KR101282848B1 - fabric type energy harvester and method for fabricating the same - Google Patents

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KR101282848B1
KR101282848B1 KR1020100118058A KR20100118058A KR101282848B1 KR 101282848 B1 KR101282848 B1 KR 101282848B1 KR 1020100118058 A KR1020100118058 A KR 1020100118058A KR 20100118058 A KR20100118058 A KR 20100118058A KR 101282848 B1 KR101282848 B1 KR 101282848B1
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서강대학교산학협력단
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Abstract

모직형 에너지 포집소자에 관한 기술이 개시(disclosure)된다. 일 실시 예에 있어서, 모직형 에너지 포집소자는 외력에 의한 변형에 의하여 전기에너지를 생성하는 섬유(fiber)를 포함하는 실(thread)를 포함한다.Disclosed is a description of a woolen energy trapping element. In one embodiment, the woolen energy harvesting device includes a thread including fibers for generating electrical energy by deformation due to external force.

Figure R1020100118058
Figure R1020100118058

Description

모직형 에너지 포집소자 및 그 제조방법{fabric type energy harvester and method for fabricating the same}Wool type energy harvesting device and its manufacturing method {fabric type energy harvester and method for fabricating the same}

본 명세서는 대체로 에너지 포집소자에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 모직형 에너지 포집소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present specification relates generally to an energy collecting device, and more particularly, to a woolen energy collecting device and a method of manufacturing the same.

본 발명은 한국연구재단을 통해 교육과학기술부의 미래유망 융합기술 파이오니어사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호 : 2010-0019453, 과제명 : 가변 환경 적응형 통합 에너지 수확 모듈 개발].The present invention was derived from a study conducted by the Korea Research Foundation as part of the future promising convergence technology pioneer project of the Ministry of Education, Science and Technology. .

최근에, 유비쿼터스 환경 영향 하에서 휴대용 전자기기 기술이 비약적으로 발전하고 있으나, 이를 구동하여 주는 전원공급 매체의 발전속도는 더딘 상황에 있다. 전원공급 매체의 더딘 발전속도는 전원공급 기기의 지속적인 교체 필요성과 이에 따른 유지비용의 증가라는 문제를 야기하고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 휴대용 전자기기 등에 영구적인 에너지를 공급하기 위한 에너지 포집(energy harvesting) 기술에 관한 여러 연구들이 활발히 진행되고 있다. Recently, portable electronic device technology has been rapidly developed under the influence of ubiquitous environment, but the speed of power generation of the power supply medium for driving the device is slow. The slow generation speed of the power supply medium is causing the problem of the need for continuous replacement of the power supply and the increase in maintenance cost. In order to solve this problem, various researches on energy harvesting technology for supplying permanent energy to portable electronic devices and the like are being actively conducted.

일 실시 예에 있어서, 모직형 에너지 포집소자가 개시(disclosure)된다. 상기 모직형 에너지 포집소자는 외력에 의한 변형에 의하여 전기에너지를 생성하는 섬유(fiber)를 포함하는 실(thread)를 포함한다.In one embodiment, a woolen energy harvesting device is disclosed. The woolen energy collecting device includes a thread including fibers that generate electrical energy by deformation due to external force.

다른 실시 예에 있어서, 모직형 에너지 포집소자가 개시된다. 상기 모직형 에너지 포집소자는 복수의 실들로 직조되는 직물을 포함한다. 상기 복수의 실들 중 적어도 일부는 외력에 의한 변형에 의하여 전기에너지를 생성하는 섬유를 포함한다.In another embodiment, a woolen energy harvesting device is disclosed. The woolen energy harvesting device includes a fabric woven from a plurality of threads. At least some of the plurality of yarns include fibers that generate electrical energy by deformation by external forces.

또 다른 실시 예에 있어서, 모직형 에너지 포집소자 제조방법이 개시된다. 상기 모직형 에너지 포집소자 제조방법은 외력에 의한 변형에 의하여 전기에너지를 생성하는 섬유를 포함하는 실을 준비하는 과정 및 상기 섬유의 표면에 서로 이격되어 배치되는 제1 전극 및 제2 전극을 형성하는 과정을 포함한다.
In yet another embodiment, a method of manufacturing a woolen energy harvesting device is disclosed. The method for manufacturing a woolen energy collecting device includes preparing a yarn including a fiber that generates electrical energy by deformation by external force, and forming first and second electrodes spaced apart from each other on the surface of the fiber. Process.

전술한 내용은 이후 보다 자세하게 기술되는 사항에 대해 간략화된 형태로 선택적인 개념만을 제공한다. 본 내용은 특허 청구 범위의 주요 특징 또는 필수적 특징을 한정하거나, 특허청구범위의 범위를 제한할 의도로 제공되는 것은 아니다.The foregoing provides only a selective concept in a simplified form as to what is described in more detail hereinafter. The present disclosure is not intended to limit the scope of the claims or limit the scope of essential features or essential features of the claims.

도 1은 일 실시 예에 따른 모직형 에너지 포집소자를 나타내는 도면이다.
도 2는 다른 실시 예에 따른 모직형 에너지 포집소자를 나타내는 도면이다.
도 3은 또 다른 실시 예에 따른 모직형 에너지 포집소자를 나타내는 도면이다.
도 4는 또 다른 실시 예에 따른 모직형 에너지 포집소자를 나타내는 도면이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 모직형 에너지 포집소자 제조방법을 설명하는 흐름도이다.1 is a view showing a woolen energy collecting device according to an embodiment.
2 is a view showing a woolen energy collecting device according to another embodiment.
3 is a view showing a woolen energy collecting device according to another embodiment.
4 is a view showing a woolen energy collecting device according to another embodiment.
5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a woolen energy collecting device according to an embodiment.

이하, 본 명세서에 개시된 실시 예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명하고 자 한다. 본문에서 달리 명시하지 않는 한, 도면의 유사한 참조번호들은 유사한 구성요소들을 나타낸다. 상세한 설명, 도면들 및 청구항들에서 상술하는 예시적인 실시 예들은 한정을 위한 것이 아니며, 다른 실시 예들이 이용될 수 있으며, 여기서 개시되는 기술의 사상이나 범주를 벗어나지 않는 한 다른 변경들도 가능하다. 당업자는 본 개시의 구성요소들, 즉 여기서 일반적으로 기술되고, 도면에 기재되는 구성요소들을 다양하게 다른 구성으로 배열, 구성, 결합, 도안할 수 있으며, 이것들의 모두는 명백하게 고안되어지며, 본 개시의 일부를 형성하고 있음을 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 도면에서 여러 층(또는 막), 영역 및 형상을 명확하게 표현하기 위하여 구성요소의 폭, 길이, 두께 또는 형상 등은 과장되어 표현될 수도 있다.Hereinafter, embodiments disclosed in this specification will be described in detail with reference to the drawings. Like reference numerals in the drawings denote like elements, unless the context clearly indicates otherwise. The exemplary embodiments described above in the detailed description, the drawings, and the claims are not intended to be limiting, and other embodiments may be utilized, and other variations are possible without departing from the spirit or scope of the disclosed technology. Those skilled in the art will appreciate that the components of the present disclosure, that is, the components generally described herein and illustrated in the figures, may be arranged, arranged, combined, or arranged in a variety of different configurations, all of which are expressly contemplated, As shown in FIG. In the drawings, the width, length, thickness or shape of an element, etc. may be exaggerated in order to clearly illustrate the various layers (or films), regions and shapes.

일 구성요소가 다른 구성요소와 "서로 연속된" 이라고 언급되는 경우, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연속되는 경우는 물론, 이들 사이에 추가적인 구성요소가 개재되는 경우도 포함할 수 있다.When one component is referred to as "continued" with another component, it may include a case in which one component is directly continuous with the other component, as well as a case where an additional component is interposed therebetween. .

일 구성요소가 다른 구성요소 "에 배치" 이라고 언급되는 경우, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접 배치되는 경우는 물론, 이들 사이에 추가적인 구성요소가 개재되는 경우도 포함할 수 있다.
When a component is referred to as being " deployed "to another component, it may include the case where the component is directly disposed on the other component, as well as the case where additional components are interposed therebetween.

도 1은 일 실시 예에 따른 모직형 에너지 포집소자를 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 모직형 에너지 포집소자(100)는 실(thread, 110)을 포함한다. 몇몇 실시 예들에 있어서, 모직형 에너지 포집소자(100)는 선택적으로(optionally) 제1 전극(120) 및 제2 전극(130)을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 모직형 에너지 포지소자(100)는 저장회로(140)를 더 포함할 수 있다.1 is a view showing a woolen energy collecting device according to an embodiment. Referring to FIG. 1, the woolen energy collecting device 100 includes a thread 110. In some embodiments, the woolen energy collecting device 100 may optionally further include a first electrode 120 and a second electrode 130. In this case, the woolen energy forging device 100 may further include a storage circuit 140.

실(110)은 외력에 의한 변형에 의하여 전기에너지를 생성하는 섬유(fiber, 110A)를 포함한다. 도면에는 실(110)로서 상기 외력에 의한 상기 변형에 의하여 상기 전기에너지를 생성하는 섬유(110A)와 일반적인 섬유(110B)를 포함하는 실(110)이 예로서 표현되어 있다. 다른 실시 예로서, 도면에 도시된 바와 달리, 실(110)은 섬유(110A)만을 포함할 수도 있다. 또 다른 실시 예로서, 도면에 도시된 바와 달리, 실(110)은 여러 가닥의 섬유(110A) 및 섬유(110B)를 포함할 수 있다.The yarn 110 includes fibers 110A that generate electrical energy by deformation due to external force. In the drawing, as the yarn 110, the yarn 110 including the fiber 110A for generating the electric energy by the deformation caused by the external force and the general fiber 110B is illustrated as an example. As another example, as shown in the figure, the yarn 110 may include only the fiber 110A. As another example, as shown in the figure, the yarn 110 may include several strands of fiber 110A and fiber 110B.

섬유(110A)로서 다양한 종류의 섬유가 사용될 수 있다. 섬유(110A)는 예로서 압전섬유, 압전물질(piezoelectric material)이 코팅된 섬유 및 이들의 조합 중에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 도면에는 섬유(110A)로서 상기 압전섬유가 예로서 표현되어 있다. 다른 실시 예로서, 도면에 도시된 바와 달리, 섬유(110A)로서 압전물질이 코팅된 상기 섬유 또는 상기 압전섬유 및 압전물질이 코팅된 상기 섬유가 조합된 섬유가 사용될 수도 있다. 상기 압전섬유는 상기 압전물질을 사용하여 제작된 섬유일 수 있다. 상기 압전물질은 예로서 PVDF(polyvinylidene fluoride), PZT(lead zirconate titanate) 등일 수 있다. 압전물질이 코팅된 상기 섬유는 예로서 일반적인 섬유(110B)일 수 있다. 상기의 예시는 이해를 위한 예시로도 상기한 예시 이외에도 다양한 재료가 사용될 수 있다. 상기 압전물질은 기계적인 변형에 의하여 전하의 분극 현상이 생성되거나, 반대로 전기장에 의하여 기계적인 변형이 생기는 물질을 말한다. 이를 압전 효과라고 한다. 일례로, 길이의 신장과 압축이 반복되는 물체의 표면에 상기 압전물질을 배치하는 경우에 상기 길이의 변화에 따라 상기 물체의 상기 표면에 배치된 상기 압전물질은 기계적 변형을 겪을 수 있다. 상기 기계적 변형에 의하여 상기 압전물질에는 전하의 분극 현상을 발생될 수 있다. 다시 말하면, 상기 물체의 상기 표면에 상기 압전물질을 배치하고 상기 물체를 반복하여 신장하거나 압축하는 경우, 상기 물체의 상기 표면에 배치된 상기 압전물질은 인장과 압축을 반복적으로 경험하게 된다. 상기 압전물질에 인장과 압축이 반복적으로 가해지는 경우 상기 압전물질에 발생되는 상기 전하의 분극 현상은 극성이 반복적으로 바뀌게 된다. 반복적인 인장과 압축을 통해 상기 압전물질은 교류 전기 신호를 생성할 수 있다. 간결하게 기술하기 위하여, 이하에서는 섬유(110A)로서 상기 압전섬유를 사용한 섬유(110A)을 사용하여 설명하기로 한다. 하지만, 이러한 설명이 섬유(110A)를 특정한 유형들이나 특정한 섬유에 한정하는 것은 아니다.As the fiber 110A, various kinds of fibers may be used. The fiber 110A may include at least one selected from, for example, piezoelectric fibers, piezoelectric coated fibers, and combinations thereof. In the figure, the piezoelectric fiber is represented as an example as the fiber 110A. As another embodiment, as shown in the figure, as the fiber 110A, the fiber coated with the piezoelectric material or the fiber in which the piezoelectric fiber and the piezoelectric material coated fiber may be used. The piezoelectric fiber may be a fiber manufactured using the piezoelectric material. The piezoelectric material may be, for example, polyvinylidene fluoride (PVDF), lead zirconate titanate (PZT), or the like. The fiber coated with the piezoelectric material may be, for example, the general fiber 110B. In the above example, various materials may be used in addition to the above examples as examples for understanding. The piezoelectric material refers to a material in which polarization of charges is generated by mechanical deformation or mechanical deformation is caused by an electric field. This is called the piezoelectric effect. For example, when the piezoelectric material is disposed on a surface of an object in which elongation and compression of a length are repeated, the piezoelectric material disposed on the surface of the object may undergo mechanical deformation according to the change of the length. Due to the mechanical deformation, a polarization phenomenon of charge may occur in the piezoelectric material. In other words, when the piezoelectric material is placed on the surface of the object and the object is repeatedly stretched or compressed, the piezoelectric material placed on the surface of the object repeatedly experiences tension and compression. When tension and compression are repeatedly applied to the piezoelectric material, polarization of the charge generated in the piezoelectric material may be repeatedly changed in polarity. Through repeated tensioning and compression, the piezoelectric material can generate an alternating current electrical signal. For brevity, the following description will be made using the fiber 110A using the piezoelectric fiber as the fiber 110A. However, this description is not intended to limit the fibers 110A to particular types or particular fibers.

섬유(110B)로서 다양한 종류의 섬유가 사용될 수 있다. 섬유(110B)는 그 생성과정에 따라 천연섬유와 인조섬유로 나누어질 수 있다. 천연섬유는 예로서 식물섬유, 동물섬유 또는 광물섬유일 수 있다. 식물섬유는 예로서 면화(cotton), 코이어(coir), 아마, 모시풀, 황마, 삼 등일 수 있다. 동물섬유는 예로서 양모, 산양모, 낙타털, 캐시미어 등일 수 있다. 광물섬유는 예로서 석면일 수 있다. 인조섬유는 예로서 무기섬유 또는 유기섬유일 수 있다. 무기섬유는 예로서 금속섬유, 유리섬유 등일 수 있다. 유기섬유는 예로서 합성섬유일 수 있다. 상기 합성섬유는 예로서 폴리아마이드계 섬유, 아크릴계 섬유 또는 폴리에스터계 섬유일 수 있다. 상기의 예시는 이해를 위한 예시로서 이외에도 다양한 섬유가 사용될 수 있다.As the fiber 110B, various kinds of fibers may be used. Fiber 110B may be divided into natural fibers and artificial fibers according to the production process. Natural fibers can be, for example, plant fibers, animal fibers or mineral fibers. Plant fibers can be, for example, cotton, coir, flax, ramie, jute, hemp and the like. Animal fibers can be, for example, wool, goat wool, camel hair, cashmere and the like. The mineral fiber may be asbestos, for example. Artificial fibers may be, for example, inorganic fibers or organic fibers. The inorganic fiber may be, for example, metal fiber, glass fiber, or the like. The organic fibers may be synthetic fibers, for example. The synthetic fiber may be, for example, polyamide based fiber, acrylic based fiber or polyester based fiber. The above examples may be used for various fibers in addition to the examples for understanding.

