KR20210130402A - 도로 빙판길에서 제동력이 높은 미끄러짐 방지용 타이어 - Google Patents

도로 빙판길에서 제동력이 높은 미끄러짐 방지용 타이어 Download PDF

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Abstract

본 발명은 도로 빙판길에서 제동력이 높은 미끄러짐 방지용 타이어에 관한 것으로서, 특히 최근 문제가 되고 있는 블랙 아이스 현상에서 타이어의 마찰력을 높임으로써 미끄러짐을 방지하기 위한 타이어에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 때와 장소에 맞게 마찰대전 발전소자의 전압을 타이어에 인가하여 마찰력을 제어함으로써, 겨울철 교통사고 위험을 낮춤과 동시에, 사용자의 편의성 (타이어교체 불필요, 일상 주행시 연비 감소 없음)은 그대로 유지한다는 장점이 있다. 또한 타이어 구조 및 재료를 거의 그대로 사용하므로, 상용화 진행에 큰 어려움이 없다는 추가적인 장점을 갖는다.

Description

도로 빙판길에서 제동력이 높은 미끄러짐 방지용 타이어 {NON SLIP TIRE WITH HIGH BRAKING FORCE ON SNOWY ROAD}
본 발명은 도로 빙판길에서 제동력이 높은 미끄러짐 방지용 타이어에 관한 것으로서, 특히 최근 문제가 되고 있는 블랙 아이스 현상에서 타이어의 마찰력을 높임으로써 미끄러짐을 방지하기 위한 타이어에 관한 것이다.
블랙 아이스란 도로가 얼음 붙어있는 상태이나 눈에 잘 보이지 않는 상태를 말한다. 즉, 정상적인 도로인 것처럼 보이지만 눈으로 잘 보이지 않은 얇은 빙판으로 도로가 얼어 붙은 현상을 블랙 아이스라고 한다. 기온이 급하강 할 경우, 도로 위에 녹았던 눈이 다시 얇은 빙판으로 얼어붙는 도로 결빙 현상인 블랙아이스는 최근 겨울 교통사고의 원인으로 주목 받고 있다. 동절기에 발생하는 상습 설빙구간의 도로는 차량의 통행을 방해하거나 심할 경우 교통사고를 유발하여 국민의 재산과 생명에 악 영향을 미친다.
블랙아이스의 해결 방법 중 하나인 겨울용 타이어는 저온에서도 부드러움을 유지하고, 높은 마찰 표면, 깊은 홈 등으로 인해 빙판 도로 위에서의 자동차 제동을 용의하게 해준다.
하지만 계절마다 교체해주어야 한다는 불편함이 있고, 낮은 내구성으로 인한 잦은 교체, 연비 감소 등으로 인한 비용이 증가하며, 기온이 높을 때는 표면이 변형되기 쉬워 오히려 사고 위험이 증가한다는 문제점을 갖고 있다.
본 발명은 타이어의 마찰력을 일시적으로 향상시킬 수 있는 자가구동형 마찰대전 발전소자를 타이어에 적용시킨 새로운 형태의 타이어 구조를 제시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 미끄러짐 방지용 타이어는, 타이어 코드 사이 또는 타이어 내부의 레이어들 사이에 설치된 마찰전기 발전소자; 및 타이어의 트레드(tread) 내부에 배치된 스틸 벨트를 포함하고, 상기 마찰전기 발전소자는, 제 1 전극; 상기 제 1 전극 상에 배치된 제 1 마찰 물질층; 상기 제 1 마찰 물질층과 마주보며 이격되어 배치된 제 2 마찰 물질층; 및 상기 제 2 마찰 물질층 상에 배치되며 상기 제 1 마찰 물질층과 마주보는 면의 반대면에 배치된 제 2 전극을 포함하고, 차량이 움직임에 따라 상기 마찰전기 발전 소자에서 상기 제 1 마찰 물질층이 상기 제 2 마찰 물질층과 접촉 및 비접촉을 반복하며 마찰 전기 에너지를 발생시키며, 상기 마찰전기 발전 소자에서 생성된 전력은 상기 스틸 벨트로 인가될 수 있으며, 상기 전력이 인가되는 경우 전하 유도 현상에 의해 트레드에 전하가 유도되면서 타이어와 도로 간의 마찰력이 증대된다.
