인체 전력에너지 수확의류 개발을 위한 의복내 온도 측정의 기초적 고찰
A study on the temperature inside clothing as fundamental data for development of the heat energy harvesting clothing
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초록
에너지 위기의식이 급격히 고조되고 지속 가능한 친환경 에너지원이 이슈화되면서 휴대용 전자기기 산업의 발전은 전원을 공급하기 위한 새로운 에너지원을 요구하고 있으며, 이러한 점에서 언제 어디서나 전력 수확을 가능하게 하는 인체 전력에너지 수확 시스템의 연구가 요청된다. 인체 에너지를 수확하는 방식의 하나인 열전은 인체와 주위 환경간의 온도차이로부터 에너지를 수확하는 방식으로, 본 연구에서는 열전수확에 적합한 의복의 구조와 소재를 탐색하여 인체 전력에너지 수확의류를 위한 기초적 지침을 마련하고자 하였다. 이를 위해 의복의 폐쇄부 구조에 따른 환경 온도와 의복내 온도 간의 차이를 분석하고, 의복의 소재에 따른 환경 온도와 의복내 온도 간의 차이를 도출하였다. 분석 결과, 의복구조에 따른 의복내 온도에 있어서는 인체 부위에 따른 차별화된 결과를 얻을 수 있었는데, 가슴과 등 부위에서는 ‘폐쇄부 유’의 의복구조인 경우가 ‘폐쇄부 무’ 의복구조에 비하여 의복내 온도가 더 높은 것으로 나타났고, 팔 부위에서 다리 부위로 갈수록 ‘폐쇄부 유’와 ‘폐쇄부 무’의 의복구조에 따른 의복내 온도의 차이가 줄어들었다. 한편, 의복소재에 따른 환경 온도와 의복내 온도 간의 차이를 분석한 결과, 두 소재 중 하나의 소재가 일관성 있게 더 높은 온도를 보이지는 않았으며, 인체 부위별로 차이를 보였다. 이러한 의복구조와 소재에 따른 환경 온도와 의복내 온도 간의 차이 결과를 토대로, 인체 전력에너지 수확의류를 위한 지침을 도출하였다.
Abstract
Recently, the consciousness of energy crisis is rapidly growing and sustainable eco-friendly energy sources are becoming issue. Therefore the portable electronic device requires new energy sources for providing continuous power supply and the power energy harvesting system of the human body that enables the power-harvesting research requests anytime, anywhere. One of the sources for energy harvesting is heat energy, which is the difference in temperature of the body and the surrounding environment. We tried to analyze the temperature difference between the environmental temperature and the temperature inside clothing according to the structure of the closed portion. And we examined the temperature difference between the environmental temperature and the temperature inside clothing according to the material of the clothing. The analysis showed that we have been able to get different results at parts of the body in the temperature inside clothing according to the structure of clothing. In upper torso of the chest and back, the temperature inside clothing of ‘closed structure’ was higher than the temperature inside clothing of ‘opened structure’. In the section of arm and leg, it was reduced the difference of temperature inside clothing between ‘closed structure’ and ‘opened structure’. It was particularly noticeable in the section of leg. The results of analysis of the difference between the environmental temperature and the temperature inside clothing according to the material of the clothing, in both cases of the two materials, ‘closed structure’ was higher than the ‘opened structure’ in the difference value between the environmental temperature and the temperature inside clothing. There was a difference according to the material in the section of leg. In this study, we outlined the basic guidelines for developing heat energy harvesting clothing by exploring the structure and material of clothing suitable for the heat energy harvesting.
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