KR101529614B1 - 전자기유도를 이용하여 전력을 생산하는 유연한 구조의 자가발전장치를 구비하는 풋기어 및 이를 포함하는 자가발전 시스템 - Google Patents

전자기유도를 이용하여 전력을 생산하는 유연한 구조의 자가발전장치를 구비하는 풋기어 및 이를 포함하는 자가발전 시스템 Download PDF

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이주현
조현승
박선형
양진희
김민기
김명수
권홍범
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Abstract

전자기유도(Electromagnetic Induction)를 이용하여 전력을 생산하는 유연한 구조의 자가발전장치를 구비하는 풋기어 및 이를 포함하는 자가발전 시스템이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 자가발전장치를 구비하는 풋기어는, 풋기어 착용자의 반복적인 가압력을 이용하여 전력을 생산하는 풋기어(600a)로서, 전도사(conductive yarn, 112a)로 구성되는 공심 코일(110a) 및 상기 공심 코일(110a) 내부를 왕복 운동하는 영구자석(120)을 구비하고, 풋기어(600a)의 상부깔창(210)과 하부깔창(220) 사이에 장착되는 자가발전부(100a); 및 풋기어 착용자의 반복적인 가압력에 의해 영구자석(120)이 공심 코일(110a) 내부를 왕복 운동 할 수 있도록 장착되고, 소정의 탄성력을 가지는 탄성부재(300);를 포함하고, 상기 공심 코일(110a)은, 중앙부에 구멍(116)이 형성된 둘 이상의 직물지(111)가 상하로 겹쳐져 하나의 실린더 형태를 이루는 구조이고, 상기 각각의 직물지(111) 위에는, 전도사(112a)로 구성되는 나선형 코일이 자수(embroidery) 방식, 편성물(knitting) 방식, 직조(weaving) 방식 또는 레이저 커팅(laser cutting) 후 접착에 의해 제작되는 방식에 의해 형성되고, 상기 공심 코일(110a)은, 소정 크기의 외력에 의해 상하 방향 및 좌우 방향으로 변형 가능하도록 플렉서블한 것을 구성의 요지로 한다.

Description

전자기유도를 이용하여 전력을 생산하는 유연한 구조의 자가발전장치를 구비하는 풋기어 및 이를 포함하는 자가발전 시스템 {Footgear Having an Independent Power Plant with Flexible Structure Using Electromagnetic Induction, and Independent Power Plant System Having the Same}
본 발명은 자가발전장치를 구비하는 풋기어 및 이를 포함하는 자가발전 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 풋기어 착용자의 반복적인 가압력에 의한 전자기유도(Electromagnetic Induction)를 이용하여 전력을 생산하는 유연한 구조의 자가발전장치를 구비하는 풋기어 및 이를 포함하는 자가발전 시스템에 관한 것이다.
최근, 생활수준의 향상과 수요자의 다양한 욕구에 의해 다양한 디자인을 가진 수많은 종류의 풋기어(footgear, 신는 것; 예를 들어 신발, 덧신, 양말 등을 들 수 있음)가 제조되고 있으며, 또한 각 기능에 따른 특수 풋기어 역시 다양하게 출시되고 있다. 따라서 풋기어는 단순히 발을 보호하기 위한 하나의 수단에서 점차 벗어나 여러 가지 기능을 구비한 하나의 장치로 발전하고 있다. 예를 들어, 특수 작업자들을 위한 안전화, 뒷굽이 없는 다이어트 슈즈 및 당뇨환자용 풋기어 등은 각 용도에 맞게 그 기능성을 부각시킨 풋기어로서, 점차 이러한 자가발전 풋기어들의 생산량이 증대되는 추세에 있다.
한편, 전 세계적으로 화석 연료 사용에 따른 환경오염 문제, 에너지 고갈 문제 등이 심각하게 대두되면서, 현재 대체 에너지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 대체 에너지로는 풍력 에너지, 수력 에너지, 태양 에너지, 바이오 에너지 등이 각광받고 있다. 대체 에너지들은 깨끗하고 고갈될 염려가 없을 뿐 아니라 무공해 재생이 가능하다는 장점이 있다. 반면 에너지 밀도가 너무 낮아 많은 양의 에너지를 필요로 하는 곳에서는 실용성이 적고, 태양열이나 풍력은 기후에 영향을 받기 때문에 보조 발전 시설이 필요하며, 다른 대체 에너지들도 효율성이나 경제성이 적다는 단점을 가지고 있다. 따라서, 세계 각국에서는 화석 연료와 원자력을 대체할 수 있고, 환경과 인체에 해를 입히지 않으면서도 장기간에 걸쳐 대량으로 사용할 수 있는 대체 에너지 개발에 노력하고 있다.
상술한 최근 기술 동향들을 근간으로 하여 보행자의 운동 에너지를 이용하여 전기 에너지 등으로 변환하는 자가발전 풋기어의 개발이 급속도로 증가하고 있는 추세이다.
하지만, 자가발전 풋기어들은, 보행자의 운동 에너지를 다른 에너지로 변환시킬 때, 변환되는 에너지를 일상에 충분히 사용할 수 있을 만큼 에너지 변환 효율이 효과적이어야 하며, 별도의 자가발전 장치가 추가적으로 구비되기 때문에 이 자가발전 장치가 보행 중 반복되는 외력을 충분히 견딜 수 있을 만큼 견고해야 하며, 실제로 생산하는데 문제가 없도록 생산 비용이 적절하고, 생산 공정이 간단해야 하는 주요한 과제를 안고 있다.
또한, 종래 기술에 따른 자가발전 풋기어는, 탄력적이지 않은 부품들로 구성되어 있어, 풋기어 착용자에게 이물감을 주어 불편함을 유발하고, 풋기어 착용자의 반복적인 가압력에 의해 파손될 수 있는 문제점을 가지고 있다.