상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극에는 인출선이 배치되며, 상기 인출선이 상기 스틸 벨트와 전기적으로 연결되어 있다.
상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극에는 인출선이 배치되며, 상기 인출선은 에너지 저장부에 연결되어 있고, 상기 에너지 저장부는 상기 스틸 벨트와 전기적으로 연결되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 미끄러짐 방지용 타이어는, 타이어 코드 사이 또는 타이어 내부의 레이어들 사이에 설치된 마찰전기 발전소자; 및 타이어의 트레드(tread) 내부에 배치된 스틸 벨트를 포함하고, 상기 마찰전기 발전소자는, 제 1 전극; 상기 제 1 전극 상에 배치된 제 1 마찰 물질층; 및 상기 제 1 마찰 물질층과 마주보며 이격되어 배치되며 제 2 전극 역할을 하는 제 2 마찰 물질층을 포함하고, 차량이 움직임에 따라 상기 마찰전기 발전 소자에서 상기 제 1 마찰 물질층이 상기 제 2 마찰 물질층과 접촉 및 비접촉을 반복하며 마찰 전기 에너지를 발생시키며, 상기 마찰전기 발전 소자에서 생성된 전력은 상기 스틸 벨트로 인가될 수 있으며, 상기 전력이 인가되는 경우 전하 유도 현상에 의해 트레드에 전하가 유도되면서 타이어와 도로 간의 마찰력이 증대된다.
상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극에는 인출선이 배치되며, 상기 인출선이 상기 스틸 벨트와 전기적으로 연결되어 있다.
상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극에는 인출선이 배치되며, 상기 인출선은 에너지 저장부에 연결되어 있고, 상기 에너지 저장부는 상기 스틸 벨트와 전기적으로 연결되어 있다.
본 발명의 추가적인 실시예에 따른 미끄러짐 방지용 타이어는, 차량의 서스펜션에 설치된 마찰전기 발전소자; 및 타이어의 트레드(tread) 내부에 배치된 스틸 벨트를 포함하고, 상기 마찰전기 발전소자는, 제 1 전극; 상기 제 1 전극 상에 배치된 제 1 마찰 물질층; 상기 제 1 마찰 물질층과 마주보며 이격되어 배치된 제 2 마찰 물질층; 및 상기 제 2 마찰 물질층 상에 배치되며 상기 제 1 마찰 물질층과 마주보는 면의 반대면에 배치된 제 2 전극을 포함하고, 차량이 움직임에 따라 상기 마찰전기 발전 소자에서 상기 제 1 마찰 물질층이 상기 제 2 마찰 물질층과 접촉 및 비접촉을 반복하며 마찰 전기 에너지를 발생시키며, 상기 마찰전기 발전 소자에서 생성된 전력은 상기 스틸 벨트로 인가될 수 있으며, 상기 전력이 인가되는 경우 전하 유도 현상에 의해 트레드에 전하가 유도되면서 타이어와 도로 간의 마찰력이 증대된다.
상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극에는 인출선이 배치되며, 상기 인출선이 상기 스틸 벨트와 전기적으로 연결되어 있다.
상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극에는 인출선이 배치되며, 상기 인출선은 에너지 저장부에 연결되어 있고, 상기 에너지 저장부는 상기 스틸 벨트와 전기적으로 연결되어 있다.
본 발명의 추가적인 실시예에 따른 미끄러짐 방지용 타이어는, 차량의 서스펜션에 설치된 마찰전기 발전소자; 및 타이어의 트레드(tread) 내부에 배치된 스틸 벨트를 포함하고, 상기 마찰전기 발전소자는, 제 1 전극; 상기 제 1 전극 상에 배치된 제 1 마찰 물질층; 및 상기 제 1 마찰 물질층과 마주보며 이격되어 배치되며 제 2 전극 역할을 하는 제 2 마찰 물질층을 포함하고, 차량이 움직임에 따라 상기 마찰전기 발전 소자에서 상기 제 1 마찰 물질층이 상기 제 2 마찰 물질층과 접촉 및 비접촉을 반복하며 마찰 전기 에너지를 발생시키며, 상기 마찰전기 발전 소자에서 생성된 전력은 상기 스틸 벨트로 인가될 수 있으며, 상기 전력이 인가되는 경우 전하 유도 현상에 의해 트레드에 전하가 유도되면서 타이어와 도로 간의 마찰력이 증대된다.