제1 전극(120)과 제2 전극(130)은 섬유(110A)의 표면에 서로 이격되어 배치될 수 있다. 제1 전극(120)과 제2 전극(130)은 상기 외력에 의한 상기 변형으로부터 섬유(110A)에 의해 생성되는 상기 전기에너지를 외부회로에 제공하는 기능을 수행할 수 있다. 일 실시 예로서, 제1 전극(120)과 제2 전극(130)은 상기 외력에 의한 상기 변형으로부터 섬유(110A)에 의해 생성되는 상기 전기에너지를 저장회로(140)에 제공할 수 있다. 제1 전극(120) 및 제2 전극(130)으로서 다양한 전도성 재료가 사용될 수 있다. 상기 전도성 재료는 예로서 금속, 전도성 폴리머 등일 수 있다. 도면에는 제1 전극(120) 및 제2 전극(130)으로서 섬유(110A)의 일면 및 타면에 각각 배치되는 제1 전극(120) 및 제2 전극(130)이 예로서 표현되어 있다. 다른 실시 예로서, 도면에 도시된 바와 달리, 제1 전극(120)과 제2 전극(130)은 섬유(110A)에 의해 생성되는 상기 전기에너지를 상기 외부회로에 제공할 수 있는 한 다양한 형태로 섬유(110A) 표면에 배치될 수 있다.The first electrode 120 and the second electrode 130 may be spaced apart from each other on the surface of the fiber (110A). The first electrode 120 and the second electrode 130 may perform a function of providing the external circuit with the electrical energy generated by the fiber 110A from the deformation caused by the external force. In an embodiment, the first electrode 120 and the second electrode 130 may provide the storage circuit 140 with the electrical energy generated by the fiber 110A from the deformation caused by the external force. Various conductive materials may be used as the first electrode 120 and the second electrode 130. The conductive material may be, for example, a metal, a conductive polymer, or the like. In the drawing, the first electrode 120 and the second electrode 130 disposed on one surface and the other surface of the fiber 110A as the first electrode 120 and the second electrode 130 are represented by way of example. As another embodiment, unlike the drawing, the first electrode 120 and the second electrode 130 may be provided in various forms as long as they can provide the external circuit with the electrical energy generated by the fiber 110A. May be disposed on the surface of the fiber 110A.

저장회로(140)는 제1 전극(120) 및 제2 전극(130)과 전기적으로 연결될 수 있다. 저장회로(140)는 섬유(110A)가 생성하는 상기 전기에너지를 저장할 수 있다. 일 실시 예로서, 제1 전극(120) 및 제2 전극(130)은 각각 저장회로(140)의 서로 다른 전극과 전기적으로 연결될 수 있다. 도면에는 저장회로(140)로서 제1 전극(141) 및 제2 전극(142)을 포함하는 저장회로(140)가 예로서 표현되어 있다. 제1 전극(141) 및 제2 전극(142)은 각각 제1 전극(120) 및 제2 전극(130)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우 상기 변형에 의하여 섬유(110A)가 생성하는 교류 전기 신호는 제1 전극(141) 및 제2 전극(142)을 통하여 저장회로(140)에 저장될 수 있다. 일 실시 예로서, 저장회로(140)는 섬유(110A)에 의하여 생성되는 전류를 수신하는 적어도 하나의 다이오드(미도시) 및 상기 다이오드로부터 출력되는 전류를 저장하는 적어도 하나의 축전기(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 다이오드는 섬유(110A)가 생성하는 상기 교류 전기 신호를 정류하여 상기 축전기에 제공하며, 상기 축전기는 정류된 전기 신호로부터 전기에너지를 저장할 수 있다. 몇몇 다른 실시 예들에 있어서, 전기에너지를 이용하는 무선 센서 네트워크 등과 같은 회로에서 교류 전기 신호를 직접 이용하는 경우에는 상기 충전기는 생략될 수 있다.The storage circuit 140 may be electrically connected to the first electrode 120 and the second electrode 130. The storage circuit 140 may store the electrical energy generated by the fiber 110A. In an embodiment, the first electrode 120 and the second electrode 130 may be electrically connected to different electrodes of the storage circuit 140, respectively. In the drawing, the storage circuit 140 including the first electrode 141 and the second electrode 142 as the storage circuit 140 is represented as an example. The first electrode 141 and the second electrode 142 may be electrically connected to the first electrode 120 and the second electrode 130, respectively. In this case, the alternating current electrical signal generated by the fiber 110A by the deformation may be stored in the storage circuit 140 through the first electrode 141 and the second electrode 142. As an example, the storage circuit 140 may include at least one diode (not shown) for receiving current generated by the fiber 110A and at least one capacitor (not shown) for storing current output from the diode. It may include. The diode rectifies and provides the alternating current electrical signal generated by the fiber 110A to the capacitor, and the capacitor may store electrical energy from the rectified electrical signal. In some other embodiments, the charger may be omitted if the AC electrical signal is directly used in a circuit such as a wireless sensor network using electrical energy.

도 1을 다시 참조하면, 섬유(110A)를 포함하는 실(110)은 외력에 의한 변형에 의하여 전기에너지를 생성할 수 있다. 의학기술의 발달로 수많은 센서가 인간의 몸에 삽입되거나 부착되는 추세에 있다. 또한, 휴대용 전자기기의 발달로 wearable computer, smart wear 등과 같은 인간의 몸 또는 의복에 착용 가능한 전자기기에 대한 수요와 연구가 증가하고 있다. 인체부착 센서, wearable computer, smart wear 등과 같은 전자기기는 이들을 구동하기 위한 전원공급 매체를 필요로 한다. 전원공급 매체의 더딘 발전속도는 전원공급 기기의 지속적인 교체 필요성과 이에 따른 유지비용의 증가라는 문제를 야기하고 있다. 인체 에너지를 이용한 에너지 포집 기술을 통하여 상술한 전자기기에 전원공급을 한다면 시간과 공간에 제약을 받지 않고 지속적으로 에너지를 공급할 수 있다. 섬유(110A)를 포함하는 실(110)은 의복 등의 형태로 사람의 몸에 착용될 수 있다. 이 경우, 실(110)을 이용한 에너지 포집 소자는 사람의 의식적인 또는 무의식적인 행동으로 발생되는 인체 에너지를 수확할 수 있다. 이를 통하여 시간과 공간에 제약을 받지 아니하는 지속적인 전원공급기기를 구현할 수 있다.
Referring back to FIG. 1, the yarn 110 including the fiber 110A may generate electrical energy by deformation due to external force. With the development of medical technology, many sensors are inserted or attached to the human body. In addition, with the development of portable electronic devices, the demand for and research on electronic devices that can be worn on a human body or clothes, such as wearable computers and smart wear, are increasing. Electronic devices such as wearable sensors, wearable computers, smart wear, and the like require a power supply medium to drive them. The slow generation speed of the power supply medium is causing the problem of the need for continuous replacement of the power supply and the increase in maintenance cost. If power is supplied to the above-described electronic device through energy collection technology using human energy, energy can be continuously supplied without being restricted by time and space. The yarn 110 including the fibers 110A may be worn on the body of a person in the form of clothing or the like. In this case, the energy collecting device using the thread 110 may harvest the human body energy generated by the conscious or unconscious behavior of the person. This enables a continuous power supply that is not limited by time and space.

도 2는 다른 실시 예에 따른 모직형 에너지 포집소자를 나타내는 도면이다. 도 2의 (a)는 모직형 에너지 포집소자의 개념도이다. 도 2의 (b)는 씨실과 날실의 스택(stack) 구조를 나타내는 도면이다. 도 2의 (a)를 참조하면, 모직형 에너지 포집소자(200)는 직물(250)을 포함한다. 몇몇 실시 예들에 있어서, 모직형 에너지 포집소자(200)는 선택적으로(optionally) 제1 전극(220) 및 제2 전극(230)을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 모직형 에너지 포집소자(200)는 저장회로(240)를 더 포함할 수 있다.2 is a view showing a woolen energy collecting device according to another embodiment. 2 (a) is a conceptual diagram of a woolen energy collecting element. 2B is a view showing a stack structure of the weft and the warp. Referring to FIG. 2A, the woolen energy collecting device 200 includes a fabric 250. In some embodiments, the woolen energy collecting device 200 may optionally further include a first electrode 220 and a second electrode 230. In this case, the woolen energy collecting device 200 may further include a storage circuit 240.

직물(250)은 복수의 실들로 직조된다. 상기 복수의 실들 중 적어도 일부는 외력에 의한 변형에 의하여 전기에너지를 생성하는 섬유(210A)를 포함한다. 일 실시 예로서, 섬유(210A)는 상기 외력에 의한 상기 변형에 의하여 서로 다른 극성을 가지는 전기에너지를 생성하는 섬유를 포함할 수 있다. 다시 말하면, 섬유(210A)는 동일한 외력이 가해질 때 전하의 분극 현상이 서로 반대로 발생하는 섬유들을 포함할 수 있다. 이하에서는 이들 섬유들을 각각 제1 섬유 및 제2 섬유라고 하자. 상기 제1 섬유 및 상기 제2 섬유는 예로서 각각 서로 반대 방향으로 분극 처리된 압전섬유로부터 얻어질 수 있다. 또한, 섬유(210A)는 양 옆으로 당겨지면 음의 전압을 띄는 부분과 수축되면 양의 전압을 띄는 부분을 가지는 섬유를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 섬유는 상기 제1 섬유를 적층하거나, 상기 제2 섬유를 적층하여 얻어질 수 있다. 다른 예로, 상기 섬유는 상기 제1 섬유 및 상기 제2 섬유를 혼합 적층하여 얻어질 수 있다. 적층되는 상기 제1 섬유 또는 상기 제2 섬유 각각은 서로 다른 크기의 극성을 가질 수 있다. 또한, 섬유(210A)는 양 옆으로 당겨지면 양의 전압을 띄는 부분과 수축되면 음의 전압을 띄는 부분을 가지는 섬유를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 섬유는 상기 제1 섬유를 적층하거나, 상기 제2 섬유를 적층하여 얻어질 수 있다. 다른 예로, 상기 섬유는 상기 제1 섬유 및 상기 제2 섬유를 혼합 적층하여 얻어질 수 있다. 적층되는 상기 제1 섬유 또는 상기 제2 섬유 각각은 서로 다른 크기의 극성을 가질 수 있다. 도면에는 직물(250)로서 상기 외력에 의한 상기 변형에 의하여 상기 전기에너지를 생성하는 섬유(210A)와 일반적인 섬유(210B)를 포함하는 상기 복수의 실들로 직조된 직물(250)이 예로서 표현되어 있다. 다른 실시 예로서, 도면에 도시된 바와 달리, 직물(250)은 섬유(210A)만을 포함하는 상기 복수의 실들로 직조될 수 있다. 섬유(210A) 및 섬유(210B)의 재료, 기능, 구조 및 특성은 각각 도 1과 관련하여 상술한 섬유(110A) 및 섬유(110B)의 재료, 기능, 구조 및 특성과 실질적으로 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 설명의 편의상 생략한다.Fabric 250 is woven from a plurality of threads. At least some of the plurality of yarns include fibers 210A that generate electrical energy by deformation due to external forces. As an embodiment, the fiber 210A may include a fiber generating electrical energy having different polarities due to the deformation caused by the external force. In other words, the fibers 210A may include fibers in which charge polarization phenomena occur opposite to each other when the same external force is applied. Hereinafter, these fibers will be referred to as a first fiber and a second fiber, respectively. The first fiber and the second fiber may be obtained, for example, from piezoelectric fibers polarized in opposite directions, respectively. In addition, the fiber 210A may include a fiber having a portion having a negative voltage when pulled to the side and a portion having a positive voltage when shrinking. For example, the fiber may be obtained by laminating the first fiber or laminating the second fiber. As another example, the fiber may be obtained by mixing and laminating the first fiber and the second fiber. Each of the first fibers or the second fibers stacked may have different sizes of polarities. In addition, the fiber 210A may include a fiber having a portion having a positive voltage when pulled to both sides and a portion having a negative voltage when shrinking. For example, the fiber may be obtained by laminating the first fiber or laminating the second fiber. As another example, the fiber may be obtained by mixing and laminating the first fiber and the second fiber. Each of the first fibers or the second fibers stacked may have different sizes of polarities. In the figure, a fabric 250 woven from the plurality of yarns, including fiber 210A and general fiber 210B, which generates the electrical energy by the deformation caused by the external force, is represented as an example of fabric 250. have. As another example, as shown in the figure, fabric 250 may be woven into the plurality of yarns comprising only fiber 210A. The materials, functions, structures and properties of the fibers 210A and 210B are substantially the same as the materials, functions, structures and properties of the fibers 110A and 110B described above with respect to FIG. Detailed description thereof will be omitted for convenience of description.

제1 전극(220)과 제2 전극(230)은 섬유(210A)의 표면에 서로 이격되어 배치될 수 있다. 제1 전극(220)과 제2 전극(230)은 상기 외력에 의한 상기 변형으로부터 섬유(210A)에 의해 생성되는 상기 전기에너지를 외부회로에 제공하는 기능을 수행할 수 있다. 일 실시 예로서, 제1 전극(220)과 제2 전극(230)은 상기 외력에 의한 상기 변형으로부터 섬유(210A)에 의해 생성되는 상기 전기에너지를 저장회로(240)에 제공할 수 있다. 제1 전극(220) 및 제2 전극(230)의 재료, 기능, 구조 및 위치관계는 도 1과 관련하여 상술한 제1 전극(120) 및 제2 전극(130)의 재료, 기능, 구조 및 위치관계와 실질적으로 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 설명의 편의상 생략한다.The first electrode 220 and the second electrode 230 may be spaced apart from each other on the surface of the fiber (210A). The first electrode 220 and the second electrode 230 may perform a function of providing the external circuit with the electrical energy generated by the fiber 210A from the deformation caused by the external force. In an embodiment, the first electrode 220 and the second electrode 230 may provide the storage circuit 240 with the electrical energy generated by the fiber 210A from the deformation caused by the external force. The material, function, structure, and positional relationship of the first electrode 220 and the second electrode 230 may include the materials, functions, structures, and the like of the first electrode 120 and the second electrode 130 described above with reference to FIG. 1. Since it is substantially the same as the positional relationship, a detailed description thereof will be omitted for convenience of description.

