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왼쪽부터 박재영 교수, 트릴로찬 박사과정. |
16일 광운대에 따르면 박 교수연구팀이 개발한 무전원 시스템은 지능형 로봇, 드론, VR/AR, 자율 주행 자동차, 웨어러블 기기 등 다양한 산업 분야에 폭넓게 응용될 것으로 기대된다.
물체의 움직임과 위치 정보를 실시간으로 수집 및 제어할 수 있는 관성 및 모션 센서는 로봇, 컴퓨터 게임, 자동차, 스마트폰, 스포츠, 의료, 군수 등 여러 산업 분야에서 활용도가 매우 높기 때문에 4차산업혁명을 선도하는 핵심기술로 평가되고 있다.
기존의 가속도계 및 자이로스코프와 같은 상용 관성 센서는 높은 정확도를 보이지만 센서를 동작 시키고 정보를 전송하기 위하여 이차전지와 같은 외부 전원 공급 장치가 반드시 필요하다. 또한 하나의 센서만으로는 물체의 움직임 정보를 측정할 수 없다는 단점이 있다.
박재영 교수팀은 이 같은 문제들을 해결하기 위해 물체의 작은 움직임으로부터 전기를 생산할 수 있는 고출력 에너지 수확 소자와 임의의 물체 움직임을 실시간 모니터링 및 제어할 수 있는 무전원 모션 센서를 일체화해 하나의 부품으로 제작하고, 수집된 물체의 움직임 상세정보를 불루투스를 기반으로 무선 전송하는데 성공했다.
연구팀이 세계최초로 개발한 무전원 모션센서 시스템은 영구자석 간 반발력 기반의 다중 자유도를 갖는 저주파 고출력 에너지 수확 소자와 임의의 방향과 동작을 실시간 모니터링 및 제어할 수 있는 이중모드 마찰전기 나노발전기 기반 모션센서로 구성되어 있다.
연구팀의 무전원 모션시스템은 로봇 플랫폼뿐만 아니라 미래의 지능형 기계 상태 모니터링, 자동차 및 배터리 없는 자율 시스템에도 폭 넓게 활용 가능하다.
이번 연구는 세계 최고의 에너지 소재 및 소자기술 전문 저널인 엘시비어 출판의 나노에너지 (Nano Energy, IF: 19.069)에 게재됐다.
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