상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극에는 인출선이 배치되며, 상기 인출선이 상기 스틸 벨트와 전기적으로 연결되어 있다.
상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극에는 인출선이 배치되며, 상기 인출선은 에너지 저장부에 연결되어 있고, 상기 에너지 저장부는 상기 스틸 벨트와 전기적으로 연결되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 미끄러짐 방지용 타이어를 장착한 차량은, 미끄러짐 방지용 타이어; 및 온도 센서를 포함하고, 상기 온도 센서는 미리 설정된 온도 이하로 온도가 떨어질 경우 타이어의 스틸 벨트에 전력을 인가한다.
본 발명에 따르면, 때와 장소에 맞게 마찰대전 발전소자의 전압을 타이어에 인가하여 마찰력을 제어함으로써, 겨울철 교통사고 위험을 낮춤과 동시에, 사용자의 편의성 (타이어교체 불필요, 일상 주행시 연비 감소 없음)은 그대로 유지한다는 장점이 있다. 또한 타이어 구조 및 재료를 거의 그대로 사용하므로, 상용화 진행에 큰 어려움이 없다는 추가적인 장점을 갖는다.
도 1은 일반적인 타이어의 구조를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 마찰전기 발전 소자의 전압이 타이어의 스틸 벨트에 인가되었을 때 타이어와 지면 간의 마찰력이 상승하는 모습을 도시한다.
도 3은 전압의 인가시 마찰력이 상승하는 것을 확인하기 위한 기초 실험 구조도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 푸싱 형태의 마찰전기 발전 소자의 실시예를 도시한다.
다양한 실시예들이 이제 도면을 참조하여 설명되며, 전체 도면에서 걸쳐 유사한 도면번호는 유사한 엘리먼트를 나타내기 위해서 사용된다. 설명을 위해 본 명세서에서, 다양한 설명들이 본 발명의 이해를 제공하기 위해서 제시된다. 그러나 이러한 실시예들은 이러한 특정 설명 없이도 실행될 수 있음이 명백하다. 다른 예들에서, 공지된 구조 및 장치들은 실시예들의 설명을 용이하게 하기 위해서 블록 다이아그램 형태로 제시된다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 타이어 마찰력 향상을 위한 자가구동형 마찰대전 발전소자가 적용된 타이어 구조를 제시한다.
도 1은 일반적인 타이어의 구조를 도시한다. 도 1에서 보는 것처럼, 타이어는 도로(지면)와 맞닿는 트레드 영역(tread area)을 포함하고 있으며, 트레드 내부에는 스틸 벨트(steel belt)라는 전도체 부분이 배치되어 있다.
스틸 벨트는 스틸와이어 또는 섬유로 구성되며 트레드의 강성을 높여주는 역활을 하며, 트레드와 카카스 사이에서 주행시 노면 충격을 분산시켜 감소시키는 것은 물론 트레드의 노면에 닿는 부위를 넓게 유지시켜 주행 안전성을 우수하게 하는 부분이다. 이러한 트레드에 본 발명에서는 마찰전기 발전 소자에 의한 전압을 인가하여 트레드와 지면 사이의 마찰력을 상승시킨다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 마찰전기 발전 소자의 전압이 타이어의 스틸 벨트에 인가되었을 때 타이어와 지면 간의 마찰력이 상승하는 모습을 도시한다.
도 2에서 보는 것처럼, 스틸 벨트에 마찰전기 발전 소자의 전력이 인가되어 전하 유도 현상에 의해 트레드 영역에 전하가 유도되고, 이러한 전하에 의해 트레드와 지면 사이의 마찰력이 증대되게 된다.