한국등록특허공보 제10-1302600호 (2013년 08월 26일 등록) 한국공개특허공보 제10-2011-0089902호 (2011년 08월 10일 공개)
본 발명의 목적은, 탄력적인 부품을 적용한 자가발전장치를 구비함으로써 풋기어 착용자에게 편안한 착용감을 제공할 수 있고, 풋기어 착용자의 반복적인 가압력에 의해 파손되지 않는 구조를 가지며, 전자기유도(Electromagnetic Induction)를 이용하여 전력을 생산하는 경량/ 유연/ 인체친화적 풋기어형 전력 생산 모듈 구조를 포함하는 풋기어 및 이를 포함하는 자가발전 시스템을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 풋기어는,
풋기어 착용자의 반복적인 가압력을 이용하여 전력을 생산하는 풋기어(600a)로서,
전도사(conductive yarn, 112a)로 구성되는 공심 코일(110a) 및 상기 공심 코일(110a) 내부를 왕복 운동하는 영구자석(120)을 구비하고, 풋기어(600a)의 상부깔창(210)과 하부깔창(220) 사이에 장착되는 자가발전부(100a); 및
풋기어 착용자의 반복적인 가압력에 의해 영구자석(120)이 공심 코일(110a) 내부를 왕복 운동 할 수 있도록 장착되고, 소정의 탄성력을 가지는 탄성부재(300);
를 포함하고,
상기 공심 코일(110a)은, 중앙부에 구멍(116)이 형성된 둘 이상의 직물지(111)가 상하로 겹쳐져 하나의 실린더 형태를 이루는 구조이고, 상기 각각의 직물지(111) 위에는, 전도사(112a)로 구성되는 나선형 코일이 자수(embroidery) 방식, 편성물(knitting) 방식, 직조(weaving) 방식 또는 레이저 커팅(laser cutting) 후 접착에 의해 제작되는 방식에 의해 형성되고,
상기 공심 코일(110a)은, 소정 크기의 외력에 의해 상하 방향 및 좌우 방향으로 변형 가능하도록 플렉서블한 구조일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 공심 코일(110a)은 하부깔창(220)의 상부면에 장착되고, 상기 영구자석(120)은 상부깔창(210)의 하부면에 장착될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 탄성부재(300)는 상기 상부깔창(210)과 하부깔창(220) 사이에 장착될 수 있다.
또한, 상기 전도사(112a)의 외부표면에는 전기절연물질(113)이 코팅된 것일 수 있다.
또한, 상기 탄성부재(300)는, 코일 스프링 또는 판 스프링일 수 있다.
또한, 상기 풋기어(600a)는,
상기 자가발전부(100a)와 케이블(410)을 통해 연결되고 자가발전부(100a)로부터 생산된 전력을 저장하는 전력저장부(400); 및
상기 전력저장부(400)로부터 외부로 전력을 인출하기 위한 전기접속 단자부(500);
를 더 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 풋기어는,
풋기어 착용자의 반복적인 가압력을 이용하여 전력을 생산하는 풋기어(600b)로서,
전도사(conductive yarn, 112b)로 구성되는 공심 코일(110b) 및 상기 공심 코일(110b) 내부를 왕복 운동하는 영구자석(120)하고, 풋기어(600b)의 상부깔창(210)과 하부깔창(220) 사이에 장착되는 자가발전부(100b); 및
풋기어 착용자의 반복적인 가압력에 의해 영구자석(120)이 공심 코일(110b) 내부를 왕복 운동 할 수 있도록 장착되고, 소정의 탄성력을 가지는 탄성부재(300);
를 포함하고,
상기 공심 코일(110b)은, 전도사(112b)를 나선형태로 감아 공심 코일 형상을 만든 후 결합제(114)에 함침시켜 제조되고,
상기 공심 코일(110b)은, 소정 크기의 외력에 의해 상하 방향 및 좌우 방향으로 변형 가능하도록 플렉서블한 구조일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 공심 코일(110b)은 하부깔창(220)의 상부면에 장착되고, 상기 영구자석(120)은 상부깔창(210)의 하부면에 장착될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 탄성부재(300)는 상기 상부깔창(210)과 하부깔창(220) 사이에 장착될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 결합제(114)는,
열경화성 수지 접착제, 열가소성 수지 접착제, 스티렌 고무 접착제, 페놀계 접착제, 엑폭시계 접착제, 우레탄계 접착제로 이루어진 군에서 하나 이상 선택되는 것일 수 있다.
또한, 상기 전도사(112b)의 외부표면에는 전기절연물질(113)이 코팅된 것일 수 있다.
또한, 상기 탄성부재(300)는, 코일 스프링 또는 판 스프링일 수 있다.
또한, 상기 풋기어(600b)는,
상기 자가발전부(100b)와 케이블(410)을 통해 연결되고 자가발전부(100b)로부터 생산된 전력을 저장하는 전력저장부(400); 및
상기 전력저장부(400)로부터 외부로 전력을 인출하기 위한 전기접속 단자부(500);
를 더 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 풋기어는,
풋기어 착용자의 반복적인 가압력을 이용하여 전력을 생산하는 풋기어(600c)로서,
공심 코일(110c) 및 상기 공심 코일(110c) 내부를 왕복 운동하는 영구자석(120)을 구비하고, 풋기어(600c)의 상부깔창(210)과 하부깔창(220) 사이에 장착되는 자가발전부(100c); 및
풋기어 착용자의 반복적인 가압력에 의해 영구자석(120)이 공심 코일(110c) 내부를 왕복 운동 할 수 있도록 장착되고, 소정의 탄성력을 가지는 탄성부재(300);
를 포함하고,
상기 공심 코일(110c)은, 중앙부에 구멍(116)이 형성된 둘 이상의 직물지(111)가 상하로 겹쳐져 하나의 실린더 형태를 이루는 구조이고, 상기 각각의 직물지(111) 위에는, 탄소나노튜브(112c, CNT, Carbon Nanotube), 그래핀(grapheme) 또는 전기전도성 고분자 물질이 코일형태로 코팅(coating)되고,
상기 공심 코일(110c)은, 소정 크기의 외력에 의해 상하 방향 및 좌우 방향으로 변형 가능하도록 플렉서블한 구조일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 공심 코일(110c)은 하부깔창(220)의 상부면에 장착되고, 상기 영구자석(120)은 상부깔창(210)의 하부면에 장착될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 탄성부재(300)는 상기 상부깔창(210)과 하부깔창(220) 사이에 장착될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 탄성부재(300)는, 코일 스프링 또는 판 스프링일 수 있다.