저장회로(240)는 제1 전극(220) 및 제2 전극(230)과 전기적으로 연결될 수 있다. 저장회로(240)는 섬유(210A)가 생성하는 상기 전기에너지를 저장할 수 있다. 일 실시 예로서, 제1 전극(220) 및 제2 전극(230)은 각각 저장회로(240)의 서로 다른 전극과 전기적으로 연결될 수 있다. 도면에는 저장회로(240)로서 제1 전극(241) 및 제2 전극(242)을 포함하는 저장회로(240)가 예로서 표현되어 있다. 제1 전극(241) 및 제2 전극(242)은 각각 제1 전극(220) 및 제2 전극(230)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우 상기 변형에 의하여 섬유(210A)가 생성하는 교류 전기 신호는 제1 전극(241) 및 제2 전극(242)을 통하여 저장회로(240)에 저장될 수 있다. 일 실시 예로서, 저장회로(240)는 섬유(210A)에 의하여 생성되는 전류를 수신하는 적어도 하나의 다이오드(미도시) 및 상기 다이오드로부터 출력되는 전류를 저장하는 적어도 하나의 축전기(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 다이오드는 섬유(210A)가 생성하는 상기 교류 전기 신호를 정류하여 상기 축전기에 제공하며, 상기 축전기는 정류된 전기 신호로부터 전기에너지를 저장할 수 있다. 몇몇 다른 실시 예들에 있어서, 전기에너지를 이용하는 무선 센서 네트워크 등과 같은 회로에서 교류 전기 신호를 직접 이용하는 경우에는 상기 충전기는 생략될 수 있다. 저장회로(240)의 기능, 구조 및 특성은 도 1과 관련하여 상술한 저장회로(140)의 기능, 구조 및 특성과 실질적으로 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 설명의 편의상 생략한다. The storage circuit 240 may be electrically connected to the first electrode 220 and the second electrode 230. The storage circuit 240 may store the electrical energy generated by the fiber 210A. In an embodiment, the first electrode 220 and the second electrode 230 may be electrically connected to different electrodes of the storage circuit 240, respectively. In the drawing, the storage circuit 240 including the first electrode 241 and the second electrode 242 as the storage circuit 240 is represented as an example. The first electrode 241 and the second electrode 242 may be electrically connected to the first electrode 220 and the second electrode 230, respectively. In this case, the alternating current electrical signal generated by the fiber 210A by the deformation may be stored in the storage circuit 240 through the first electrode 241 and the second electrode 242. As an example, the storage circuit 240 may include at least one diode (not shown) for receiving current generated by the fiber 210A and at least one capacitor (not shown) for storing current output from the diode. It may include. The diode rectifies and provides the alternating current electrical signal generated by the fiber 210A to the capacitor, and the capacitor may store electrical energy from the rectified electrical signal. In some other embodiments, the charger may be omitted if the AC electrical signal is directly used in a circuit such as a wireless sensor network using electrical energy. Since the function, structure, and characteristics of the storage circuit 240 are substantially the same as the function, structure, and characteristics of the storage circuit 140 described above with reference to FIG. 1, a detailed description thereof will be omitted for convenience of description.

도 2의 (b)를 참조하면, 섬유(210A)를 포함하는 상기 복수의 실들로 직조된 직물(250)은 외력에 의한 변형에 의하여 전기에너지를 생성할 수 있다. 일 실시 예로서, 모직형 에너지 포집소자(200)는 씨실과 날실의 교차지점에서의 에너지를 수확할 수 있다. 직물(250)은 예로서 씨실과 날실을 교차시켜 직조될 수 있다. 이 경우 씨실과 날실은 교차점에서 서로 만나게 된다. 상기 교차점에서 씨실에 포함되는 섬유(212A)와 날실에 포함되는 섬유(214A)는 서로 스택 구조를 이루게 된다. 이 경우, 직물(250)은 상기 외력에 의한 상기 변형에 의하여 상기 전기에너지를 생성할 수 있다. 일 실시 예로서, 동일한 외력에 대하여, 씨실에 포함되는 섬유(212A)와 날실에 포함되는 섬유(214A)는 서로 다른 특성을 가지는 전기에너지를 생성할 수 있다. 일례로, 도면에 도시된 바와 같이, 씨실에 포함되는 섬유(212A)는 양 옆으로 당겨지면 음의 전압을 띄는 부분과 수축되면 양의 전압을 띄는 부분으로 이루어질 수 있다. 날실에 포함되는 섬유(214A)는 양 옆으로 당겨지면 양의 전압을 띄는 부분과 수축되면 음의 전압을 띄는 부분으로 이루어질 수 있다. 이 경우 제1 전극(220)에는 음의 전압이 가해지며, 제2 전극(230)에는 양의 전압이 가해질 수 있다. 직물(250)에 반복적인 신장과 압축이 가해지면, 제1 전극(220) 및 제2 전극(230)에 가해지는 전압의 극성은 반복적으로 바뀌게 된다. 이를 통하여 제1 전극(220) 및 제2 전극(230) 양단에서 교류 전기 신호가 생성될 수 있다. 다른 예로, 도면에 도시된 바와 달리, 씨실에 포함되는 섬유(212A)는 양의 전압을 띄는 부분과 수축되면 음의 전압을 띄는 부분으로 이루어질 수 있다. 날실에 포함되는 섬유(214A)는 양 옆으로 당겨지면 음의 전압을 띄는 부분과 수축되면 양의 전압을 띄는 부분으로 이루어질 수 있다. 상술한 바와 같이, 서로 다른 특성을 가지는 섬유(210A)가 씨실과 날실에 각각 번갈아 사용되면, 상기 교차점에서 모직구조의 움직임, 수축, 팽창 등에 따라 모직형 에너지 포집소자(200)는 전기에너지를 생성하게 된다. 씨실과 날실을 한 올씩 교차시킨 평직 구조는 구조적으로 튼튼하며, 씨실과 날실 사이의 상기 교차점이 많이 생기게 되므로 다른 구조에 비해 같은 면적에서 많은 에너지를 포집할 수 있다. 씨실과 날실은 유연하고 탄력이 극대화 된 형태로 가공될 수 있다. 섬유(212A) 및 섬유(214A)의 재료, 기능, 구조 및 특성은 도 1과 관련하여 상술한 섬유(110A)의 재료, 기능, 구조 및 특성과 실질적으로 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 설명의 편의상 생략한다. Referring to FIG. 2B, the fabric 250 woven from the plurality of yarns including the fiber 210A may generate electrical energy by deformation due to external force. As an example, the woolen energy collecting device 200 may harvest energy at the intersection of the weft and the warp. Fabric 250 may be woven by intersecting weft and warp, for example. In this case, the weft and warp meet at the intersection. At the intersection point, the fibers 212A included in the weft and the fibers 214A included in the warp are stacked with each other. In this case, the fabric 250 may generate the electrical energy by the deformation caused by the external force. As an example, for the same external force, the fibers 212A included in the weft and the fibers 214A included in the warp may generate electric energy having different characteristics. For example, as shown in the figure, the fibers 212A included in the weft may be composed of a portion showing a negative voltage when pulled to both sides and a portion showing a positive voltage when contracted. The fiber 214A included in the warp yarn may be formed of a portion having a positive voltage when pulled to both sides and a portion having a negative voltage when shrinking. In this case, a negative voltage may be applied to the first electrode 220 and a positive voltage may be applied to the second electrode 230. When repeated stretching and compression is applied to the fabric 250, the polarity of the voltage applied to the first electrode 220 and the second electrode 230 is changed repeatedly. Through this, an AC electrical signal may be generated at both ends of the first electrode 220 and the second electrode 230. As another example, unlike shown in the figure, the fiber 212A included in the weft may be made of a portion showing a positive voltage and a portion showing a negative voltage when contracted. The fiber 214A included in the warp may be formed of a portion having a negative voltage when pulled to both sides and a portion having a positive voltage when shrinking. As described above, when fibers 210A having different characteristics are alternately used in the weft and warp yarns, the woolen energy collecting device 200 generates electric energy according to the movement, shrinkage, expansion, and the like of the wool structure at the intersection point. Done. The plain weave structure that intersects the weft and the warp one by one is structurally strong, and since the intersection points between the weft and the warp are many, it is possible to capture more energy in the same area than other structures. Wefts and warp yarns can be processed into flexible and elasticized forms. The materials, functions, structures, and properties of the fibers 212A and 214A are substantially the same as the materials, functions, structures, and properties of the fibers 110A described above in connection with FIG. Omit for convenience.

의학기술의 발달로 수많은 센서가 인간의 몸에 삽입되거나 부착되는 추세에 있다. 또한, 휴대용 전자기기의 발달로 wearable computer, smart wear 등과 같은 인간의 몸 또는 의복에 착용 가능한 전자기기에 대한 수요와 연구가 증가하고 있다. 인체부착 센서, wearable computer, smart wear 등과 같은 전자기기는 이들을 구동하기 위한 전원공급 매체를 필요로 한다. 전원공급 매체의 더딘 발전속도는 전원공급 기기의 지속적인 교체 필요성과 이에 따른 유지비용의 증가라는 문제를 야기하고 있다. 인체 에너지를 이용한 에너지 포집 기술을 통하여 상술한 전자기기에 전원공급을 한다면 시간과 공간에 제약을 받지 않고 지속적으로 에너지를 공급할 수 있다. 섬유(210A)를 포함하는 직물(250)은 의복 등의 형태로 사람의 몸에 착용될 수 있다. 이 경우, 직물(250)을 이용한 에너지 포집 소자는 사람의 의식적인 또는 무의식적인 행동으로 발생되는 인체 에너지를 수확할 수 있다. 이를 통하여 시간과 공간에 제약을 받지 아니하는 지속적인 전원공급기기를 구현할 수 있다. 일반적으로 인체의 운동은 극 저주파 운동, 비공진 모드의 간헐적인 운동, 그리고 자유 방향 운동이라는 특징을 가진다. 기존의 에너지 포집소자는 대부분 고주파수에서 포집소자와 주어진 환경의 진동수가 일치할 때 에너지를 효율적으로 포집하도록 되어있다. 따라서 인체의 운동을 기반으로 에너지 포집소자를 설계한 경우 에너지 포집 효율이 매우 낮고 전자기기를 구동시키기에 부족하다. 도 2와 관련하여 상술한 모직형 에너지 포집소자(200)는 많은 교차점을 가지므로 에너지 포집 효율을 높여 전자기기를 구동하기에 충분한 에너지를 얻을 수 있다. With the development of medical technology, many sensors are inserted or attached to the human body. In addition, with the development of portable electronic devices, the demand for and research on electronic devices that can be worn on a human body or clothes, such as wearable computers and smart wear, are increasing. Electronic devices such as wearable sensors, wearable computers, smart wear, and the like require a power supply medium to drive them. The slow generation speed of the power supply medium is causing the problem of the need for continuous replacement of the power supply and the increase in maintenance cost. If power is supplied to the above-described electronic device through energy collection technology using human energy, energy can be continuously supplied without being restricted by time and space. Fabric 250 comprising fibers 210A may be worn on the body of a person in the form of a garment or the like. In this case, the energy collecting device using the fabric 250 may harvest the human body energy generated by the conscious or unconscious behavior of the person. This enables a continuous power supply that is not limited by time and space. In general, the movement of the human body is characterized by extremely low frequency movement, intermittent movement in non-resonant mode, and free direction movement. Existing energy collecting devices are designed to efficiently collect energy when the collecting device and the frequency of a given environment match at high frequencies. Therefore, when the energy collecting device is designed based on the motion of the human body, the energy collecting efficiency is very low and it is insufficient to drive the electronic device. Since the woolen energy collecting device 200 described above with reference to FIG. 2 has many intersections, sufficient energy for driving an electronic device can be obtained by increasing energy collection efficiency.

도 2를 다시 참조하면, 제1 전극(220)과 제2 전극(230)은 섬유(210A)의 표면에 서로 이격되어 배치될 수 있다. 도면에는 씨실에 포함되는 섬유(210A)의 일면에 배치된 제1 전극(220) 및 날실에 포함되는 섬유(210A)의 일면에 배치된 제2 전극(230)이 예로서 표현되어 있다. 제1 전극(220) 및 제2 전극(230)은 상기 교차점에서 생성되는 전기에너지를 효율적으로 저장회로(240)에 제공하기 위해 섬유(210A)의 한쪽 면에 배치될 수 있다. 씨실과 날실의 무수히 많은 교차점을 각각 연결할 경우 복잡한 배선구조, 제작의 어려움, 효율성 감소 등의 문제점을 갖는다. 섬유(210A)의 상기 일면에 제1 전극(220) 및 제2 전극(230)을 배치하여 상기 문제점을 해결할 수 있다. 제1 전극(220) 및 제2 전극(230)은 저장회로(240)와 연결되어, 섬유(210A)에서 생성된 전기에너지를 저장할 수 있다.
Referring back to FIG. 2, the first electrode 220 and the second electrode 230 may be spaced apart from each other on the surface of the fiber 210A. In the drawing, the first electrode 220 disposed on one surface of the fiber 210A included in the weft and the second electrode 230 disposed on one surface of the fiber 210A included in the warp are represented as an example. The first electrode 220 and the second electrode 230 may be disposed on one side of the fiber 210A to efficiently provide the electrical energy generated at the intersection to the storage circuit 240. When we connect numerous crossing points of weft and warp, we have problems such as complicated wiring structure, manufacturing difficulty, and efficiency reduction. The problem may be solved by disposing the first electrode 220 and the second electrode 230 on the one surface of the fiber 210A. The first electrode 220 and the second electrode 230 may be connected to the storage circuit 240 to store electrical energy generated by the fiber 210A.

도 3은 또 다른 실시 예에 따른 모직형 에너지 포집소자를 나타내는 도면이다. 도 3은 발생되는 전기에너지가 서로 상쇄되지 않도록 압전물질을 모직형태로 구성하는 일 예를 나타낸다. 도 3을 참조하면, 모직형 에너지 포집소자(300)는 직물(350)을 포함한다. 몇몇 실시 예들에 있어서, 모직형 에너지 포집소자(300)는 선택적으로(optionally) 제1 전극(320) 및 제2 전극(330)을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 모직형 에너지 포집소자(300)는 저장회로(340)를 더 포함할 수 있다.3 is a view showing a woolen energy collecting device according to another embodiment. 3 illustrates an example in which a piezoelectric material is formed in a woolen form so that generated electrical energy does not cancel each other. Referring to FIG. 3, the woolen energy harvesting device 300 includes a fabric 350. In some embodiments, the woolen energy collecting device 300 may optionally further include a first electrode 320 and a second electrode 330. In this case, the woolen energy collecting device 300 may further include a storage circuit 340.