이는 도 3의 전압 인가시 마찰력 상승을 확인하는 기초 실험 구조도로부터 추가적으로 확인할 수 있다. 도 3은 전압의 인가시 마찰력이 상승하는 것을 확인하기 위한 기초 실험 구조도이다. 도 3에서와 같이 두 개의 유전체(절연체)가 맞닿아 있는 상황에서 한쪽 전극 부분에 전압을 인가하면, 두 유전체 사이의 마찰력이 증대함을 확인할 수 있다. 이는 실제로 한 개의 유전체(PEN)는 고정되어 있으며, 다른 하나의 유전체(PEN)는 고정이 안 되어 있는 채로, 하나의 유전체(PEN)의 하부전극(ITO)에 와이어링 후 전압을 인가하는 파워서플라이의 프로브와 서로 연결하고, 파워 서플라이 전압은 일반적인 마찰대전 발전소자 출력인 300V로 세팅한 결과에서 확인할 수 있었다.
이러한 두 개의 유전체(절연체)가 맞닿아 있을 때 어느 한 쪽에 전압을 인가하여 두 유전체 사이의 마찰력이 증대시킴으로써 블랙 아이스 현상 등에서 타이어의 미끄러짐을 방지하기 위한 것이 본 발명의 핵심 내용이다.
특히, 본 발명은 자가 구동형 마찰전기 발전 소자를 이용하고 있다. 이러한 자가 구동형 마찰전기 발전 소자는 도 4 및 도 5에서 예시적으로 도시되어 있다. 도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 푸싱 형태의 마찰전기 발전 소자의 실시예를 도시한다. 도 4의 실시예는 제 1 전극 및 제 2 전극이 각각 별도로 존재하는 경우이며, 도 5의 실시예는 제 2 마찰 물질층이 전기 전도성 물질로 이루어져 전극 역할을 동시에 수행하는 경우의 실시예이다.
본 발명에서는 마찰전기 발전 소자가 타이어 코드 사이 또는 타이어 내부의 레이어들 사이에 배치될 수 있다. 이렇게 마찰전기 발전 소자가 타이어에 직접 배치되어 있으므로 차량이 이동함에 따라 바퀴가 회전하면서 타이어의 마찰전기 발전 소자가 설치된 부분이 지면 쪽에 위치할 때마다 마찰전기 발전 소자는 차량의 중량에 따른 압력을 받게 되고 이러한 압력에 의해 푸싱 형태로 마찰 물질층 간의 접촉 및 비접촉이 발생하면서 전력을 발생시킨다. 따라서, 본 발명에서는 자가 발전형 마찰전기 발전 소자로 이용이 가능한 것이다.
또한, 마찰전기 발전 소자는 차량의 서스펜션에 배치될 수도 있으며, 이러한 서스펜션에서도 차량의 움직임에 따라 차량의 중량에 의한 압력을 받게 되고 이러한 압력에 의해 푸싱 형태로 마찰 물질층 간의 접촉 및 비접촉이 발생하면서 전력을 발생시킨다. 구체적으로 차량의 서스펜션의 스트럿 부재 또는 쇼크업소버 부재에 장착되어 노면의 충격이 흡수될 때 마찰전기 발전 소자도 그 힘에 의해 푸싱 형태로 접촉 및 비접촉이 발생될 수 있게 된다.
마찰전기 발전소자는, 제 1 전극(11); 제 1 전극 상에 배치된 제 1 마찰 물질층(10); 제 1 마찰 물질층과 마주보며 이격되어 배치된 제 2 마찰 물질층(20); 및 제 2 마찰 물질층 상에 배치되며 제 1 마찰 물질층과 마주보는 면의 반대면에 배치된 제 2 전극(22)을 포함하고, 제 1 전극 및 제 2 전극에는 인출선이 배치된다.
제 1 전극 및 제 2 전극은 전극 물질로 이용 가능한 것이면 무엇이든 이용될 수 있으며, 예를 들어 ITO, Al 등이 이용될 수 있다.
