Performance Comparison of Triboelectric Nanogenerators with Different Shapes of Microstructures

에너지 자원의 고갈로 인해 전 세계적으로 지속 가능한 대체 에너지원 개발이 요구되고 있다. 마찰전기 나노발전기(TENG: triboelectric nanogenerator)는 일상에서 낭비되는 에너지를 수확할 수 있는 혁신적인 기술로, 최근 성능 향상을 위해 다양한 미세구조가 도입되고 있다. 본 연구에서는 다양한 미세구조의 형상이 TENG의 성능에 미치는 영향을 실험적으로 분석하였다. 각 구조물의 형상에 따라 출력되는 전압을 비교하였고, 이를 유효 접촉 면적에 따른 효과임을 해석하였다. 결과적으로 구조적 안정성이 가장 뛰어난 라인 구조가 성능을 크게 향상할 수 있는 효과적인 미세구조라는 것을 확인하였다. 이를 통해 제작된 미세구조 기반 TENG을 활용하여 LED 전원 공급과 스위치로의 실용 가능성을 검증하였다. 따라서 본 연구는 미세구조 형상에 따른 유효 접촉 면적과 TENG의 성능 사이의 상관관계를 비교 분석하여 최적의 미세구조를 제시하였고, 에너지 수확 기술의 발전에 기여하는 중요한 기반을 마련한다.