직물(350)은 복수의 실들로 직조된다. 상기 복수의 실들 중 적어도 일부는 외력에 의한 변형에 의하여 전기에너지를 생성하는 섬유(310A)를 포함한다. 섬유(310A)를 포함하는 직물(350)은 도 2와 관련하여 상술한 바와 같이, 외력에 의한 변형에 의하여 전기에너지를 생성할 수 있다. 일 실시 예로서, 섬유(310A)는 상기 외력에 의한 상기 변형에 의하여 서로 반대의 극성을 가지는 전기에너지를 생성하는 섬유(312A, 314A)를 포함할 수 있다. 일례로, 섬유(312A)는 양 옆으로 당겨지면 음의 전압을 띄는 부분과 수축되면 양의 전압을 띄는 부분으로 이루어질 수 있다. 섬유(314A)는 양 옆으로 당겨지면 양의 전압을 띄는 부분과 수축되면 음의 전압을 띄는 부분으로 이루어질 수 있다. 다른 예로, 섬유(312A)는 양 옆으로 당겨지면 양의 전압을 띄는 부분과 수축되면 음의 전압을 띄는 부분으로 이루어질 수 있다. 섬유(314A)는 양 옆으로 당겨지면 음의 전압을 띄는 부분과 수축되면 양의 전압을 띄는 부분으로 이루어질 수 있다. 도면에는 직물(350)로서 섬유(312A)를 포함하는 씨실과 섬유(314A)를 포함하는 날실로부터 직조된 직물이 예로서 표현되어 있다. 이 경우 씨실과 날실은 교차점에서 서로 만나게 된다. 상기 교차점에서 섬유(312A)와 섬유(314A)는 서로 스택 구조를 이루게 된다. 상기 교차점에서의 섬유(312A) 및 섬유(314A)의 스택 구조에 의하여, 직물(350)은 외력에 의한 변형으로부터 효과적으로 전기에너지를 생성할 수 있게 한다. 서로 다른 특성을 가지는 섬유(312A) 및 섬유(314A)가 각각 씨실과 날실에 번갈아 사용되면, 상기 교차점에서 모직구조의 움직임, 수축, 팽창 등에 따라 모직형 에너지 포집소자(300)는 전기에너지를 생성하게 된다. 씨실과 날실을 한 올씩 교차시킨 평직 구조는 구조적으로 튼튼하며, 씨실과 날실 사이의 상기 교차점이 많이 생기게 된다. 따라서, 씨실과 날실을 한 올씩 교차시킨 평직 구조는 다른 구조에 비해 같은 면적에서 많은 에너지를 포집할 수 있다. 씨실과 날실은 유연하고 탄력이 극대화 된 형태로 가공될 수 있다. 섬유(312A) 및 섬유(314A)의 재료, 기능, 구조 및 특성은 도 1과 관련하여 상술한 섬유(110A)의 재료, 기능, 구조 및 특성과 실질적으로 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 설명의 편의상 생략한다.Fabric 350 is woven from a plurality of threads. At least some of the plurality of yarns include fibers 310A that generate electrical energy by deformation due to external forces. The fabric 350 including the fibers 310A may generate electrical energy by deformation due to external force, as described above with reference to FIG. 2. As an example, the fiber 310A may include fibers 312A and 314A which generate electrical energy having opposite polarities to each other by the deformation caused by the external force. For example, the fiber 312A may be formed of a portion having a negative voltage when pulled to the side and a portion having a positive voltage when shrinking. The fiber 314A may be formed of a portion having a positive voltage when pulled to the side and a portion having a negative voltage when shrinking. As another example, the fiber 312A may be formed of a portion having a positive voltage when pulled to both sides and a portion having a negative voltage when shrinking. The fiber 314A may be composed of a portion having a negative voltage when pulled to the side and a portion having a positive voltage when shrinking. In the figure, a fabric woven from a weft yarn comprising fibers 312A as fabric 350 and a warp yarn comprising fibers 314A is represented as an example. In this case, the weft and warp meet at the intersection. At the intersection, the fibers 312A and 314A are stacked on each other. By the stack structure of the fibers 312A and the fibers 314A at the intersection, the fabric 350 makes it possible to effectively generate electrical energy from deformation due to external forces. When the fibers 312A and 314A having different characteristics are alternately used in the weft and the warp, respectively, the woolen energy collecting device 300 generates electric energy according to the movement, contraction, expansion, and the like of the wool structure at the intersection point. Done. The plain weave structure, in which wefts and warps intersect one by one, is structurally strong, and there are many points of the intersection between wefts and warps. Therefore, the plain weave structure in which weft and warp intersect each other can capture more energy in the same area than other structures. Wefts and warp yarns can be processed into flexible and elasticized forms. The materials, functions, structures, and properties of the fibers 312A and 314A are substantially the same as the materials, functions, structures, and properties of the fibers 110A described above with respect to FIG. Omit for convenience.

제1 전극(320)과 제2 전극(330)은 섬유(310A)의 표면에 서로 이격되어 배치될 수 있다. 일 실시 예로서, 제1 전극(320) 및 제2 전극(330)은 각각 씨실에 포함되는 섬유(312A) 및 날실에 포함되는 섬유(314A)의 일면에 배치될 수 있다. 제1 전극(320)과 제2 전극(330)은 상기 외력에 의한 변형으로부터 섬유(310A)에 의해 생성되는 상기 전기에너지를 외부회로에 제공하는 기능을 수행할 수 있다. 일 실시 예로서, 제1 전극(320)과 제2 전극(330)은 상기 외력에 의한 변형으로부터 섬유(310A)에 의해 생성되는 상기 전기에너지를 저장회로(340)에 제공할 수 있다. 제1 전극(320) 및 제2 전극(330)의 재료, 기능, 구조 및 위치관계는 도 2과 관련하여 상술한 제1 전극(220) 및 제2 전극(230)의 재료, 기능, 구조 및 위치관계와 실질적으로 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 설명의 편의상 생략한다.The first electrode 320 and the second electrode 330 may be spaced apart from each other on the surface of the fiber 310A. As an example, the first electrode 320 and the second electrode 330 may be disposed on one surface of the fiber 312A included in the weft and the fiber 314A included in the warp. The first electrode 320 and the second electrode 330 may perform a function of providing the external circuit with the electrical energy generated by the fiber 310A from deformation caused by the external force. As an exemplary embodiment, the first electrode 320 and the second electrode 330 may provide the storage circuit 340 with the electrical energy generated by the fiber 310A from deformation caused by the external force. The material, function, structure, and positional relationship of the first electrode 320 and the second electrode 330 may include the materials, functions, structures, and the like of the first electrode 220 and the second electrode 230 described above with reference to FIG. 2. Since it is substantially the same as the positional relationship, a detailed description thereof will be omitted for convenience of description.

저장회로(340)는 제1 전극(320) 및 제2 전극(330)과 전기적으로 연결될 수 있다. 저장회로(340)는 섬유(310A)가 생성하는 상기 전기에너지를 저장할 수 있다. 일 실시 예로서, 제1 전극(320) 및 제2 전극(330)은 각각 저장회로(340)의 서로 다른 전극과 전기적으로 연결될 수 있다. 도면에는 저장회로(340)로서 제1 전극(341) 및 제2 전극(342)를 포함하는 저장회로(340)가 예로서 표현되어 있다. 제1 전극(320) 및 제2 전극(330)은 각각 제1 전극(341) 및 제2 전극(342)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우 상기 변형에 의하여 섬유(310A)가 생성하는 교류 전기 신호는 제1 전극(341) 및 제2 전극(342)을 통하여 저장회로(340)에 저장될 수 있다. 일 실시 예로서, 저장회로(340)는 다이오드(미도시), 축전기(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 다이오드는 섬유(310A)가 생성하는 상기 교류 전기 신호를 정류하여 상기 축전기에 제공하며, 상기 축전기는 정류된 전기 신호로부터 전기에너지를 저장할 수 있다. 몇몇 다른 실시 예들에 있어서, 전기에너지를 이용하는 무선 센서 네트워크 등과 같은 회로에서 교류 전기 신호를 직접 이용하는 경우에는 상기 충전기는 생략될 수 있다. 저장회로(340)의 기능, 구조 및 특성은 도 1과 관련하여 상술한 저장회로(140)의 기능, 구조 및 특성과 실질적으로 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 설명의 편의상 생략한다. The storage circuit 340 may be electrically connected to the first electrode 320 and the second electrode 330. The storage circuit 340 may store the electrical energy generated by the fiber 310A. In an embodiment, the first electrode 320 and the second electrode 330 may be electrically connected to different electrodes of the storage circuit 340, respectively. In the drawing, the storage circuit 340 including the first electrode 341 and the second electrode 342 as the storage circuit 340 is shown as an example. The first electrode 320 and the second electrode 330 may be electrically connected to the first electrode 341 and the second electrode 342, respectively. In this case, the alternating current electrical signal generated by the fiber 310A by the deformation may be stored in the storage circuit 340 through the first electrode 341 and the second electrode 342. In an embodiment, the storage circuit 340 may include a diode (not shown) and a capacitor (not shown). The diode rectifies and provides the alternating current electrical signal generated by the fiber 310A to the capacitor, and the capacitor may store electrical energy from the rectified electrical signal. In some other embodiments, the charger may be omitted if the AC electrical signal is directly used in a circuit such as a wireless sensor network using electrical energy. Since the function, structure and characteristics of the storage circuit 340 are substantially the same as the function, structure and characteristics of the storage circuit 140 described above with reference to FIG. 1, a detailed description thereof will be omitted for convenience of description.

도 3을 다시 참조하면, 도면에는 외력에 의한 변형에 의하여 서로 다른 극성 또는 세기를 가지는 전기에너지를 생성하는 섬유(312A, 314A)를 포함하는 모직형 에너지 포집소자(300)가 예로서 표현되어 있다. 섬유(312A)와 섬유(314A)는 교차점에서 스택 구조를 이룰 수 있다. 섬유(312A)와 섬유(314A)는 교차점에서의 모직구조의 움직임, 수축, 팽창 등에 의하여 서로 반대 극성의 전기에너지를 생성할 수 있다. 일례로, 상기 모직구조가 수축하는 경우 제1 전극(320) 및 제2 전극(330) 중 어느 한 전극은 상대적으로 양의 전위를 가지며, 나머지 어느 한 전극은 상대적으로 음의 전위를 가질 수 있다. 이 경우 상기 모직구조가 팽창하는 경우 상기 어느 한 전극은 상대적으로 음의 전위를 가지며, 상기 나머지 어느 한 전극은 상대적으로 양의 전위를 가질 수 있다. 즉, 직물(350)에 반복적인 신장과 압축이 가해지면, 제1 전극(320) 및 제2 전극(330)에 가해지는 전압의 극성은 반복적으로 바뀌게 된다. 이를 통하여 제1 전극(320) 및 제2 전극(330) 양단에서 교류 전기 신호가 생성될 수 있다. 모직형 에너지 포집소자(300)는 외력에 의한 변형이 주어졌을 때 보다 많은 에너지의 수확을 위하여 씨실과 날실의 교차점에서의 스택 구조를 사용한다. 상기 씨실 및 상기 날실은 각각 섬유(312A) 및 섬유(314A)를 포함한다. 제1 전극(320) 및 제2 전극(330)은 상기 교차점에서 섬유(312A) 및 섬유(314A)에 의해 생성되는 전기에너지를 효율적으로 저장회로(340)에 전달하기 위하여 섬유(312A) 및 섬유(314A)의 상기 일면에 배치될 수 있다. 섬유(312A) 및 섬유(314A)에서 발생하는 전기에너지를 저장회로(340)에 제공하기 위해서는 상기 씨실과 상기 날실의 무수히 많은 교차점을 연결하는 복잡한 배선이 요구될 수 있다. 상기 복잡한 배선은 모직형 에너지 포집소자(300)의 제작을 어렵게 하거나, 에너지 포집의 효율성을 감소시킬 수 있다. 섬유(312A) 및 섬유(314A)의 상기 일면에 제1 전극(320) 및 제2 전극(330)을 두면, 제1 전극(320) 및 제2 전극(330)은 섬유가닥 단위로 저장회로(340)와 연결될 수 있다. 즉, 저장회로(340)는 섬유가닥 단위로 발생되는 전기에너지를 저장할 수 있다. 이를 통하여 모직형 에너지 포집소자(300)는 용이하게 제작될 수 있고, 에너지 포집의 효율성을 향상시킬 수 있다. 다시 말하면, 섬유(312A) 및 섬유(314A)의 상기 일면에 제1 전극(320) 및 제2 전극(330)을 배치하면, 교차점마다 배선연결이 되는 것이 아니라 상기 섬유가닥 단위로 전기 배선이 연결될 수 있다. 일례로, 섬유(312A)는 양 옆으로 당겨지면 음의 전압을 띄는 부분과 수축되면 양의 전압을 띄는 부분으로 이루어질 수 있다. 섬유(314A)는 양 옆으로 당겨지면 양의 전압을 띄는 부분과 수축되면 음의 전압을 띄는 부분으로 이루어질 수 있다. 이 경우 직물(350)이 수축되면, 제1 전극(320)에는 음의 전압이 가해질 수 있으며, 제2 전극(330)에는 양의 전압이 가해질 수 있다. 직물(350)에 반복적인 신장과 압축이 가해지면, 제1 전극(320) 및 제2 전극(330)에 가해지는 전압의 극성은 반복적으로 바뀌게 된다. 이를 통하여 제1 전극(320) 및 제2 전극(330) 양단에서 교류 전기 신호가 생성될 수 있다. 섬유(312A) 및 섬유(314A)의 상기 일면에 배치되는 제1 전극(320) 및 제2 전극(330)을 각각 저장회로(340)의 제1 전극(341) 및 제2 전극(342)에 연결하면, 저장회로(340)은 상기 교류 전기 신호를 저장할 수 있다. 다시 말하면, 직물(350)에 반복적인 신장과 압축이 가해지면, 제1 전극(320) 및 제2 전극(330)에 가해지는 전압의 극성은 반복적으로 바뀌게 된다. 즉, 직물(350)의 모직구조의 수축 및 팽창에 따라 제1 전극(320) 및 제2 전극(330)은 상대적으로 음 또는 양의 전위를 가지게 된다. 제1 전극(341) 및 제2 전극(342)에 제1 전극(320) 및 제2 전극(330)을 연결하면, 저장회로(340)는 섬유(312A) 및 섬유(314A)의 상기 교차점에서 생성되는 전기에너지를 저장할 수 있다. 이를 통하여, 모직형 에너지 포집소자(300)는 인체의 극 저주파 운동, 비공진 모드의 간헐적인 운동, 자유 방향 운동 등에서 생성되는 인체에너지를 전기에너지로 효율적으로 변환하여 저장할 수 있다. 모직형 에너지 포집소자(300)는 제1 전극(320) 및 제2 전극(330)을 섬유가닥 상태에서 형성한 후 모직구조를 만들기 때문에 전극 형성을 위한 단계에 소요되는 시간이 단축할 수 있다. 또한, 섬유가닥 단위로 연결되는 제1 전극(320) 및 제2 전극(330)은 구조가 간단하며, 설계자는 저장회로(340)를 원하는 부분에 용이하게 위치시킬 수 있다. 따라서 제안한 전극 집적 구조는 모직형 에너지 포집소자(300)를 의복 또는 인체에 착용가능 한 형태로 넓은 영역에 사용할 경우에 적합하다. 본 명세서에서 제안한 전극 집적 구조 설계를 사용한 모직형 에너지 포집소자(300)는 전극(320, 330)이 섬유가닥의 표면에 위치하므로 연결이 간단하다. 또한, 모직형 에너지 포집소자(300)는 저장회로(340)를 부착할 수 있는 위치의 선정이 용이하므로 높은 착용감으로 인체 에너지의 무의식적인 수확이 가능하다. Referring again to FIG. 3, there is shown in the figure a woolen energy harvesting element 300 comprising fibers 312A and 314A for generating electrical energy having different polarities or intensities by deformation due to external forces. . Fiber 312A and fiber 314A may form a stack structure at the intersection. The fibers 312A and 314A may generate electrical energy of opposite polarity due to movement, contraction, expansion, or the like of the wool structure at the intersection. For example, when the wool structure shrinks, any one of the first electrode 320 and the second electrode 330 may have a relatively positive potential, and the other electrode may have a relatively negative potential. . In this case, when the wool structure is expanded, any one electrode may have a relatively negative potential, and the other electrode may have a relatively positive potential. That is, when repetitive stretching and compression is applied to the fabric 350, the polarity of the voltage applied to the first electrode 320 and the second electrode 330 is repeatedly changed. Through this, an AC electrical signal may be generated at both ends of the first electrode 320 and the second electrode 330. The woolen energy collecting element 300 uses a stack structure at the intersection of the weft and warp yarns for harvesting more energy when a deformation due to external force is given. The weft and the warp yarns comprise fibers 312A and fibers 314A, respectively. The first electrode 320 and the second electrode 330 are fibers 312A and fibers to efficiently transfer electrical energy generated by the fibers 312A and 314A to the storage circuit 340 at the intersection. It may be disposed on the one surface of the (314A). In order to provide electrical energy generated by the fibers 312A and the fibers 314A to the storage circuit 340, a complicated wiring connecting the weft and the warp yarns may be required. The complicated wiring may make it difficult to manufacture the woolen energy collecting device 300, or may reduce the efficiency of energy collection. When the first electrode 320 and the second electrode 330 are disposed on one surface of the fiber 312A and the fiber 314A, the first electrode 320 and the second electrode 330 are stored in a fiber strand unit. 340 may be connected. That is, the storage circuit 340 may store the electrical energy generated in fiber strands. Through this, the woolen energy collecting device 300 can be easily manufactured and can improve the efficiency of energy collection. In other words, when the first electrode 320 and the second electrode 330 are disposed on the one surface of the fiber 312A and the fiber 314A, electrical wires may be connected in units of the fiber strands rather than wires at each crossing point. Can be. For example, the fiber 312A may be formed of a portion having a negative voltage when pulled to the side and a portion having a positive voltage when shrinking. The fiber 314A may be formed of a portion having a positive voltage when pulled to the side and a portion having a negative voltage when shrinking. In this case, when the fabric 350 is contracted, a negative voltage may be applied to the first electrode 320 and a positive voltage may be applied to the second electrode 330. When repeated stretching and compression is applied to the fabric 350, the polarities of the voltages applied to the first electrode 320 and the second electrode 330 are repeatedly changed. Through this, an AC electrical signal may be generated at both ends of the first electrode 320 and the second electrode 330. The first electrode 320 and the second electrode 330 disposed on the one surface of the fiber 312A and the fiber 314A are respectively connected to the first electrode 341 and the second electrode 342 of the storage circuit 340. When connected, the storage circuit 340 may store the AC electrical signal. In other words, when repeated stretching and compression is applied to the fabric 350, the polarities of the voltages applied to the first electrode 320 and the second electrode 330 are repeatedly changed. That is, as the woolen structure of the fabric 350 shrinks and expands, the first electrode 320 and the second electrode 330 have a relatively negative or positive potential. When the first electrode 320 and the second electrode 330 are connected to the first electrode 341 and the second electrode 342, the storage circuit 340 is at the intersection of the fibers 312A and 314A. The generated electrical energy can be stored. Through this, the woolen energy collecting device 300 may efficiently convert and store the human body energy generated in the ultra low frequency motion of the human body, the intermittent motion of the non-resonant mode, the free direction motion, etc. into electrical energy. Since the woolen energy collecting element 300 forms the wool structure after forming the first electrode 320 and the second electrode 330 in a fiber strand state, the time required for forming the electrode can be shortened. In addition, the first electrode 320 and the second electrode 330 connected in units of fiber strands have a simple structure, and a designer can easily position the storage circuit 340 in a desired portion. Therefore, the proposed electrode integrated structure is suitable for the case where the woolen energy collecting element 300 is used in a wide area in a form that can be worn on a garment or a human body. In the woolen energy collecting device 300 using the electrode integrated structure design proposed in the present specification, since the electrodes 320 and 330 are located on the surface of the fiber strand, the connection is simple. In addition, the woolen energy collecting element 300 is easy to select the position to attach the storage circuit 340, it is possible to unconscious harvest of human energy with a high fit.