또한, 상기 풋기어(600c)는,
상기 자가발전부(100c)와 케이블(410)을 통해 연결되고 자가발전부(100c)로부터 생산된 전력을 저장하는 전력저장부(400); 및
상기 전력저장부(400)로부터 외부로 전력을 인출하기 위한 전기접속 단자부(500);
를 더 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 제 4 실시예에 따른 풋기어는,
풋기어 착용자의 반복적인 가압력을 이용하여 전력을 생산하는 풋기어(600d)로서,
공심 코일(110d) 및 상기 공심 코일(110d) 내부를 왕복 운동하는 영구자석(120)을 구비하고, 풋기어(600d)의 상부깔창(210)과 하부깔창(220) 사이에 장착되는 자가발전부(100d); 및
풋기어 착용자의 반복적인 가압력에 의해 영구자석(120)이 공심 코일(110d) 내부를 왕복 운동 할 수 있도록 장착되고, 소정의 탄성력을 가지는 탄성부재(300);
를 포함하고,
상기 공심 코일(110d)은, 중앙부에 구멍(116)이 형성된 둘 이상의 직물지(111)가 상하로 겹쳐져 하나의 실린더 형태를 이루는 구조이고, 상기 각각의 직물지(111) 위에는, 전기전도성 잉크(ink) 또는 전기전도성 페이스트(paste)가 코일형태로 인쇄(printing)되고,
상기 공심 코일(110d)은, 소정 크기의 외력에 의해 상하 방향 및 좌우 방향으로 변형 가능하도록 플렉서블한 구조일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 공심 코일(110d)은 하부깔창(220)의 상부면에 장착되고, 상기 영구자석(120)은 상부깔창(210)의 하부면에 장착될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 탄성부재(300)는 상기 상부깔창(210)과 하부깔창(220) 사이에 장착될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 탄성부재(300)는, 코일 스프링 또는 판 스프링일 수 있다.
또한, 상기 풋기어(600d)는,
상기 자가발전부(100d)와 케이블(410)을 통해 연결되고 자가발전부(100d)로부터 생산된 전력을 저장하는 전력저장부(400); 및
상기 전력저장부(400)로부터 외부로 전력을 인출하기 위한 전기접속 단자부(500);
를 더 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명은 또한 상기 풋기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가발전 시스템을 제공할 수 있는 바, 본 발명에 따른 자가발전 시스템(800)은,
상기 풋기어(600a, 600b, 600c, 600d);
상기 풋기어(600a, 600b, 600c, 600d)의 자가발전부(100a, 100b, 100c, 100d)와 케이블을 통해 연결되고 자가발전부(100a, 100b, 100c, 100d)로부터 생산된 전력을 저장하는 전력저장부(400');
상기 전력저장부의 상태를 표시하는 디스플레이부(700); 및
상기 전력저장부로부터 외부로 전력을 인출하기 위한 전기접속 단자부(500');
를 포함하는 구성일 수 있다.
이 경우, 상기 전력저장부(400'), 전기접속 단자부(500') 및 디스플레이부(700)는 하나의 디바이스로 일체형 모듈화(810)되어 풋기어 착용자에게 휴대될 수 있는 구조일 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 풋기어에 따르면, 유연한 구조의 공심 코일을 포함함으로써 유연한 특성의 자가발전 모듈 구조를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 풋기어에 따르면, 전자기유도를 이용하여 전력을 생산하는 경량/유연 구조에 의해 종래 기술 대비 간단한 구조를 포함하고 경량화된 풋기어형 발전 모듈 구조를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 풋기어에 따르면, 플렉서블한 구조의 공심 코일을 포함하는 자가발전 구조를 구비함으로써 편안한 착용감을 풋기어 착용자에게 제공할 수 있고, 이와 더불어 풋기어 착용자의 반복적인 가압력에 의한 자가발전장치의 파손을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 자가발전 시스템에 따르면, 전력저장부, 디스플레이부 및 전기접속 단자부를 일체형 모듈로 형성함으로써, 풋기어 착용자에게 휴대될 수 있고, 결과적으로, 이러한 구조를 포함하는 본 발명에 따른 자가발전 시스템은 풋기어 착용자에게 저장된 전력의 저장 상태를 간편하게 확인할 수 있으며, 이와 더불어 전기접속 단자부를 통해 저장된 전력을 간편하게 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 자가발전장치를 구비하는 풋기어를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 풋기어를 나타내는 측면도이다.
도 3은 도 2의 A 부분 확대도이다.
도 4는 도 1에 도시된 공심 코일을 상부에 장착한 하부깔창을 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 1에 도시된 영구자석을 하부에 장착한 상부깔창을 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 1에 도시된 공심 코일을 나타내는 사시도이다.
도 7은 제 1 실시예에 따른 공심 코일을 나타내는 평면도이다.
도 8은 도 7의 B - B' 선 절단면도이다.
도 9는 도 8의 C 부분 확대도이다.
도 10은 제 2 실시예에 따른 공심 코일을 나타내는 평면도이다.
도 11은 도 10의 D - D' 선 절단면도이다.
도 12는 도 11의 E 부분 확대도이다.
도 13은 제 3 실시예에 따른 공심 코일을 나타내는 평면도이다.
도 14는 도 13의 F - F' 선 절단면도이다.
도 15 및 도 16은 도 14의 G 부분 확대도이다.
도 17은 제 3 실시예에 따른 공심 코일을 나타내는 평면도이다.
도 18은 도 17의 H - H' 선 절단면도이다.
