅 22
그림 3. 압전효과를 이용한 기계-전기 에너지 변환 24
그림 4. 대전열(Triboelectric series) 25
그림 5. 마찰전기 에너지 하베스터의 작동 원리와 출력전압 및 전류 26
그림 6. 마찰전기 에너지 하베스터의 동작모드에 따른 응용분야 27
그림 7. 전자기 유도 발전기의 동작원리 28
그림 8. 사물인터넷(IoT) 및 전 세계 연간 센서 사용량 예측 30
그림 9. 무선센서의 통신 방법에 따른 소비 전력 31
그림 10. 압전 에너지 하베스터에서의 에너지 흐름도 32
그림 11. 압전-전자기 하이브리드 에너지 하베스터를 이용한 IoT 센서 구동 33
그림 12. (상)Perpetuum의 전자기 진동 에너지 하베스터, (중)에너지 하베스터가 기차 바퀴휠에 장착된 모습, (하)휠 상태를 모니터링한 데이터 34
그림 13. 8Power의 진동형 에너지 하베스터 제품 및 설치 사진 35
그림 14. Kinergizer의 진동형 에너지 하베스터 제품 및 실제 설치 사진 36
그림 15. (상)Star Micronics의 사람의 움직으로 발전하는 에너지 하베스팅 beacon 개념도, (좌하)하베스팅 전자출입태그, (중하)에너지 하베스팅 beacon, (우하)바퀴형... 37
그림 16. 도로 에너지 하베스팅 기술 38
그림 17. 압전 폴리머를 이용한 도로용 에너지 하베스터 40
그림 18. 도로 및 철도 에너지 하베스터 41
그림 19. LYBRA(속도 감속기 에너지 하베스터) 및 TRYGEN(스텝 에너지 하베스터) 42
그림 20. Pavegen 보도블럭 형태의 에너지 하베스터 43
그림 21. (상)서면 지하철에 설치된 압전 에너지 블록 및 (하)JR 지하철 개찰구에 설치된 발전마루 44
그림 22. 네덜란드 로테르담의 에너지 플로어 45
그림 23. 인간 발전기 47
그림 24. 인간 동력 에너지 발전 기술의 군사 응용 47
그림 25. 무릎 관절운동을 이용한 발전기 48
그림 26. (좌)좌우 진자 운동 및 (우)상하 진자 운동을 이용한 백팩 에너지 하베스터 49
그림 27. (좌상)Sole Power의 신발 깔창형 에너지 하베스터, (우상)Triboelectric Nanogenerator를 이용한 깔창형 에너지 하베스터, (하)발바닥 앞뒤 압력차를 이용한... 51
그림 28. Fabric/Textile Triboelectric Nanogenerator(TENG) 52
그림 29. (상)오토매틱 시계의 Self-winding 시스템을 응용한 심박 조율기용 에너지 하베스터, (하)유연 압전 소자를 이용한 심박 조율기용 에너지 하베스터 54
그림 30. 응용처에 따른 전 세계 진동 에너지 하베스팅 시장 전망 55