신체의 관절 부위, 옆구리, 복부 등은 끊임없이 팽창과 수축을 반복한다. 이 때 신체 주변의 의복은 신체 움직임에 따라 팽창과 수축을 반복하게 된다. 의복이 섬유(310A)를 포함하는 경우, 신체의 움직임에 따라 섬유(310A)는 팽창과 수축을 반복하게 된다. 이 경우, 섬유(310A)는 섬유(312A) 및 섬유(314A)의 교차점에서 교류 전기에너지를 생성하며, 생성된 상기 교류 전기에너지는 저장회로(340)에 의하여 포집될 수 있다. 일 실시 예로서, 섬유(310A)는 유연하고 탄력이 극대화 된 형태로 가공된 섬유일 수 있다. 모직형 에너지 포집소자(300)는 인체 운동에서 발생하는 굽힘, 수축, 팽창 등의 부피 및 압력 변화에 의해 발생하는 에너지를 효율적으로 포집할 수 있다. 또한, 모직형 에너지 포집소자(300)는 인체 운동에서 발생하는 굽힘, 수축, 팽창 등의 부피 및 압력 변화에 의한 에너지를 이용하여 전자기기에 필요한 에너지를 자체 공급할 수 있다.The joints, flanks, and abdomen of the body constantly expand and contract. At this time, the clothing around the body repeats the expansion and contraction according to the body movement. When the garment includes the fiber 310A, the fiber 310A is repeatedly expanded and contracted as the body moves. In this case, the fiber 310A generates AC electrical energy at the intersection of the fiber 312A and the fiber 314A, and the generated AC electrical energy may be collected by the storage circuit 340. As an example, the fiber 310A may be a fiber processed in a flexible and elastic form. The woolen energy collecting device 300 may efficiently collect energy generated by changes in volume and pressure, such as bending, contraction, and expansion, which occur in human body motion. In addition, the woolen energy collecting device 300 may supply energy required for the electronic device by using energy due to changes in volume and pressure, such as bending, contraction, and expansion, which occur in human body motion.

도면에는 직물(350)로서 외력에 의한 변형에 의하여 서로 다른 극성 또는 세기를 가지는 전기에너지를 생성하는 섬유(312A, 314A)를 포함하는 복수의 실들로 직조된 직물(350)이 예로서 표현되어 있다. 다른 실시 예로서, 도면에 도시된 바와 달리, 직물(350)은 섬유(312A, 314A) 및 일반적인 섬유(210B)를 포함하는 복수의 실들로 직조될 수 있다. 일례로, 직물(350)은 씨실로서 섬유(312A) 및 섬유(210B)를 사용하고, 날실로서 섬유(314A) 및 섬유(210B)를 사용하여 직조될 수 있다. 이 경우 직물(350)은 섬유(312A), 섬유(314A) 및 섬유(210B)를 독립된 올로서 사용하여 직조될 수 있다. 다르게는, 직물(350)은 섬유(312A)와 섬유(210B)를 혼합한 섬유 및 섬유(314A)와 섬유(210B)를 혼합한 섬유를 각각 씨실 및 날실로 사용하여 직조될 수 있다. 상기의 예시는 이해를 위한 예시로서 상기한 예시 이외에도 직물(350)은 섬유(312A, 314A)와 섬유(210B)를 이용하여 다양한 방법으로 직조될 수 있다. 즉, 상기 변형에 의하여 서로 다른 극성 또는 세기를 가지는 전기에너지를 생성하는 섬유(312A) 및 섬유(314A)가 각각 씨실 및 날실에 배치되는 한 그 배치방법에는 제한이 없다.
In the figure, a fabric 350 woven from a plurality of yarns including fibers 312A and 314A that produce electrical energy having different polarities or intensities by deformation due to external forces as an example 350 is represented as an example. . As another example, as shown in the figure, the fabric 350 may be woven into a plurality of yarns including fibers 312A and 314A and common fibers 210B. In one example, fabric 350 may be woven using fibers 312A and fibers 210B as weft and fibers 314A and fibers 210B as warp. In this case the fabric 350 may be woven using fibers 312A, fibers 314A, and fibers 210B as separate ols. Alternatively, the fabric 350 may be woven using fibers blended with fibers 312A and 210B and fibers blended with fibers 314A and 210B as weft and warp, respectively. The above examples are for illustrative purposes, and in addition to the above examples, the fabric 350 may be woven in various ways using the fibers 312A and 314A and the fibers 210B. That is, the arrangement method is not limited as long as the fibers 312A and 314A for generating electrical energy having different polarities or intensities are arranged in the weft and warp yarns, respectively.

도 4는 또 다른 실시 예에 따른 모직형 에너지 포집소자를 나타내는 도면이다. 도 4는 발생되는 전기에너지가 서로 상쇄되지 않도록 압전물질을 모직형태로 구성하는 또 다른 실시 예이다. 도 4를 참조하면, 모직형 에너지 포집소자(400)는 직물(450)을 포함한다. 몇몇 실시 예들에 있어서, 모직형 에너지 포집소자(400)는 선택적으로(optionally) 제1 전극(420) 및 제2 전극(430)을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 모직형 에너지 포집소자(400)는 저장회로(440)를 더 포함할 수 있다.4 is a view showing a woolen energy collecting device according to another embodiment. 4 is another embodiment in which the piezoelectric material is configured in a wool form so that generated electrical energy does not cancel each other. Referring to FIG. 4, the woolen energy harvesting device 400 includes a fabric 450. In some embodiments, the woolen energy collecting device 400 may optionally further include a first electrode 420 and a second electrode 430. In this case, the woolen energy collecting device 400 may further include a storage circuit 440.

직물(450)은 복수의 실들로 직조된다. 상기 복수의 실들 중 적어도 일부는 외력에 의한 변형에 의하여 전기에너지를 생성하는 섬유(410A)를 포함한다. 섬유(410A)를 포함하는 직물(450)은 도 2와 관련하여 상술한 바와 같이, 외력에 의한 변형에 의하여 전기에너지를 생성할 수 있다. 일 실시 예로서, 섬유(410A)는 상기 외력에 의한 상기 변형에 의하여 서로 다른 극성 또는 세기를 가지는 전기에너지를 생성하는 섬유를 포함할 수 있다. 일 실시 예로서, 섬유(410A)는 씨실에 포함되는 섬유(412A) 및 날실에 포함되는 섬유(414A)를 포함할 수 있다. 이 경우 섬유(412A)는 상기 변형에 의하여 각각 서로 다른 극성 또는 세기를 가지는 전기에너지를 생성하는 섬유(412An) 및 섬유(412Ap)를 포함할 수 있다. 또한, 섬유(414A)는 상기 변형에 의하여 각각 서로 다른 극성 또는 세기를 가지는 전기에너지를 생성하는 섬유(414An) 및 섬유(414Ap)를 포함할 수 있다. 일례로, 섬유(412An, 414An)는 양 옆으로 당겨지면 음의 전압을 띄는 부분과 수축되면 양의 전압을 띄는 부분으로 이루어질 수 있다. 섬유(412Ap, 414Ap)는 양 옆으로 당겨지면 양의 전압을 띄는 부분과 수축되면 음의 전압을 띄는 부분으로 이루어질 수 있다. 다른 예로, 섬유(412An, 414An)는 양 옆으로 당겨지면 양의 전압을 띄는 부분과 수축되면 음의 전압을 띄는 부분으로 이루어질 수 있다. 섬유(412Ap, 414Ap)는 양 옆으로 당겨지면 음의 전압을 띄는 부분과 수축되면 양의 전압을 띄는 부분으로 이루어질 수 있다. 일 실시 예로서, 직물(450)은 섬유(412A) 및 섬유(414A)를 각각 포함하는 씨실 및 날실로부터 직조될 수 있다. 이 경우 상기 씨실은 상기 변형에 의하여 서로 다른 극성 또는 세기를 가지는 전기에너지를 생성하는 섬유(412An) 및 섬유(412Ap)를 번갈아 가며 배치하여 직조될 수 있다. 또한, 상기 날실은 상기 변형에 의하여 서로 다른 극성 또는 세기를 가지는 전기에너지를 생성하는 섬유(414An) 및 섬유(414Ap)를 번갈아 가며 배치하여 직조될 수 있다. 즉, 직물(450)의 상기 씨실 중 서로 연속된 씨실을 제1 씨실 및 제2 씨실이라고 하고, 직물(450)의 상기 날실 중 서로 연속된 날실을 제1 날실 및 제2 날실이라고 하자. 상기 날실 중 서로 연속된 날실은 제1 날실 및 제2 날실이라 하자. 일례로, 상기 서로 연속된 씨실은 상기 제1 씨실이 상기 제1 섬유를 포함하고, 상기 제2 씨실이 상기 제2 섬유를 포함함으로써 서로 연속될 수 있다. 상기 서로 연속된 날실은 상기 제1 날실이 상기 제1 섬유를 포함하고, 상기 제2 날실이 상기 제2 섬유를 포함함으로써 서로 연속될 수 있다. 일례로, 상기 제1 씨실 및 상기 제2 씨실은 각각 섬유(412An) 및 섬유(412Ap)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 날실 및 상기 제2 날실은 각각 섬유(414An) 및 섬유(414Ap)를 포함할 수 있다. 도면에는 직물(450)로서 섬유(412A)를 포함하는 씨실과 섬유(414A)를 포함하는 날실로부터 직조된 직물이 예로서 표현되어 있다. 이 경우 상기 씨실 중 서로 연속된 씨실은 각각 섬유(412An) 및 섬유(412Ap)를 포함한다. 상기 날실 중 서로 연속된 날실은 각각 섬유(414An) 및 섬유(414Ap)를 포함한다. 상기 날실과 상기 씨실은 교차점에서 서로 만나게 된다. 상기 교차점에서 섬유(412A)와 섬유(414A)는 서로 스택 구조를 이루게 된다. 상기 교차점에서의 섬유(412A) 및 섬유(414A)의 스택 구조에 의하여, 직물(450)은 상기 외력에 의한 상기 변형으로부터 효과적으로 전기에너지를 생성할 수 있게 한다. 서로 다른 특성을 가지는 섬유(412A) 및 섬유(414A)가 각각 씨실과 날실에 번갈아 사용되면, 상기 교차점에서 모직구조의 움직임, 수축, 팽창 등에 따라 모직형 에너지 포집소자(400)는 전기에너지를 생성하게 된다. 씨실과 날실을 한 올씩 교차시킨 평직 구조는 구조적으로 튼튼하며, 씨실과 날실 사이의 상기 교차점이 많이 생기게 된다. 따라서, 씨실과 날실을 한 올씩 교차시킨 평직 구조는 다른 구조에 비해 같은 면적에서 많은 에너지를 포집할 수 있다. 씨실과 날실은 유연하고 탄력이 극대화 된 형태로 가공될 수 있다. 다른 실시 예로서, 도면에 도시된 바와 달리, 직물(450)은 섬유(412A, 414A) 및 일반적인 섬유(210B)를 포함하는 복수의 실들로 직조될 수 있다. 일례로, 직물(450)은 씨실로서 섬유(412A) 및 섬유(210B)를 사용하여 날실로서 섬유(414A) 및 섬유(210B)를 사용하여 직조될 수 있다. 이 경우 직물(450)은 섬유(210B)를 독립된 올로서 사용하여 직조될 수 있다. 다르게는, 직물(450)은 섬유(412A)와 섬유(210B)를 혼합한 섬유 및 섬유(414A)와 섬유(210B)를 혼합한 섬유를 각각 씨실 및 날실로 사용하여 직조될 수 있다. 상기의 예시는 이해를 위한 예시로서 상기한 예시 이외에도 직물(450)은 섬유(412An, 412Ap, 412An, 414Ap)와 섬유(210B)를 이용하여 다양한 방법으로 직조될 수 있다. 즉, 상기 변형에 의하여 서로 다른 극성 또는 세기를 가지는 전기에너지를 생성하는 섬유(412An, 412Ap, 412An, 414Ap)가 각각 씨실 및 날실에 배치되는 한 그 배치방법에는 제한이 없다. 섬유(412A) 및 섬유(414A)의 재료, 기능, 구조 및 특성은 도 1과 관련하여 상술한 섬유(110A)의 재료, 기능, 구조 및 특성과 실질적으로 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 설명의 편의상 생략한다.Fabric 450 is woven from a plurality of threads. At least some of the plurality of yarns includes fibers 410A that generate electrical energy by deformation due to external forces. Fabric 450 comprising fibers 410A may generate electrical energy by deformation due to external forces, as described above with reference to FIG. 2. As an embodiment, the fiber 410A may include a fiber that generates electrical energy having different polarities or strengths due to the deformation caused by the external force. In one embodiment, the fibers 410A may include fibers 412A included in the weft and fibers 414A included in the warp. In this case, the fiber 412A may include a fiber 412An and a fiber 412Ap that generate electric energy having different polarities or intensities due to the deformation. In addition, the fiber 414A may include a fiber 414An and a fiber 414Ap that generate electrical energy having different polarities or intensities, respectively, by the deformation. For example, the fibers 412An and 414An may be formed of a portion having a negative voltage when pulled to both sides and a portion having a positive voltage when shrinking. The fibers 412Ap and 414Ap may be formed of a portion having a positive voltage when pulled to the side and a portion having a negative voltage when shrinking. As another example, the fibers 412An and 414An may be formed of a portion having a positive voltage when pulled to both sides and a portion having a negative voltage when shrinking. The fibers 412Ap and 414Ap may be formed of a portion having a negative voltage when pulled to the side and a portion having a positive voltage when shrinking. In one embodiment, fabric 450 may be woven from weft and warp yarns comprising fibers 412A and fibers 414A, respectively. In this case, the weft may be woven by alternately arranging the fibers 412An and the fibers 412Ap that generate electric energy having different polarities or intensities by the deformation. In addition, the warp yarn may be woven by alternately arranging the fibers 414An and the fibers 414Ap to generate electrical energy having different polarities or intensities by the deformation. That is, let the first weft and the second weft of the weft of the weaving 450 of the weaving 450 and the second weft of the weft of the weaving 450 of the weaving 450. The warp that is continuous with each other among the warp yarns is called a first warp and a second warp. In one example, the weft continuous with each other can be continuous with each other by the first weft comprises the first fiber, the second weft comprises the second fiber. The warp that is continuous with each other may be continuous with each other by the first warp including the first fiber and the second warp includes the second fiber. In one example, the first weft and the second weft may include fibers 412An and fibers 412Ap, respectively. In addition, the first warp and the second warp may include fibers 414An and fibers 414Ap, respectively. In the figure, a fabric woven from a weft yarn comprising fiber 412A as fabric 450 and a warp yarn comprising fiber 414A is represented as an example. In this case, the weft yarns which are continuous to each other include the fibers 412An and the fibers 412Ap, respectively. The warp that is continuous with each other of the warp includes fiber 414An and fiber 414Ap, respectively. The warp and weft yarns meet each other at the intersection. At the intersection, the fibers 412A and 414A are stacked on each other. The stack structure of fibers 412A and fibers 414A at the intersection allows the fabric 450 to effectively produce electrical energy from the deformation caused by the external force. When fibers 412A and fibers 414A having different characteristics are alternately used in the weft and the warp, respectively, the woolen energy collecting device 400 generates electric energy according to the movement, shrinkage, and expansion of the wool structure at the intersection. Done. The plain weave structure, in which wefts and warps intersect one by one, is structurally strong, and there are many points of the intersection between wefts and warps. Therefore, the plain weave structure in which weft and warp intersect each other can capture more energy in the same area than other structures. Wefts and warp yarns can be processed into flexible and elasticized forms. As another example, as shown in the figure, the fabric 450 may be woven into a plurality of yarns including fibers 412A, 414A and common fibers 210B. In one example, fabric 450 may be woven using fibers 414A and fibers 210B as warps using fibers 412A and fibers 210B as wefts. In this case the fabric 450 can be woven using the fibers 210B as a separate oar. Alternatively, the woven fabric 450 may be woven using fibers 412A and fibers 210B mixed and fibers 414A and fibers 210B mixed as weft and warp, respectively. The above example is for illustrative purposes, and in addition to the above examples, the fabric 450 may be woven in various ways using the fibers 412An, 412Ap, 412An, 414Ap and the fiber 210B. That is, as long as the fibers 412An, 412Ap, 412An, 414Ap, which generate electric energy having different polarities or intensities by the deformation, are disposed in the weft and warp, respectively, there is no limitation in the arrangement method. The materials, functions, structures, and properties of the fibers 412A and 414A are substantially the same as the materials, functions, structures, and properties of the fibers 110A described above in connection with FIG. Omit for convenience.