도 19 및 도 20은 도 18의 I 부분 확대도이다.
도 21은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 풋기어를 나타내는 사시도이다.
도 22는 도 21에 도시된 풋기어를 나타내는 측면도이다.
도 23은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 풋기어를 나타내는 사시도이다.
도 24는 도 23에 도시된 풋기어를 나타내는 측면도이다.
도 25는 본 발명에 따른 자가발전 시스템을 나타내는 개념도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하지만 본 발명의 범주가 그것에 한정되는 것은 아니다. 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성에 대해서는 그 상세한 설명을 생략하며, 또한 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 소지가 있는 구성에 대해서도 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1에는 본 발명에 따른 자가발전장치를 구비하는 풋기어를 나타내는 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1에 도시된 풋기어를 나타내는 측면도가 도시되어 있으며, 도 3에는 도 2의 A 부분 확대도가 도시되어 있다. 또한, 도 4에는 도 1에 도시된 공심 코일을 상부에 장착한 하부깔창을 나타내는 사시도가 도시되어 있고, 도 5에는 도 1에 도시된 영구자석을 하부에 장착한 상부깔창을 나타내는 사시도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 풋기어(600a, 600b, 600c, 600d)는, 풋기어 착용자의 반복적인 가압력에 의해 전력을 생산하고, 풋기어(600a, 600b, 600c, 600d)의 상부깔창(210)과 하부깔창(220) 사이에 장착되는 자가발전부(100a, 100b, 100c, 100d), 및 탄성부재(300)를 포함하는 구성일 수 있다.
구체적으로, 자가발전부(100a, 100b, 100c, 100d)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 공심 코일(110a, 110b, 110c, 110d) 및 공심 코일(110a, 110b, 110c, 110d) 내부를 왕복 운동하는 영구자석(120)으로 구성될 수 있다. 이때, 공심 코일(110a, 110b, 110c, 110d)은 하부깔창(220)의 상부면에 장착되고, 영구자석(120)은 상부깔창(210)의 하부면에 장착될 수 있다. 공심 코일(110a, 110b, 110c, 110d)과 영구자석(120)의 장착 위치가 서로 변경될 수 있음은 물론이다.
또한, 탄성부재(300)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 풋기어 착용자의 반복적인 가압력에 의해 영구자석(120)이 공심 코일(110a, 110b, 110c, 110d) 내부를 왕복 운동 할 수 있도록, 상부깔창(210)과 하부깔창(220) 사이에 장착되는 소정의 탄성력을 가지는 부재일 수 있다. 또한, 탄성부재(300)의 위치는, 영구자석(120)이 공심 코일(110a, 110b, 110c, 110d) 내부를 왕복 운동 할 수 있도록 유지할 수 있는 위치라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 또 다른 위치에 장착되어도 무방함은 물론이다. 또한, 탄성부재(300)는 소정의 탄성력을 가지는 부재라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 코일 스프링 또는 판 스프링일 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 자가발전부(100a, 100b, 100c, 100d)는 전자기유도(電磁氣誘導, electromagnetic induction)를 이용하여 전기를 발생시키는 장치이다. 전자기유도란, 이 변하는 곳에 있는 에 전위차(전압)가 발생하는 현상을 말한다. (Michael Faraday)가 처음으로 수학적으로 설명하였다. 그는 발생한 전압은 의 변화율에 비례한다는 사실을 알아냈다. 이 법칙은 자속밀도가 변화하거나, 도체가 일정하지 않은 자속밀도가 퍼져있는 공간을 움직일 때 적용할 수 있다. 전자기유도는 와 등의 전기 구동기의 바탕에 있는 법칙이다. 은 다음과 같다.
<식 1>
Figure 112014036856434-pat00001

여기서
Figure 112014036856434-pat00002
는 기전력으로 단위는 볼트(V)이고, N은 전선이 감긴 횟수,
Figure 112014036856434-pat00003
는 으로 단위는 웨버(Wb)이다.
구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 자가발전부(100a, 100b, 100c, 100d)는, 영구자석(120)이 공심 코일(110a, 110b, 110c, 110d) 내부를 왕복 운동하면서 공심 코일(110a, 110b, 110c, 110d)에 가해지는 자기장 변화에 의해 유도전류를 발생시킬 수 있다. 이러한 원리에 의해 자가발전부(100a, 100b, 100c, 100d)는 풋기어 착용자의 반복적인 가압력에 의해 전력을 용이하게 생산할 수 있다.
따라서, 이러한 구조를 포함하는 본 발명에 따른 풋기어는, 전자기유도를 이용하여 전력을 생산하는 구조에 의해 종래 기술 대비 간단한 구조를 포함하고 경량화된 풋기어형 발전 모듈 구조를 제공할 수 있다.
도 6에는 도 1에 도시된 공심 코일을 나타내는 사시도가 도시되어 있다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 공심 코일(110a, 110b, 110c, 110d)은 소정 크기의 외력에 의해 상하 방향 및 좌우 방향으로 변형 가능하도록 플렉서블한 구조일 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 풋기어는, 플렉서블한 구조의 공심 코일(110a, 110b, 110c, 110d)을 포함하는 자가발전 구조를 구비함으로써, 편안한 착용감을 풋기어 착용자에게 제공할 수 있고, 이와 더불어 풋기어 착용자의 반복적인 가압력에 의한 자가발전장치의 파손을 방지할 수 있다.
도 7에는 제 1 실시예에 따른 공심 코일을 나타내는 평면도가 도시되어 있고, 도 8에는 도 7의 B - B' 선 절단면도가 도시되어 있으며, 도 9에는 도 8의 C 부분 확대도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 공심 코일(110a)은, 중앙부에 구멍(116)이 형성된 둘 이상의 직물지(111)가 상하로 겹쳐져 하나의 실린더 형태를 이루는 구조이고, 상기 각각의 직물지(111) 위에는, 전도사(112a)로 구성되는 나선형 코일이 자수(embroidery) 방식, 편성물(knitting) 방식, 직조(weaving) 방식 또는 레이저 커팅(laser cutting) 후 접착에 의해 제작되는 방식에 의해 형성된 구조일 수 있다. 이때, 공심 코일(110a)은, 소정 크기의 외력에 의해 상하 방향 및 좌우 방향으로 변형 가능하도록 플렉서블한 구조일 수 있다.
