웨어러블 기기에 자가충전형 에너지 시스템을 구현하는 데 가장 큰 기술적 도전은 뭔가요?
웨어러블 기기는 보통 지속시간이 길지 않아서 하루종일 사용이 어려워서 계속 충전하고 해야 하죠. 그래서 지속적인 에너지 공급 문제 해결이 중요하잖아요. 자가충전형 에너지 시스템 구현 가능할까요?
안녕하세요. 김민규 전문가입니다.
자가 충전을 하기 위해서는 필요한 에너지를 공급받는 방법과 충분한 에너지를 공급 받을 수 있는 것이 필요합니다.
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.
말씀대로 웨어러블 기기는 충전 후 지속시간의 짧음에 대한 문제가 있습니다.
이러한 웨어러블 기기의 충전 지속 시간 문제를 해결하기 위해 자가충전형 에너지 시스템 구현이 필요할 때
발생하는 기술적 문제에 대하여 간단히 열거해 보면
1. 에너지 하베스팅 기술의 제한에너지 수집 효율: 에너지 하베스팅 기술은 인체의 움직임, 열, 마찰 등에서 발생하는 에너지를 수집하여 전기 에너지로 변환합니다. 그러나 이러한 기술의 수집 효율은 아직 충분하지 않으며, 다양한 환경 조건에 따라 변동이 심합니다
배터리 용량: 현재의 배터리 기술로는 충전 지속 시간이 충분하지 않습니다. 특히, 소형 배터리의 용량이 제한적이며, 충전 시간이 길어질 수 있습니다. 이를 해결하기 위해 새로운 재료 개발 및 배터리 형태 변형이 필요합니다
무선 전력 전송: 기존의 웨어러블 기기는 배터리 등 별도의 전원 공급 장치가 필요합니다. 이를 해결하기 위해 무선 전력 전송 기술이 개발되고 있습니다. 그러나 무선 전력 전송의 안정성 문제가 여전히 해결되지 않은 상태입니다
유연성 및 신축성: 웨어러블 기기에 사용되는 재료는 유연성과 신축성이 필요합니다. 그러나 이러한 재료는 전도율이 높아 열 손실이 발생할 수 있습니다. 이를 해결하기 위해 고성능의 열전소재 개발이 필요합니다
모듈화 기술: 에너지 하베스팅 기술과 배터리 기술을 모듈화하여 융합하는 것이 필요합니다. 이를 통해 시너지 효과를 내고 원천 기술 개발부터 실증, 실생활 응용까지 모두 고려할 수 있습니다
안녕하세요. 안다람 전문가입니다.
열전 에너지 하베스팅 : 체온 활용 전기 생성
압전 에너지 하베스팅 : 진동 및 압력 이용 전기 생성
움직임 기반 에너지 하베스팅 : 걷기 동작 전력 변환
유연한 배터리 기술 : 옷이나 피부에 부착 가능한 배터리
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
웨어러블기기에자가충전형에너지시스템을구현하는데가장큰기술적도전은에너지수집의효율성과공간제약입니다일반적으로웨어러블기기는크기가작고가벼워야하므로충분한에너지를생성할수있는기술을적용하기어렵습니다 태양광,열운동에너지등다양한에너지원이가능하지만이들을효과적으로수집하고,저장하는기술이필요합니다 또한배터리의안전성과수명문제도고려해야합니다현재연구가진행줏이지만상용화에는기술발전이더필요합니다
안녕하세요. 조일현 전문가입니다.
웨어러블 기기는 자가 충전형 에너지 시스템 구현은 가능하지만 충분한 에너지를 생성하고 저장하는 것이
제한적이라 이를 효율적으로 수확하고 저장하는 기술이 필요될 것으로 보여 집니다.
이는 에너지 하베스팅 장치,저장장치,전력관련 시스템등을 웨어러블 기기의 작은 공간에 통합 해야 하는
복잡한 설계와 제조 과정을 요구 합니다.
자가충전형 에너지 시스템은 구현이 가능한 기술이며 다양한 하베스팅 기술등이 연구 되고 있습니다.
안녕하세요. 황성원 전문가입니다.
웨어러블 기기는 크기와 무게에 제약이 있기 때문에 자가충전 시스템을 설계할 때 에너지를 효과적으로 수집하고 변환
하는 효율이 매우 중요한 기술적 도전입니다. 특히, 작은 크기의 웨어러블 기기에서 충분한 양의 에너지를 생성하기
위해서는 고효율의 에너지 변환 기술이 필요합니다. 지금보다 과학기술이 더 발전하게 된다면 자가충전형 에너지
시스템이 충분히 구현될 수 있다고 생각됩니다.