제1 전극(420)과 제2 전극(430)은 섬유(410A)의 표면에 서로 이격되어 배치될 수 있다. 일 실시 예로서, 제1 전극(420) 및 제2 전극(430)은 각각 씨실에 포함되는 섬유(412A) 및 날실에 포함되는 섬유(414A)의 일면에 배치될 수 있다. 제1 전극(420)과 제2 전극(430)은 외력에 의한 변형으로부터 섬유(410A)에 의해 생성되는 상기 전기에너지를 외부회로에 제공하는 기능을 수행할 수 있다. 일 실시 예로서, 제1 전극(420)과 제2 전극(430)은 상기 외력에 의한 변형으로부터 섬유(410A)에 의해 생성되는 상기 전기에너지를 저장회로(440)에 제공할 수 있다. 제1 전극(420) 및 제2 전극(430)의 재료, 기능, 구조 및 위치관계는 도 2과 관련하여 상술한 제1 전극(220) 및 제2 전극(230)의 재료, 기능, 구조 및 위치관계와 실질적으로 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 설명의 편의상 생략한다.The first electrode 420 and the second electrode 430 may be spaced apart from each other on the surface of the fiber 410A. As an example, the first electrode 420 and the second electrode 430 may be disposed on one surface of the fiber 412A included in the weft and the fiber 414A included in the warp, respectively. The first electrode 420 and the second electrode 430 may perform a function of providing the external circuit with the electrical energy generated by the fiber 410A from deformation due to external force. In an embodiment, the first electrode 420 and the second electrode 430 may provide the storage circuit 440 with the electrical energy generated by the fiber 410A from deformation caused by the external force. The material, function, structure, and positional relationship of the first electrode 420 and the second electrode 430 may include the materials, functions, structures, and the like of the first electrode 220 and the second electrode 230 described above with reference to FIG. 2. Since it is substantially the same as the positional relationship, a detailed description thereof will be omitted for convenience of description.

저장회로(440)는 제1 전극(420) 및 제2 전극(430)과 전기적으로 연결될 수 있다. 저장회로(440)는 섬유(410A)가 생성하는 상기 전기에너지를 저장할 수 있다. 일 실시 예로서, 제1 전극(420) 및 제2 전극(430)은 저장회로(440)의 전극과 전기적으로 연결될 수 있다. 도면에는 저장회로(440)로서 제1 전극(441), 제2 전극(442) 및 기준전극(443)을 포함하는 저장회로(440)가 예로서 표현되어 있다. 제1 전극(420) 및 제2 전극(430)은 제1 전극(441), 제2 전극(442) 및 기준전극(443)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우 상기 변형에 의하여 섬유(410A)가 생성하는 교류 전기 신호는 제1 전극(441) 및 제2 전극(442)을 통하여 저장회로(440)에 저장될 수 있다. 일 실시 예로서, 도면에 도시된 바와 같이, 제1 전극(420)은 기준전극(443)과 전기적으로 연결될 수 있다. 섬유(414An)의 일면에 배치되는 제2 전극(430) 및 섬유(414Ap)의 일면에 배치되는 제2 전극(430)은 각각 제1 전극(441) 및 제2 전극(442)과 전기적으로 연결될 수 있다. 직물(450)이 외력에 의하여 변형되면, 기준전극(443)의 전위를 기준전위로 할 경우, 섬유(414An)의 상기 일면에 배치되는 제2 전극(430) 및 섬유(414Ap)의 상기 일면에 배치되는 제2 전극(430)은 서로 다른 극성 또는 세기를 가지는 전기에너지를 생성할 수 있다. 이를 통하여, 제1 전극(441) 및 제2 전극(442)에는 교류 전기 신호가 제공될 수 있다. 상기 교류 전기 신호는 저장회로(440)에 저장될 수 있다. 다시 말하면, 모직구조가 수축하는 경우 섬유(414An)의 상기 일면에 배치되는 제2 전극(430) 및 섬유(414Ap)의 상기 일면에 배치되는 제2 전극(430) 중 어느 한 전극은 상대적으로 양의 전위를 가지며, 나머지 어느 한 전극은 상대적으로 음의 전위를 가질 수 있다. 이 경우 상기 모직구조가 팽창하는 경우 상기 어느 한 전극은 상대적으로 음의 전위를 가지며, 상기 나머지 어느 한 전극은 상대적으로 양의 전위를 가질 수 있다. 즉, 직물(450)에 반복적인 신장과 압축이 가해지면, 섬유(414An)의 상기 일면에 배치되는 제2 전극(430) 및 섬유(414Ap)의 상기 일면에 배치되는 제2 전극(430)에 가해지는 전압의 극성은 반복적으로 바뀌게 된다. 이를 통하여 섬유(414An)의 상기 일면에 배치되는 제2 전극(430) 및 섬유(414Ap)의 상기 일면에 배치되는 제2 전극(430) 양단에서 교류 전기 신호가 생성될 수 있다. 다른 실시 예로서, 도면에 도시된 바와 달리, 제2 전극(430)이 기준전극(443)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우 섬유(412An)의 상기 일면에 배치되는 제1 전극(420) 및 섬유(412Ap)의 상기 일면에 배치되는 제1 전극(420)은 각각 제1 전극(441) 및 제2 전극(442)과 전기적으로 연결될 수 있다. 직물(450)이 외력에 의하여 변형되면, 기준전극(443)의 전위를 기준전위로 할 경우, 섬유(412An)의 상기 일면에 배치되는 제1 전극(420) 및 섬유(412Ap)의 상기 일면에 배치되는 제1 전극(420)은 서로 다른 극성을 가지는 전기에너지를 생성할 수 있다. 이를 통하여, 제1 전극(441) 및 제2 전극(442)에는 교류 전기 신호가 제공될 수 있다. 상기 교류 전기 신호는 저장회로(440)에 저장될 수 있다. 일 실시 예로서, 저장회로(340)는 다이오드(미도시), 축전기(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 다이오드는 섬유(410A)가 생성하는 상기 교류 전기 신호를 정류하여 상기 축전기에 제공하며, 상기 축전기는 정류된 전기 신호로부터 전기에너지를 저장할 수 있다. 몇몇 다른 실시 예들에 있어서, 전기에너지를 이용하는 무선 센서 네트워크 등과 같은 회로에서 교류 전기 신호를 직접 이용하는 경우에는 상기 충전기는 생략될 수 있다. 저장회로(440)의 기능, 구조 및 특성은 도 1과 관련하여 상술한 저장회로(140)의 기능, 구조 및 특성과 실질적으로 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 설명의 편의상 생략한다. The storage circuit 440 may be electrically connected to the first electrode 420 and the second electrode 430. The storage circuit 440 may store the electrical energy generated by the fiber 410A. In an embodiment, the first electrode 420 and the second electrode 430 may be electrically connected to the electrodes of the storage circuit 440. In the drawing, the storage circuit 440 including the first electrode 441, the second electrode 442, and the reference electrode 443 as the storage circuit 440 is illustrated as an example. The first electrode 420 and the second electrode 430 may be electrically connected to the first electrode 441, the second electrode 442, and the reference electrode 443. In this case, the alternating current electrical signal generated by the fiber 410A may be stored in the storage circuit 440 through the first electrode 441 and the second electrode 442. In an embodiment, as shown in the drawing, the first electrode 420 may be electrically connected to the reference electrode 443. The second electrode 430 disposed on one surface of the fiber 414An and the second electrode 430 disposed on one surface of the fiber 414Ap may be electrically connected to the first electrode 441 and the second electrode 442, respectively. Can be. When the fabric 450 is deformed by an external force, when the potential of the reference electrode 443 is set as the reference potential, the second electrode 430 disposed on the one surface of the fiber 414An and the one surface of the fiber 414Ap are disposed. The disposed second electrode 430 may generate electric energy having different polarities or intensities. Through this, an AC electrical signal may be provided to the first electrode 441 and the second electrode 442. The AC electrical signal may be stored in the storage circuit 440. In other words, when the woolen structure shrinks, any one of the second electrode 430 disposed on the one surface of the fiber 414An and the second electrode 430 disposed on the one surface of the fiber 414Ap is relatively positive. Has a potential of, and the other electrode may have a relatively negative potential. In this case, when the wool structure is expanded, any one electrode may have a relatively negative potential, and the other electrode may have a relatively positive potential. That is, when repeated stretching and compression is applied to the fabric 450, the second electrode 430 disposed on the one surface of the fiber 414An and the second electrode 430 disposed on the one surface of the fiber 414Ap. The polarity of the applied voltage changes repeatedly. Through this, an AC electrical signal may be generated at both ends of the second electrode 430 disposed on the one surface of the fiber 414An and the second electrode 430 disposed on the one surface of the fiber 414Ap. As another embodiment, unlike the drawing, the second electrode 430 may be electrically connected to the reference electrode 443. In this case, the first electrode 420 disposed on the one surface of the fiber 412An and the first electrode 420 disposed on the one surface of the fiber 412Ap are respectively the first electrode 441 and the second electrode 442. And can be electrically connected. When the fabric 450 is deformed by an external force, when the potential of the reference electrode 443 is set to the reference potential, the fabric 450 is disposed on the one surface of the first electrode 420 and the fiber 412Ap disposed on the one surface of the fiber 412An. The disposed first electrode 420 may generate electrical energy having different polarities. Through this, an AC electrical signal may be provided to the first electrode 441 and the second electrode 442. The AC electrical signal may be stored in the storage circuit 440. In an embodiment, the storage circuit 340 may include a diode (not shown) and a capacitor (not shown). The diode rectifies and provides the alternating current electrical signal generated by the fiber 410A to the capacitor, and the capacitor may store electrical energy from the rectified electrical signal. In some other embodiments, the charger may be omitted if the AC electrical signal is directly used in a circuit such as a wireless sensor network using electrical energy. Since the function, structure and characteristics of the storage circuit 440 are substantially the same as the function, structure and characteristics of the storage circuit 140 described above with reference to FIG. 1, a detailed description thereof will be omitted for convenience of description.