상기 언급한 직물지(111) 위에 나선형 코일을 형성하는 방법에 대해 이하 상세히 설명하기로 한다.
첫째로, 자수(embroidery)에 의해 제작하는 방법이 있다. 자수는 hand embroidery와 machine embroidery 있으며, 전자는 사람의 수작업으로 자수를 구현하는 방식이며, 후자는 보통 재봉틀이나 자수 기계를 가지고 텍스타일에 디자인 한 패턴을 자수로 구현 하는 것을 지칭한다.
기계 자수에는 free-motion sewing machine embroidery 방식, 지그재그 재봉자수 방식, 코일 자수 방식, 기타 computerized machine embroidery 자수 방식이 있다.
이와 같은 모든 자수 방식들을 사용하여 직물 표면 위에 전도성 실 코일형 유사 기하학 형태로 구현된 코일 형태에 회로를 연결시킴으로써 본 발명의 공심코일을 제작할 수 있다.
둘째로, 편성물(knitting)에 의해 제작하는 방법이 있다. 편성물이란, 뜨게 바늘을 사용하여 실로 코를 걸어서 짜나가는 것을 말하며, 실이 코로 연결되어 있으므로 최후의 마무리를 풀면 한 가닥 실로 환원하는 특색을 지닌다.
편성물 방식은 횡편, 경편 두 가지로 나뉘며, 전자는 하나의 바늘과 한 가닥의 실로 코를 연결하여 편성물을 구성하는 방식이며, 후자는 여러 가닥의 실과 바늘을 동시에 연결하여 편성물을 구성하는 방식이다.
이러한 경편 또는 횡편 편성물에 전도성 실을 적용함으로 공심 코일 형상을 구현할 수 있는데, 그 대표적 방식은 인타시아라는 방식이다. 인타시아(Intarsia)란, 편성물을 구성하는 한 방식으로, 바탕 편성물의 속에 다른 색 혹은 재료 등으로 짠 무늬를 끼워 넣은 것처럼 짜 맞추는 방식을 말한다.
이러한 방식으로 전도성 실을 코일 및 코일형 유사 기하학 문양 바탕 편성물에 삽입하여 편직함으로써 본 발명의 공심코일을 제작할 수 있다.
셋째로, 직조(Weaving)에 의해 제작하는 방법이 있다. 직조란, 직기를 사용하여 직물을 구성하는 방식이며, 기본적으로는 날실과 씨실을 서로 엉키게 하는 방식이다. 평직(平織)이 기본이며 이외 매우 수많은 종류의 직조방식이 존재한다. 이러한 직조 방식 중 자카드 직조 방식을 사용하면, 전도성 코일 및 코일 형 유사 기하학 문양이 구성가능하다.
자카드 직조 방식이란, 직기에 연결된 자카드 기구부를 통하여 경사 한올 한올을 독립적으로 제어하여 직조하는 방식으로 기계식 자카드, 다이렉트 자카드 및 전자 자카드가 있다. 그리고 자카드 직조방식을 사용하면 다양하고 복잡한 문양을 형성하며 직물을 직조 할 수 있다.
이러한 자카드 직조의 문양 형성 방식을 이용하여 발명의 공심코일을 제작할 수 있다.
넷째로, 레이저 커팅(Laser cutting) 후 접착에 의해 제작하는 방법이 있다. 메탈 플레이트 직물(MPF: Metal plated fabric), 전도성 물질층 등을 전도성 코일 및 유사 기하학 형태로 절단한 후 바탕 직물 위에 접착시켜 순차적으로 적층시킴으로써 본 발명의 공심코일을 제작할 수 있다.
한편, 도 8에 도시된 전도사(112a)의 외부표면에는 전기절연물질(113)이 코팅될 수 있다. 이때, 전기절연물질(113)은 전도사(112a)와 인접하는 또 다른 전도사(112a)와의 접촉에 의한 단락을 방지할 수 있고 유연한 특성의 물질이라면 특별히 제한되는 것은 아니다.
따라서, 이러한 구성을 포함하는 본 발명에 따른 풋기어(600a)는, 플렉서블한 구조의 공심 코일(110a)을 포함하는 자가발전부(100a)를 구비함으로써 편안한 착용감을 풋기어 착용자에게 제공할 수 있고, 이와 더불어 풋기어 착용자의 반복적인 가압력에 의한 자가발전부(100a)의 파손을 방지할 수 있다.
도 10에는 제 2 실시예에 따른 공심 코일을 나타내는 평면도가 도시되어 있고, 도 11에는 도 10의 D - D' 선 절단면도가 도시되어 있으며, 도 12에는 도 11의 E 부분 확대도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 공심 코일(110b)은 전도사(112b)를 나선형태로 감아 공심 코일 형상을 만든 후 결합제(114)에 함침시켜 제조된 구조일 수 있다. 이때, 공심 코일(110b)은, 소정 크기의 외력에 의해 상하 방향 및 좌우 방향으로 변형 가능한 구조일 수 있다.
구체적으로, 전도사(112b)를 일정 형태로 고정될 수 있도록 하는 결합제(114)는 열경화성 수지 접착제, 열가소성 수지 접착제, 스티렌 고무 접착제, 페놀계 접착제, 엑폭시계 접착제, 우레탄계 접착제로 이루어진 군에서 하나 이상 선택되는 것일 수 있다.
또한, 도 12에 도시된 전도사(112b)의 외부표면에는 전기절연물질(113)이 코팅될 수 있다. 이때, 전기절연물질(113)은 전도사(112b)와 인접하는 또 다른 전도사(112b)와의 접촉에 의한 단락을 방지할 수 있고 유연한 특성의 물질이라면 특별히 제한되는 것은 아니다.