도 4를 다시 참조하면, 도면에는 외력에 의한 변형에 의하여 서로 다른 극성 또는 세기를 가지는 전기에너지를 생성하는 섬유(412An, 412Ap, 414An, 414Ap)를 포함하는 모직형 에너지 포집소자(400)가 예로서 표현되어 있다. 섬유(412An, 414An)와 섬유(412Ap, 414Ap)는 교차점에서 스택 구조를 이룰 수 있다. 섬유(412An, 414An)와 섬유(412Ap, 414Ap)는 교차점에서의 모직구조의 움직임, 수축, 팽창 등에 의하여 서로 반대 극성의 전기에너지를 생성할 수 있다. 모직형 에너지 포집소자(400)는 외력에 의한 변형이 주어졌을 때 보다 많은 에너지의 수확을 위하여 씨실과 날실의 교차점에서의 스택 구조를 사용한다. 상기 씨실 및 상기 날실은 각각 섬유(412A) 및 섬유(414A)를 포함한다. 제1 전극(420) 및 제2 전극(430)은 상기 교차점에서 섬유(412A) 및 섬유(414A)에 의해 생성되는 전기에너지를 효율적으로 저장회로(440)에 전달하기 위하여 섬유(412A) 및 섬유(414A)의 상기 일면에 배치될 수 있다. 섬유(412A) 및 섬유(414A)에서 발생하는 전기에너지를 저장회로(440)에 제공하기 위해서는 상기 씨실과 상기 날실의 무수히 많은 교차점을 연결하는 복잡한 배선이 요구될 수 있다. 상기 복잡한 배선은 모직형 에너지 포집소자(400)의 제작을 어렵게 하거나, 에너지 포집의 효율성을 감소시킬 수 있다. 섬유(412A) 및 섬유(414A)의 상기 일면에 제1 전극(420) 및 제2 전극(430)을 두면, 제1 전극(420) 및 제2 전극(430)은 섬유가닥 단위로 저장회로(440)와 연결될 수 있다. 즉, 저장회로(440)는 섬유가닥 단위로 발생되는 전기에너지를 저장할 수 있다. 이를 통하여 모직형 에너지 포집소자(400)는 용이하게 제작될 수 있고, 에너지 포집의 효율성을 향상시킬 수 있다. 다시 말하면, 섬유(412A) 및 섬유(414A)의 상기 일면에 제1 전극(420) 및 제2 전극(430)을 배치하면, 교차점마다 배선연결이 되는 것이 아니라 상기 섬유가닥 단위로 전기 배선이 연결될 수 있다. 일례로, 섬유(412An, 414An)는 양 옆으로 당겨지면 음의 전압을 띄는 부분과 수축되면 양의 전압을 띄는 부분으로 이루어질 수 있다. 섬유(412Ap, 414Ap)는 양 옆으로 당겨지면 양의 전압을 띄는 부분과 수축되면 음의 전압을 띄는 부분으로 이루어질 수 있다. 제1 전극(420)은 기준전극(443)과 전기적으로 연결될 수 있다. 섬유(414An)의 일면에 배치되는 제2 전극(430) 및 섬유(414Ap)의 일면에 배치되는 제2 전극(430)은 각각 제1 전극(441) 및 제2 전극(442)과 전기적으로 연결될 수 있다.Referring again to FIG. 4, the drawing illustrates a woolen energy collecting device 400 including fibers 412An, 412Ap, 414An, and 414Ap that generate electrical energy having different polarities or intensities by deformation due to external force. It is expressed as Fibers 412An and 414An and fibers 412Ap and 414Ap may form a stack structure at the intersection. The fibers 412An and 414An and the fibers 412Ap and 414Ap may generate electrical energy having opposite polarities due to movement, contraction, expansion, or the like of the wool structure at the intersection. The woolen energy collecting device 400 uses a stack structure at the intersection of the weft and warp yarns for harvesting more energy when a deformation due to external force is given. The weft and the warp comprise fiber 412A and fiber 414A, respectively. The first electrode 420 and the second electrode 430 are the fibers 412A and fibers to efficiently transfer the electrical energy generated by the fibers 412A and 414A to the storage circuit 440 at the intersection. May be disposed on the one surface of 414A. In order to provide electrical energy generated from the fibers 412A and 414A to the storage circuit 440, a complicated wiring connecting the weft yarn and the warp yarns may be required. The complicated wiring may make it difficult to manufacture the woolen energy collecting device 400, or may reduce the efficiency of energy collection. When the first electrode 420 and the second electrode 430 are disposed on the one surface of the fiber 412A and the fiber 414A, the first electrode 420 and the second electrode 430 are stored in the unit of fiber strands. 440 may be connected. That is, the storage circuit 440 may store electrical energy generated in fiber strand units. Through this, the woolen energy collecting device 400 can be easily manufactured and can improve the efficiency of energy collection. In other words, when the first electrode 420 and the second electrode 430 are disposed on the one surface of the fiber 412A and the fiber 414A, electrical wires may be connected in units of the fiber strands rather than wires at each intersection point. Can be. For example, the fibers 412An and 414An may be formed of a portion having a negative voltage when pulled to both sides and a portion having a positive voltage when shrinking. The fibers 412Ap and 414Ap may be formed of a portion having a positive voltage when pulled to the side and a portion having a negative voltage when shrinking. The first electrode 420 may be electrically connected to the reference electrode 443. The second electrode 430 disposed on one surface of the fiber 414An and the second electrode 430 disposed on one surface of the fiber 414Ap may be electrically connected to the first electrode 441 and the second electrode 442, respectively. Can be.

이 경우 직물(350)이 수축되면, 섬유(414An)의 상기 일면에 배치되는 제2 전극(430)에는 음의 전압이 가해질 수 있으며, 섬유(414Ap)의 상기 일면에 배치되는 제2 전극(430)에는 양의 전압이 가해질 수 있다. 직물(450)에 반복적인 신장과 압축이 가해지면, 섬유(414An)의 상기 일면에 배치되는 제2 전극(430) 및 섬유(414Ap)의 상기 일면에 배치되는 제2 전극(430)에 가해지는 전압의 극성은 반복적으로 바뀌게 된다. 이를 통하여 제1 전극(441) 및 제2 전극(442) 양단에서 교류 전기 신호가 제공될 수 있으며, 저장회로(440)은 상기 교류 전기 신호를 저장할 수 있다. 다시 말하면, 직물(450)에 반복적인 신장과 압축이 가해지면, 섬유(414An)의 상기 일면에 배치되는 제2 전극(430) 및 섬유(414Ap)의 상기 일면에 배치되는 제2 전극(430)에 가해지는 전압의 극성은 반복적으로 바뀌게 된다. 즉, 직물(450)의 모직구조의 수축 및 팽창에 따라 섬유(414An)의 상기 일면에 배치되는 제2 전극(430) 및 섬유(414Ap)의 상기 일면에 배치되는 제2 전극(430)은 상대적으로 음 또는 양의 전위를 가지게 된다. 제1 전극(341) 및 제2 전극(342)은 각각 섬유(414An)의 상기 일면에 배치되는 제2 전극(430) 및 섬유(414Ap)의 상기 일면에 배치되는 제2 전극(430)에 연결되므로, 저장회로(440)는 섬유(412A) 및 섬유(414A)의 상기 교차점에서 생성되는 전기에너지를 저장할 수 있다. 이를 통하여, 모직형 에너지 포집소자(400)는 인체의 극 저주파 운동, 비공진 모드의 간헐적인 운동, 자유 방향 운동 등에서 생성되는 인체에너지를 전기에너지로 효율적으로 변환하여 저장할 수 있다. 모직형 에너지 포집소자(400)는 제1 전극(420) 및 제2 전극(430)을 섬유가닥 상태에서 형성한 후 모직구조를 만들기 때문에 전극 형성을 위한 단계에 소요되는 시간이 단축할 수 있다. 또한, 섬유가닥 단위로 연결되는 제1 전극(420) 및 제2 전극(430)은 구조가 간단하며, 설계자는 저장회로(440)를 원하는 부분에 용이하게 위치시킬 수 있다. 따라서 제안한 전극 집적 구조는 모직형 에너지 포집소자(400)를 의복 또는 인체에 착용가능 한 형태로 넓은 영역에 사용할 경우에 적합하다. 본 명세서에서 제안한 전극 집적 구조 설계를 사용한 모직형 에너지 포집소자(400)는 전극(420, 430)이 섬유가닥의 표면에 위치하므로 연결이 간단하다. 또한, 모직형 에너지 포집소자(400)는 저장회로(440)를 부착할 수 있는 위치의 선정이 용이하므로 높은 착용감으로 인체 에너지의 무의식적인 수확이 가능하다. In this case, when the fabric 350 is contracted, a negative voltage may be applied to the second electrode 430 disposed on the one surface of the fiber 414An, and the second electrode 430 disposed on the one surface of the fiber 414Ap. ) May be subjected to a positive voltage. When repeated stretching and compression is applied to the fabric 450, it is applied to the second electrode 430 disposed on the one side of the fiber 414An and the second electrode 430 disposed on the one side of the fiber 414Ap. The polarity of the voltage changes repeatedly. Through this, an AC electric signal may be provided at both ends of the first electrode 441 and the second electrode 442, and the storage circuit 440 may store the AC electric signal. In other words, when repeated stretching and compression is applied to the fabric 450, the second electrode 430 disposed on the one side of the fiber 414An and the second electrode 430 disposed on the one side of the fiber 414Ap. The polarity of the applied voltage changes repeatedly. That is, the second electrode 430 disposed on the one surface of the fiber 414An and the second electrode 430 disposed on the one surface of the fiber 414Ap are relatively in accordance with the contraction and expansion of the wool structure of the fabric 450. Will have a negative or positive potential. The first electrode 341 and the second electrode 342 are respectively connected to the second electrode 430 disposed on the one side of the fiber 414An and the second electrode 430 disposed on the one side of the fiber 414Ap. Therefore, the storage circuit 440 may store the electrical energy generated at the intersection of the fibers 412A and 414A. Through this, the woolen energy collecting device 400 may efficiently convert and store the human body energy generated from the ultra low frequency motion of the human body, the intermittent motion of the non-resonant mode, the free direction motion, and the like into electrical energy. Since the woolen energy collecting device 400 forms the wool structure after the first electrode 420 and the second electrode 430 are formed in the fiber strand state, the time required for forming the electrode can be shortened. In addition, the first electrode 420 and the second electrode 430 connected in units of fiber strands have a simple structure, and a designer may easily position the storage circuit 440 at a desired portion. Therefore, the proposed electrode integrated structure is suitable when the woolen energy collecting device 400 is used in a wide area in a form that can be worn on clothing or the human body. In the woolen energy collecting device 400 using the electrode integrated structure design proposed in the present specification, since the electrodes 420 and 430 are positioned on the surface of the fiber strand, the connection is simple. In addition, the woolen energy collecting element 400 is easy to select the position to attach the storage circuit 440, it is possible to unconscious harvest of human energy with a high fit.

신체의 관절 부위, 옆구리, 복부 등은 끊임없이 팽창과 수축을 반복한다. 이 때 신체 주변의 의복은 신체 움직임에 따라 팽창과 수축을 반복하게 된다. 의복이 섬유(410A)를 포함하는 경우, 신체의 움직임에 따라 섬유(410A)는 팽창과 수축을 반복하게 된다. 이 경우, 섬유(410A)는 섬유(412An, 414An)와 섬유(412Ap, 414Ap)의 교차점에서 교류 전기에너지를 생성하며, 생성된 상기 교류 전기에너지는 저장회로(440)에 의하여 포집될 수 있다. 일 실시 예로서, 섬유(410A)는 유연하고 탄력이 극대화 된 형태로 가공된 섬유일 수 있다.The joints, flanks, and abdomen of the body constantly expand and contract. At this time, the clothing around the body repeats the expansion and contraction according to the body movement. When the garment includes the fiber 410A, the fiber 410A repeats expansion and contraction as the body moves. In this case, the fiber 410A generates AC electrical energy at the intersection of the fibers 412An and 414An and the fibers 412Ap and 414Ap, and the generated AC electrical energy may be collected by the storage circuit 440. In one embodiment, the fiber 410A may be a fiber processed in a form that is flexible and maximized elasticity.

도면에는 직물(450)로서 외력에 의한 변형에 의하여 서로 다른 극성 또는 세기를 가지는 전기에너지를 생성하는 섬유(412An, 414An) 및 섬유(412Ap, 414Ap)를 포함하는 복수의 실들로 직조된 직물(450)이 예로서 표현되어 있다. 다른 실시 예로서, 도면에 도시된 바와 달리, 직물(450)은 섬유(412An, 412Ap, 414An, 414Ap) 및 일반적인 섬유(210B)를 포함하는 복수의 실들로 직조될 수 있다. 일례로, 직물(450)은 씨실로서 섬유(412An, 412Ap) 및 섬유(210B)를 사용하고, 날실로서 섬유(414An, 414Ap) 및 섬유(210B)를 사용하여 직조될 수 있다. 이 경우 직물(450)은 섬유(412An, 412Ap), 섬유(414An, 414Ap) 및 섬유(210B)를 독립된 올로서 사용하여 직조될 수 있다. 다르게는, 직물(450)은 섬유(412An, 412Ap)와 섬유(210B)를 혼합한 섬유 및 섬유(414An, 414Ap)와 섬유(210B)를 혼합한 섬유를 각각 씨실 및 날실로 사용하여 직조될 수 있다. 상기의 예시는 이해를 위한 예시로서 상기한 예시 이외에도 직물(450)은 섬유(412An, 412Ap, 414An, 414Ap)와 섬유(210B)를 이용하여 다양한 방법으로 직조될 수 있다. 즉, 상기 변형에 의하여 서로 다른 극성 또는 세기를 가지는 전기에너지를 생성하는 섬유(412An, 412Ap) 및 섬유(414An, 414Ap)가 각각 씨실 및 날실에 교대로 배치되는 한 그 배치방법에는 제한이 없다.
The fabric 450 is a fabric 450 that is woven from a plurality of yarns including fibers 412An and 414An and fibers 412Ap and 414Ap that produce electrical energy having different polarities or intensities by deformation due to external forces. ) Is represented as an example. As another example, as shown in the figure, the fabric 450 may be woven into a plurality of yarns including fibers 412An, 412Ap, 414An, 414Ap and common fibers 210B. In one example, fabric 450 may be woven using fibers 412An, 412Ap and fibers 210B as wefts, and fibers 414An, 414Ap and fibers 210B as warps. In this case the fabric 450 may be woven using fibers 412An, 412Ap, fibers 414An, 414Ap, and fibers 210B as separate oars. Alternatively, the fabric 450 may be woven using fibers mixed with fibers 412An and 412Ap and fibers 210B and fibers mixed with fibers 414An and 414Ap and fibers 210B as weft and warp, respectively. have. The above example is for illustrative purposes, and in addition to the above examples, the fabric 450 may be woven in various ways using the fibers 412An, 412Ap, 414An, 414Ap and the fibers 210B. That is, the arrangement method is not limited as long as the fibers 412An and 412Ap and the fibers 414An and 414Ap, which generate electric energy having different polarities or intensities, are alternately disposed in the weft and warp yarns, respectively.

도 5는 일 실시 예에 따른 모직형 에너지 포집소자 제조방법을 설명하는 흐름도이다. 도 5를 참조하면, 510블록에서, 외력에 의한 변형에 의하여 전기에너지를 생성하는 섬유를 포함하는 실을 준비한다. 상기 섬유는 예로서 압전섬유, 압전물질(piezoelectric material)이 코팅된 섬유 및 이들의 조합 중에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 압전섬유는 상기 압전물질을 사용하여 제작된 섬유일 수 있다. 상기 압전물질은 예로서 PVDF(polyvinylidene fluoride), PZT(lead zirconate titanate) 등일 수 있다. 압전물질이 코팅된 상기 섬유는 예로서 일반적인 섬유(110B)일 수 있다. 상기의 예시는 이해를 위한 예시로도 상기한 예시 이외에도 다양한 재료가 사용될 수 있다.5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a woolen energy collecting device according to an embodiment. Referring to FIG. 5, in block 510, a yarn including a fiber that generates electrical energy by deformation by external force is prepared. The fiber may include at least one selected from piezoelectric fibers, piezoelectric coated fibers, and combinations thereof. The piezoelectric fiber may be a fiber manufactured using the piezoelectric material. The piezoelectric material may be, for example, polyvinylidene fluoride (PVDF), lead zirconate titanate (PZT), or the like. The fiber coated with the piezoelectric material may be, for example, the general fiber 110B. In the above example, various materials may be used in addition to the above examples as examples for understanding.

520블록에서, 상기 섬유의 표면에 서로 이격되어 배치되는 제1 전극 및 제2 전극을 형성한다. 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극으로서 다양한 전도성 재료가 사용될 수 있다. 상기 전도성 재료는 예로서 금속, 전도성 폴리머 등일 수 있다. 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 섬유의 상기 표면에 전도성 박막을 형성하여 배치될 수 있다. 상기 전도성 박막은 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자(이하 당업자라 함)에게 잘 알려져 있는 여러 공정들 중 어느 하나가 적용되어 상기 섬유의 상기 표면에 형성될 수 있다. 예로서, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 형성하는 상기 공정은 화학적 기상 증착법(chemical vapor deposition), 물리적 기상 증착법(physical vapor deposition) 등을 포함할 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 설명의 편의상 생략한다.In block 520, a first electrode and a second electrode are formed on the surface of the fiber spaced apart from each other. Various conductive materials may be used as the first electrode and the second electrode. The conductive material may be, for example, a metal, a conductive polymer, or the like. The first electrode and the second electrode may be formed by forming a conductive thin film on the surface of the fiber. The conductive thin film may be formed on the surface of the fiber by applying any one of several processes well known to those skilled in the art (hereinafter, those skilled in the art). For example, the process of forming the first electrode and the second electrode may include chemical vapor deposition, physical vapor deposition, and the like. Omit.