따라서, 이러한 구성을 포함하는 본 발명에 따른 풋기어(600b)는, 플렉서블한 구조의 공심 코일(110b)을 포함하는 자가발전부(100b)를 구비함으로써 편안한 착용감을 풋기어 착용자에게 제공할 수 있고, 이와 더불어 풋기어 착용자의 반복적인 가압력에 의한 자가발전부(100b)의 파손을 방지할 수 있다.
도 13에는 제 3 실시예에 따른 공심 코일을 나타내는 평면도가 도시되어 있고, 도 14에는 도 13의 F - F' 선 절단면도가 도시되어 있으며, 도 15 및 도 16에는 도 14의 G 부분 확대도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 공심 코일(110c)은, 중앙부에 구멍(116)이 형성된 둘 이상의 직물지(111)가 상하로 겹쳐져 하나의 실린더 형태를 이루는 구조이고, 상기 각각의 직물지(111) 위에는, 탄소나노튜브(112c, CNT, Carbon Nanotube), 그래핀(grapheme) 또는 전기전도성 고분자 물질이 코일형태로 코팅(coating)된 구조일 수 있다. 이때, 공심 코일(110c)은, 소정 크기의 외력에 의해 상하 방향 및 좌우 방향으로 변형 가능하도록 플렉서블한 구조일 수 있다.
또한, 도 16에 도시된 바와 같이, 탄소나노튜브(112c, CNT, Carbon Nanotube), 그래핀(grapheme) 또는 전기전도성 고분자 물질이 코일형태로 코팅된 일면에는 전기절연물질(113)이 코팅될 수 있다. 이때, 전기절연물질(113)은 코일형태로 코팅된 전기전도성 물질이 인접하는 또 다른 전기전도성 물질과 접촉하여 발생하는 단락을 방지할 수 있고 유연한 특성의 물질이라면 특별히 제한되는 것은 아니다.
따라서, 이러한 구성을 포함하는 본 발명에 따른 풋기어(600c)는, 플렉서블한 구조의 공심 코일(110c)을 포함하는 자가발전부(100c)를 구비함으로써 편안한 착용감을 풋기어 착용자에게 제공할 수 있고, 이와 더불어 풋기어 착용자의 반복적인 가압력에 의한 자가발전부(100c)의 파손을 방지할 수 있다.
도 17에는 제 4 실시예에 따른 공심 코일을 나타내는 평면도가 도시되어 있고, 도 18에는 도 17의 H - H' 선 절단면도가 도시되어 있으며, 도 19 및 도 20에는 도 18의 I 부분 확대도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 공심 코일(110d)은, 중앙부에 구멍(116)이 형성된 둘 이상의 직물지(111)가 상하로 겹쳐져 하나의 실린더 형태를 이루는 구조이고, 상기 각각의 직물지(111) 위에는, 전기전도성 잉크(ink, 112d) 또는 전기전도성 페이스트(paste)가 코일형태로 인쇄(printing)된 구조일 수 있다. 이때, 공심 코일(110d)은, 소정 크기의 외력에 의해 상하 방향 및 좌우 방향으로 변형 가능하도록 플렉서블한 구조일 수 있다.
또한, 도 20에 도시된 바와 같이, 전기전도성 잉크(ink, 112d) 또는 전기전도성 페이스트(paste)가 코일형태로 코팅된 일면에는 전기절연물질(113)이 코팅될 수 있다. 이때, 전기절연물질(113)은 코일형태로 코팅된 전기전도성 물질이 인접하는 또 다른 전기전도성 물질과 접촉하여 발생하는 단락을 방지할 수 있고 유연한 특성의 물질이라면 특별히 제한되는 것은 아니다.
따라서, 이러한 구성을 포함하는 본 발명에 따른 풋기어(600d)는, 플렉서블한 구조의 공심 코일(110d)을 포함하는 자가발전부(100d)를 구비함으로써 편안한 착용감을 풋기어 착용자에게 제공할 수 있고, 이와 더불어 풋기어 착용자의 반복적인 가압력에 의한 자가발전부(100d)의 파손을 방지할 수 있다.
도 21에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 풋기어를 나타내는 사시도가 도시되어 있고, 도 22에는 도 21에 도시된 풋기어를 나타내는 측면도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 풋기어(600e)의 탄성부재(300e)는 판 스프링일 수 있다.
도 23에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 풋기어를 나타내는 사시도가 도시되어 있고, 도 24에는 도 23에 도시된 풋기어를 나타내는 측면도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 풋기어(600f)는, 자가발전부(100a, 100b, 100c, 100d)와 케이블(410)을 통해 연결되고 자가발전부(100a, 100b, 100c, 100d)로부터 생산된 전력을 저장하는 전력저장부(400), 및 전력저장부(400)로부터 외부로 전력을 인출하기 위한 전기접속 단자부(500)를 포함하는 구성일 수 있다.
도 25에는 본 발명에 따른 자가발전 시스템을 나타내는 개념도가 도시되어 있다.
도 25를 참조하면, 본 실시예에 따른 자가발전 시스템(800)은, 자가발전부를 구비하는 풋기어(600a, 600b, 600c, 600d), 전력저장부(400'), 디스플레이부(700) 및 전기접속 단자부(500')를 포함하는 구성일 수 있다.
구체적으로, 전력저장부(400')는 풋기어(600a, 600b, 600c, 600d)의 자가발전부와 케이블을 통해 연결되고 자가발전부로부터 생산된 전력을 저장하고, 디스플레이부(700)는 전력저장부(400')의 상태를 표시하며, 전기접속 단자부(500')는 전력저장부(400')로부터 외부로 전력을 인출하기 위한 접속 수단으로 활용될 수 있다.
또한, 도 25에 도시된 바와 같이, 전력저장부(400'), 디스플레이부(700) 및 전기접속 단자부(500')는 일체형 모듈(810)로 형성될 수 있다. 이때, 일체형 모듈(810)은 풋기어 착용자에게 휴대될 수 있다.
따라서, 이러한 구조를 포함하는 본 발명에 따른 자가발전 시스템(800)은 풋기어 착용자에게 저장된 전력의 저장 상태를 간편하게 확인될 수 있고, 이와 더불어 전력저장부(400')에 저장된 전력은 전기접속 단자부(500')를 통해 간편하게 사용될 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 풋기어에 따르면, 유연한 구조의 공심 코일을 포함함으로써 유연한 특성의 자가발전 모듈 구조를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 풋기어에 따르면, 전자기유도를 이용하여 전력을 생산하는 경량/유연 구조에 의해 종래 기술 대비 간단한 구조를 포함하고 경량화된 풋기어형 발전 모듈 구조를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 풋기어에 따르면, 플렉서블한 구조의 공심 코일을 포함하는 자가발전 구조를 구비함으로써 편안한 착용감을 풋기어 착용자에게 제공할 수 있고, 이와 더불어 풋기어 착용자의 반복적인 가압력에 의한 자가발전장치의 파손을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 자가발전 시스템에 따르면, 전력저장부, 디스플레이부 및 전기접속 단자부를 일체형 모듈로 형성함으로써, 풋기어 착용자에게 휴대될 수 있고, 결과적으로, 이러한 구조를 포함하는 본 발명에 따른 자가발전 시스템은 풋기어 착용자에게 저장된 전력의 저장 상태를 간편하게 확인할 수 있으며, 이와 더불어 전기접속 단자부를 통해 저장된 전력을 간편하게 사용할 수 있다.
이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
100a, 100b, 100c, 100d: 자가발전부
110a, 110b, 110c, 110d: 공심 코일(Air-Core Coils)
111: 직물지
112a, 112b: 전도사(conductive yarn)
112c: 탄소나노튜브(CNT, Carbon Nanotube), 그래핀(grapheme) 또는 전기전도성 고분자 물질
112d: 전기전도성 잉크(ink) 또는 전기전도성 페이스트(paste)
113: 전기절연물질
114: 결합제
115: 접착제
116: 구멍(공심)
120: 영구자석
210: 상부깔창
220: 하부깔창
300, 300e: 탄성부재
400, 400': 전력저장부
410: 케이블
500, 500': 전기접속 단자부
600a, 600b, 600c, 600d, 600e, 600f: 풋기어
700: 디스플레이부
800: 자가발전 시스템
810: 일체형 모듈

Claims (25)

  1. 풋기어 착용자의 반복적인 가압력을 이용하여 전력을 생산하는 풋기어(600a)로서,
    전도사(conductive yarn, 112a)로 구성되는 공심 코일(110a) 및 상기 공심 코일(110a) 내부를 왕복 운동하는 영구자석(120)을 구비하고, 풋기어(600a)의 상부깔창(210)과 하부깔창(220) 사이에 장착되는 자가발전부(100a); 및
    풋기어 착용자의 반복적인 가압력에 의해 영구자석(120)이 공심 코일(110a) 내부를 왕복 운동 할 수 있도록 장착되고, 소정의 탄성력을 가지는 탄성부재(300);
    를 포함하고,
    상기 공심 코일(110a)은, 중앙부에 구멍(116)이 형성된 둘 이상의 직물지(111)가 전기전도성 케이블을 통해 전기적으로 연결되어 상하로 겹쳐져 하나의 실린더 형태를 이루는 구조이고, 상기 각각의 직물지(111) 위에는, 전도사(112a)로 구성되는 나선형 코일이 자수(embroidery) 방식에 의해 형성되고,
    상기 공심 코일(110a)은, 소정 크기의 외력에 의해 상하 방향 및 좌우 방향으로 변형 가능하도록 플렉서블한 것을 특징으로 하는 풋기어.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공심 코일(110a)은 하부깔창(220)의 상부면에 장착되고,
    상기 영구자석(120)은 상부깔창(210)의 하부면에 장착되는 것을 특징으로 하는 풋기어.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성부재(300)는 상기 상부깔창(210)과 하부깔창(220) 사이에 장착되는 것을 특징으로 하는 풋기어.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전도사(112a)의 외부표면에는 전기절연물질(113)이 코팅된 것을 특징으로 하는 풋기어.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성부재(300)는, 코일 스프링 또는 판 스프링인 것을 특징으로 하는 풋기어.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 풋기어(600a)는,
    상기 자가발전부(100a)와 케이블(410)을 통해 연결되고 자가발전부(100a)로부터 생산된 전력을 저장하는 전력저장부(400); 및
    상기 전력저장부(400)로부터 외부로 전력을 인출하기 위한 전기접속 단자부(500);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풋기어.
  7. 풋기어 착용자의 반복적인 가압력을 이용하여 전력을 생산하는 풋기어(600b)로서,
    전도사(conductive yarn, 112b)로 구성되는 공심 코일(110b) 및 상기 공심 코일(110b) 내부를 왕복 운동하는 영구자석(120)하고, 풋기어(600b)의 상부깔창(210)과 하부깔창(220) 사이에 장착되는 자가발전부(100b); 및
    풋기어 착용자의 반복적인 가압력에 의해 영구자석(120)이 공심 코일(110b) 내부를 왕복 운동 할 수 있도록 장착되고, 소정의 탄성력을 가지는 탄성부재(300);
    를 포함하고,
    상기 공심 코일(110b)은, 전도사(112b)를 나선형태로 감아 공심 코일 형상을 만든 후 결합제(114)에 함침시켜 제조되고,
    상기 공심 코일(110b)은, 소정 크기의 외력에 의해 상하 방향 및 좌우 방향으로 변형 가능하도록 플렉서블한 것을 특징으로 하는 풋기어.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 공심 코일(110b)은 하부깔창(220)의 상부면에 장착되고,
    상기 영구자석(120)은 상부깔창(210)의 하부면에 장착되는 것을 특징으로 하는 풋기어.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 탄성부재(300)는 상기 상부깔창(210)과 하부깔창(220) 사이에 장착되는 것을 특징으로 하는 풋기어.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 결합제(114)는,
    열경화성 수지 접착제, 열가소성 수지 접착제, 스티렌 고무 접착제, 페놀계 접착제, 엑폭시계 접착제, 우레탄계 접착제로 이루어진 군에서 하나 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 풋기어.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 전도사(112b)의 외부표면에는 전기절연물질(113)이 코팅된 것을 특징으로 하는 풋기어.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 탄성부재(300)는, 코일 스프링 또는 판 스프링인 것을 특징으로 하는 풋기어.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 풋기어(600b)는,
    상기 자가발전부(100b)와 케이블(410)을 통해 연결되고 자가발전부(100b)로부터 생산된 전력을 저장하는 전력저장부(400); 및
    상기 전력저장부(400)로부터 외부로 전력을 인출하기 위한 전기접속 단자부(500);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풋기어.