몇몇 다른 실시 예들에 있어서, 모직형 에너지 포집소자 제조방법은 선택적으로(optionally) 상기 실을 포함하는 복수의 실들을 사용하여 직물을 직조하는 과정을 더 포함할 수 있다. 상기 섬유는 상기 외력에 의한 상기 변형에 의하여 서로 다른 극성을 가지는 전기에너지를 생성하는 제1 섬유 및 제2 섬유를 포함할 수 있다. 일 실시 예로서, 상기 직물을 직조하는 상기 과정은 상기 복수의 실들 중 일부를 씨실로 하고, 나머지 일부를 날실로 하여 상기 직물을 직조하는 과정을 포함할 수 있다. 상기 씨실 및 상기 날실은 각각 상기 제1 섬유 및 상기 제2 섬유를 포함할 수 있다. 다른 실시 예로서, 상기 직물을 직조하는 상기 과정은 상기 복수의 실들 중 일부를 씨실로 하고, 나머지 일부를 날실로 하여 상기 직물을 직조하는 과정을 포함할 수 있다. 상기 씨실 중 서로 연속된 씨실은 제1 씨실 및 제2 씨실이라 하자. 또한, 상기 날실 중 서로 연속된 날실은 제1 날실 및 제2 날실이라 하자. 일례로, 상기 서로 연속된 씨실은 상기 제1 씨실이 상기 제1 섬유를 포함하고, 상기 제2 씨실이 상기 제2 섬유를 포함함으로써 서로 연속될 수 있다. 상기 서로 연속된 날실은 상기 제1 날실이 상기 제1 섬유를 포함하고, 상기 제2 날실이 상기 제2 섬유를 포함함으로써 서로 연속될 수 있다. 상기 직물에 포함되는 상기 섬유의 배치, 위치관계 등을 포함하는 특징들은 도1 내지 도4와 관련하여 상술한 섬유(110, 210A, 310A, 410A)의 배치, 위치관계 등을 포함하는 특징들로부터 유추할 수 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 설명의 편의상 생략한다. 상기 직물은 당업자에게 잘 알려져 있는 여러 방법들 중 어느 하나가 적용되어 직조될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 설명의 편의상 생략한다.In some other embodiments, the method of manufacturing a woolen energy collecting device may optionally further include weaving a fabric using a plurality of yarns including the yarns. The fiber may include a first fiber and a second fiber generating electrical energy having different polarities by the deformation caused by the external force. In one embodiment, the process of weaving the fabric may include a process of weaving the fabric using a part of the plurality of yarns as wefts, and the other part as warps. The weft and the warp may include the first fiber and the second fiber, respectively. In another embodiment, the process of weaving the fabric may include a process of weaving the fabric using some of the plurality of yarns as wefts and the remaining portions as warp yarns. The weft yarns which are continuous with each other of the weft yarns are called first weft yarns and second weft yarns. In addition, the warp that is continuous with each other of the warp is called a first warp and a second warp. In one example, the weft continuous with each other can be continuous with each other by the first weft comprises the first fiber, the second weft comprises the second fiber. The warp that is continuous with each other may be continuous with each other by the first warp including the first fiber and the second warp includes the second fiber. Features including the placement, positional relationship, etc. of the fibers included in the fabric are derived from features including the placement, positional relationship, etc. of the fibers 110, 210A, 310A, 410A described above with reference to FIGS. Since it can be inferred, a detailed description thereof will be omitted for convenience of description. The fabric can be woven by any one of several methods well known to those skilled in the art. Detailed description thereof will be omitted for convenience of description.

몇몇 또 다른 실시 예들에 있어서, 모직형 에너지 포집소자 제조방법은 530블록에 도시된 바와 같이 선택적으로(optionally) 상기 전기에너지를 저장하는 저장회로를 제공하는 과정을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 저장회로와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 저장회로는 다이오드(미도시), 축전기(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 다이오드는 상기 섬유가 생성하는 교류 전기 신호를 정류하여 상기 축전기에 제공하며, 상기 축전기는 정류된 전기 신호로부터 전기에너지를 저장할 수 있다. 몇몇 다른 실시 예들에 있어서, 전기에너지를 이용하는 무선 센서 네트워크 등과 같은 회로에서 교류 전기 신호를 직접 이용하는 경우에는 상기 충전기는 생략될 수 있다.
In some other embodiments, the method of manufacturing a woolen energy collecting device may further include providing a storage circuit for selectively storing the electrical energy as shown in block 530. In this case, the first electrode and the second electrode may be electrically connected to the storage circuit. The storage circuit may include a diode (not shown) and a capacitor (not shown). The diode rectifies and provides an alternating electrical signal generated by the fiber to the capacitor, and the capacitor may store electrical energy from the rectified electrical signal. In some other embodiments, the charger may be omitted when using an alternating current electrical signal directly in a circuit such as a wireless sensor network using electrical energy.

상기로부터, 본 개시의 다양한 실시 예들이 예시를 위해 기술되었으며, 아울러 본 개시의 범주 및 사상으로부터 벗어나지 않고 가능한 다양한 변형 예들이 존재함을 이해할 수 있을 것이다. 그리고 개시되고 있는 상기 다양한 실시 예들은 본 개시된 사상을 한정하기 위한 것이 아니며, 진정한 사상 및 범주는 하기의 청구항으로부터 제시될 것이다.From the foregoing it will be appreciated that various embodiments of the present disclosure have been described for purposes of illustration and that there are many possible variations without departing from the scope and spirit of this disclosure. And that the various embodiments disclosed are not to be construed as limiting the scope of the disclosed subject matter, but true ideas and scope will be set forth in the following claims.

Claims (20)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 복수의 실들로 직조되는 직물-상기 복수의 실들 중 적어도 일부는 외력에 의한 변형에 의해 전기에너지를 생성하는 섬유를 포함함-;을 포함하며,
상기 섬유는 상기 외력에 의한 상기 변형에 의하여 서로 다른 극성을 가지는 전기에너지를 생성하는 제1 섬유 및 제2 섬유를 포함하되,
상기 직물은 상기 복수의 실들 중 일부를 씨실로 하고, 나머지 일부를 날실로 하여 직조되며, 상기 씨실 및 상기 날실은 각각 상기 제1 섬유 및 상기 제2 섬유를 포함하는 모직형 에너지 포집소자.A fabric woven from a plurality of yarns, at least some of the plurality of yarns comprising fibers generating electrical energy by deformation by external forces;
The fiber includes a first fiber and a second fiber to generate electrical energy having different polarities by the deformation caused by the external force,
And the fabric is woven with a part of the plurality of yarns as wefts and the other part as warp yarns, and the weft and the warp yarns each include the first fiber and the second fiber. 제6항에 있어서,
상기 씨실의 일면에 배치되는 제1 전극 및 상기 날실의 일면에 배치되는 제2 전극을 더 포함하되,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 서로 이격되어 배치되는 모직형 에너지 포집소자.The method according to claim 6,
Further comprising a first electrode disposed on one surface of the weft and a second electrode disposed on one surface of the warp,
The first electrode and the second electrode is a woolen energy collecting element spaced apart from each other. 제7항에 있어서,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극과 전기적으로 연결되어 상기 전기에너지를 저장하는 저장회로를 더 포함하되,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 각각 상기 저장회로의 서로 다른 전극과 전기적으로 연결되는 모직형 에너지 포집소자.The method of claim 7, wherein
And a storage circuit electrically connected to the first electrode and the second electrode to store the electrical energy.
The first electrode and the second electrode is a woolen energy collecting element is electrically connected to each other electrode of the storage circuit. 복수의 실들로 직조되는 직물-상기 복수의 실들 중 적어도 일부는 외력에 의한 변형에 의해 전기에너지를 생성하는 섬유를 포함함-;을 포함하며,
상기 섬유는 상기 외력에 의한 상기 변형에 의하여 서로 다른 극성을 가지는 전기에너지를 생성하는 제1 섬유 및 제2 섬유를 포함하되,
상기 직물은 상기 복수의 실들 중 일부를 씨실로 하고, 나머지 일부를 날실로 하여 직조되며,
상기 씨실 중 서로 연속된 씨실-이하 제1 씨실 및 제2 씨실이라 함-은 상기 제1 씨실이 상기 제1 섬유를 포함하고, 상기 제2 씨실이 상기 제2 섬유를 포함함으로써 서로 연속되며,
상기 날실 중 서로 연속된 날실-이하 제1 날실 및 제2 날실이라 함-은 상기 제1 날실이 상기 제1 섬유를 포함하고, 상기 제2 날실이 상기 제2 섬유를 포함함으로써 서로 연속되는 모직형 에너지 포집소자.A fabric woven from a plurality of yarns, at least some of the plurality of yarns comprising fibers generating electrical energy by deformation by external forces;
The fiber includes a first fiber and a second fiber to generate electrical energy having different polarities by the deformation caused by the external force,
The fabric is woven with some of the plurality of yarns as wefts and some as warps;
Wefts that are continuous to each other of the weft yarns, hereinafter referred to as first weft yarns and second weft yarns, are contiguous with each other by the first weft yarn comprising the first fiber and the second weft yarn comprising the second fiber,
The warp yarns continuously connected to each other of the warp yarns, hereinafter referred to as first warp yarns and second warp yarns, are woolen yarns which are continuous with each other by the first warp yarns including the first fibers and the second warp yarns including the second fibers. Energy collector. 제9항에 있어서,
상기 씨실의 일면에 배치되는 제1 전극 및 상기 날실의 일면에 배치되는 제2 전극을 더 포함하되,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 서로 이격되어 배치되는 모직형 에너지 포집소자.10. The method of claim 9,
Further comprising a first electrode disposed on one surface of the weft and a second electrode disposed on one surface of the warp,
The first electrode and the second electrode is a woolen energy collecting element spaced apart from each other. 제10항에 있어서,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극과 전기적으로 연결되어 상기 전기에너지를 저장하는 저장회로를 더 포함하되,
상기 제1 씨실의 상기 일면에 배치되는 상기 제1 전극 및 상기 제2 씨실의 상기 일면에 배치되는 상기 제1 전극은 각각 상기 저장회로의 서로 다른 전극과 전기적으로 연결되며,
상기 저장회로는 상기 제2 전극의 전위를 기준전압으로 하는 모직형 에너지 포집소자.The method of claim 10,
And a storage circuit electrically connected to the first electrode and the second electrode to store the electrical energy.
The first electrode disposed on the one surface of the first weft and the first electrode disposed on the one surface of the second weft are electrically connected to different electrodes of the storage circuit, respectively.
And said storage circuit is a woolen energy collecting element whose potential of said second electrode is a reference voltage. 제10항에 있어서,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극과 전기적으로 연결되어 상기 전기에너지를 저장하는 저장회로를 더 포함하되,
상기 제1 날실의 상기 일면에 배치되는 상기 제2 전극 및 상기 제2 날실의 상기 일면에 배치되는 상기 제2 전극은 각각 상기 저장회로의 서로 다른 전극과 전기적으로 연결되며,
상기 저장회로는 상기 제1 전극의 전위를 기준전압으로 하는 모직형 에너지 포집소자.The method of claim 10,
And a storage circuit electrically connected to the first electrode and the second electrode to store the electrical energy.
The second electrode disposed on the one surface of the first warp and the second electrode disposed on the one surface of the second warp are electrically connected to different electrodes of the storage circuit, respectively.
And said storage circuit is a woolen energy collecting element whose potential of said first electrode is a reference voltage. 제6항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 섬유는 압전섬유, 압전물질이 코팅된 섬유 및 이들의 조합 중에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 모직형 에너지 포집소자.13. The method according to any one of claims 6 to 12,
The fiber is a woolen energy collecting device comprising at least one selected from piezoelectric fibers, piezoelectric material coated fibers and combinations thereof. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 외력에 의한 변형에 의해 전기에너지를 생성하는 섬유를 포함하는 실을 준비하는 과정;
상기 섬유의 표면에 서로 이격되어 배치되는 제1 전극 및 제2 전극을 형성하는 과정; 및
상기 실을 포함하는 복수의 실들을 사용하여 직물을 직조하는 과정을 포함하되,
상기 섬유는 상기 외력에 의한 상기 변형에 의하여 서로 다른 극성을 가지는 전기에너지를 생성하는 제1 섬유 및 제2 섬유를 포함하며,
상기 직물을 직조하는 상기 과정은 상기 복수의 실들 중 일부를 씨실로 하고, 나머지 일부를 날실로 하여 상기 직물을 직조하는 과정을 포함하되,
상기 씨실 및 상기 날실은 각각 상기 제1 섬유 및 상기 제2 섬유를 포함하는 모직형 에너지 포집소자 제조방법.Preparing a yarn including fibers for generating electrical energy by deformation by external force;
Forming a first electrode and a second electrode spaced apart from each other on the surface of the fiber; And
Weaving a fabric using a plurality of threads including the yarn,
The fiber includes a first fiber and a second fiber to generate electrical energy having different polarities by the deformation caused by the external force,
The process of weaving the fabric includes a process of weaving the fabric with a part of the plurality of yarns as wefts, and the other part as warp yarns,
The weft and the warp yarn is a woolen energy harvesting device manufacturing method comprising the first fiber and the second fiber, respectively. 외력에 의한 변형에 의해 전기에너지를 생성하는 섬유를 포함하는 실을 준비하는 과정;
상기 섬유의 표면에 서로 이격되어 배치되는 제1 전극 및 제2 전극을 형성하는 과정; 및
상기 실을 포함하는 복수의 실들을 사용하여 직물을 직조하는 과정을 포함하되,
상기 섬유는 상기 외력에 의한 상기 변형에 의하여 서로 다른 극성을 가지는 전기에너지를 생성하는 제1 섬유 및 제2 섬유를 포함하며,
상기 직물을 직조하는 상기 과정은 상기 복수의 실들 중 일부를 씨실로 하고, 나머지 일부를 날실로 하여 상기 직물을 직조하는 과정을 포함하되,
상기 씨실 중 서로 연속된 씨실-이하 제1 씨실 및 제2 씨실이라 함-은 상기 제1 씨실이 상기 제1 섬유를 포함하고, 상기 제2 씨실이 상기 제2 섬유를 포함함으로써 서로 연속되며,
상기 날실 중 서로 연속된 날실-이하 제1 날실 및 제2 날실이라 함-은 상기 제1 날실이 상기 제1 섬유를 포함하고, 상기 제2 날실이 상기 제2 섬유를 포함함으로써 서로 연속되는 모직형 에너지 포집소자 제조방법.Preparing a yarn including fibers for generating electrical energy by deformation by external force;
Forming a first electrode and a second electrode spaced apart from each other on the surface of the fiber; And
Weaving a fabric using a plurality of threads including the yarn,
The fiber includes a first fiber and a second fiber to generate electrical energy having different polarities by the deformation caused by the external force,
The process of weaving the fabric includes a process of weaving the fabric with a part of the plurality of yarns as wefts and the other part as warp yarns,
Wefts that are continuous to each other of the weft yarns, hereinafter referred to as first weft yarns and second weft yarns, are contiguous with each other by the first weft yarn comprising the first fiber and the second weft yarn comprising the second fiber,
The warp yarns continuously connected to each other of the warp yarns, hereinafter referred to as first warp yarns and second warp yarns, are woolen yarns which are continuous with each other by the first warp yarns including the first fibers and the second warp yarns including the second fibers. Method for manufacturing an energy collecting device. 제17항 또는 제18항에 있어서,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극과 전기적으로 연결되며, 상기 전기에너지를 저장하는 저장회로를 제공하는 과정을 더 포함하는 에너지 포집소자 제조방법.The method according to claim 17 or 18,
And a step of providing a storage circuit electrically connected to the first electrode and the second electrode and storing the electrical energy. 제17항 또는 제18항에 있어서,
상기 섬유는 압전섬유, 압전물질이 코팅된 섬유 및 이들의 조합 중에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 모직형 에너지 포집소자 제조방법.The method according to claim 17 or 18,
The fiber comprises a piezoelectric fiber, a piezoelectric material coated fiber and at least one selected from a combination thereof woolen energy harvesting device manufacturing method.
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