  14. 풋기어 착용자의 반복적인 가압력을 이용하여 전력을 생산하는 풋기어(600c)로서,
    공심 코일(110c) 및 상기 공심 코일(110c) 내부를 왕복 운동하는 영구자석(120)을 구비하고, 풋기어(600c)의 상부깔창(210)과 하부깔창(220) 사이에 장착되는 자가발전부(100c); 및
    풋기어 착용자의 반복적인 가압력에 의해 영구자석(120)이 공심 코일(110c) 내부를 왕복 운동 할 수 있도록 장착되고, 소정의 탄성력을 가지는 탄성부재(300);
    를 포함하고,
    상기 공심 코일(110c)은, 중앙부에 구멍(116)이 형성된 둘 이상의 직물지(111)가 전기전도성 케이블을 통해 전기적으로 연결되어 상하로 겹쳐져 하나의 실린더 형태를 이루는 구조이고, 상기 각각의 직물지(111) 위에는, 탄소나노튜브(112c, CNT, Carbon Nanotube), 그래핀(grapheme) 또는 전기전도성 고분자 물질이 코일형태로 코팅(coating)되고,
    상기 공심 코일(110c)은, 소정 크기의 외력에 의해 상하 방향 및 좌우 방향으로 변형 가능하도록 플렉서블한 것을 특징으로 하는 풋기어.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 공심 코일(110c)은 하부깔창(220)의 상부면에 장착되고,
    상기 영구자석(120)은 상부깔창(210)의 하부면에 장착되는 것을 특징으로 하는 풋기어.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 탄성부재(300)는 상기 상부깔창(210)과 하부깔창(220) 사이에 장착되는 것을 특징으로 하는 풋기어.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 탄성부재(300)는, 코일 스프링 또는 판 스프링인 것을 특징으로 하는 풋기어.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 풋기어(600c)는,
    상기 자가발전부(100c)와 케이블(410)을 통해 연결되고 자가발전부(100c)로부터 생산된 전력을 저장하는 전력저장부(400); 및
    상기 전력저장부(400)로부터 외부로 전력을 인출하기 위한 전기접속 단자부(500);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풋기어.
  19. 풋기어 착용자의 반복적인 가압력을 이용하여 전력을 생산하는 풋기어(600d)로서,
    공심 코일(110d) 및 상기 공심 코일(110d) 내부를 왕복 운동하는 영구자석(120)을 구비하고, 풋기어(600d)의 상부깔창(210)과 하부깔창(220) 사이에 장착되는 자가발전부(100d); 및
    풋기어 착용자의 반복적인 가압력에 의해 영구자석(120)이 공심 코일(110d) 내부를 왕복 운동 할 수 있도록 장착되고, 소정의 탄성력을 가지는 탄성부재(300);
    를 포함하고,
    상기 공심 코일(110d)은, 중앙부에 구멍(116)이 형성된 둘 이상의 직물지(111)가 전기전도성 케이블을 통해 전기적으로 연결되어 상하로 겹쳐져 하나의 실린더 형태를 이루는 구조이고, 상기 각각의 직물지(111) 위에는, 전기전도성 잉크(ink) 또는 전기전도성 페이스트(paste)가 코일형태로 인쇄(printing)되고,
    상기 공심 코일(110d)은, 소정 크기의 외력에 의해 상하 방향 및 좌우 방향으로 변형 가능하도록 플렉서블한 것을 특징으로 하는 풋기어.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 공심 코일(110d)은 하부깔창(220)의 상부면에 장착되고,
    상기 영구자석(120)은 상부깔창(210)의 하부면에 장착되는 것을 특징으로 하는 풋기어.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 탄성부재(300)는 상기 상부깔창(210)과 하부깔창(220) 사이에 장착되는 것을 특징으로 하는 풋기어.
  22. 제 19 항에 있어서,
    상기 탄성부재(300)는, 코일 스프링 또는 판 스프링인 것을 특징으로 하는 풋기어.
  23. 제 19 항에 있어서,
    상기 풋기어(600d)는,
    상기 자가발전부(100d)와 케이블(410)을 통해 연결되고 자가발전부(100d)로부터 생산된 전력을 저장하는 전력저장부(400); 및
    상기 전력저장부(400)로부터 외부로 전력을 인출하기 위한 전기접속 단자부(500);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풋기어.
  24. 상기 제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 따른 풋기어(600a, 600b, 600c, 600d);
    상기 풋기어(600a, 600b, 600c, 600d)의 자가발전부(100a, 100b, 100c, 100d)와 케이블을 통해 연결되고 자가발전부(100a, 100b, 100c, 100d)로부터 생산된 전력을 저장하는 전력저장부(400');
    상기 전력저장부의 상태를 표시하는 디스플레이부(700); 및
    상기 전력저장부로부터 외부로 전력을 인출하기 위한 전기접속 단자부(500');
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가발전 시스템(800).
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 전력저장부(400'), 전기접속 단자부(500') 및 디스플레이부(700)는 하나의 디바이스로 일체형 모듈화(810)되어 풋기어 착용자에게 휴대될 수 있는 구조인 것을 특징으로 하는 자가발전 시스템(800).
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