제 1 마찰 물질층 및 제 2 마찰 물질층은 서로 상이한 물질이 이용되는 것이 바람직하고, 대전열(triboelectric series) 상에서 대전 특성 차이가 큰 물질이 이용되는 것이 바람직하다.
푸싱 타입의 마찰전기 발전 소자는 제 1 마찰 물질층이 제 2 마찰 물질층과 접촉 및 비접촉을 반복하며 마찰 전기 에너지를 발생시키게 된다. 마찰전기 발전 소자에서 생성된 전력은 스틸 벨트로 인가될 수 있으며, 전력이 인가되는 경우 전하 유도 현상에 의해 트레드에 전하가 유도되면서 타이어와 도로 간의 마찰력이 증대된다.
인출선이 도 4 및 도 5에서 도면부호 (41) 및 (42)로 도시된다. 이러한 인출부(41, 42)에는 에너지 저장부(60)가 연결될 수 있으며, 인출부와 에너지 저장부 사이에는 정류 다이오드(51, 52)가 연결되어 있을 수 있다.
인출선이 상기 스틸 벨트와 전기적으로 연결되어 있을 수도 있으며, 인출선은 에너지 저장부에 연결되고 에너지 저장부가 스틸 벨트와 전기적으로 연결됨으로써 에너지 저장부에서 전력을 저장해 놓았다가 필요할 때에만 전압을 스틸 벨트에 인가하여 사용이 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 미끄러짐 방지용 타이어를 장착한 차량은, 미끄러짐 방지용 타이어; 및 온도 센서(미도시)를 포함한다.
온도 센서는 미리 설정된 온도 이하로 온도가 떨어질 경우 타이어의 스틸 벨트에 전력을 인가하게 된다. 일반적으로 차량에는 4℃ 온도 아래로 온도가 떨어지면 알림 경고가 뜨는 차량이 많다. 왜냐하면 일반적으로 4℃ 이하에서는 노면의 미끄러움 등 블랙아이스가 발생되는 온도이기 때문이다.
따라서, 본 발명의 미끄러짐 방지용 타이어를 장착한 차량은 온도 센서를 통해 온도가 4℃ 이하로 떨어질 경우, 그동안 모아 놓은 자가발전 마찰전기 발전 소자에 의해 발생된 전력을 스틸 벨트에 공급하고 이에 의해 타이어의 마찰력을 증대시킴으로써 타이어의 미끄러짐을 방지할 수 있다.
물론, 이 부분이 수동 버튼을 통해 사용자가 조작에 의해 스틸 벨트에 전력을 공급할 수도 있을 것이다.
본 발명은 기초 실험을 통해 마찰대전 발전소자의 전압이 타이어의 스틸 벨트에 인가될 때, 타이어 표면과 도로 간의 마찰력이 상승한다는 것을 확인하였으며, 이를 통해 블랙아이스에 따른 겨울철 교통사고 위험을 줄이기 위한 마찰대전 발전소자가 적용된 새로운 형태의 타이어 구조를 제시하였다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (13)

  1. 타이어 코드 사이 또는 타이어 내부의 레이어들 사이에 설치된 마찰전기 발전소자; 및
    타이어의 트레드(tread) 내부에 배치된 스틸 벨트를 포함하고,
    상기 마찰전기 발전소자는, 제 1 전극; 상기 제 1 전극 상에 배치된 제 1 마찰 물질층; 상기 제 1 마찰 물질층과 마주보며 이격되어 배치된 제 2 마찰 물질층; 및 상기 제 2 마찰 물질층 상에 배치되며 상기 제 1 마찰 물질층과 마주보는 면의 반대면에 배치된 제 2 전극을 포함하고,
    차량이 움직임에 따라 상기 마찰전기 발전 소자에서 상기 제 1 마찰 물질층이 상기 제 2 마찰 물질층과 접촉 및 비접촉을 반복하며 마찰 전기 에너지를 발생시키며,
    상기 마찰전기 발전 소자에서 생성된 전력은 상기 스틸 벨트로 인가될 수 있으며, 상기 전력이 인가되는 경우 전하 유도 현상에 의해 트레드에 전하가 유도되면서 타이어와 도로 간의 마찰력이 증대되는,
    미끄러짐 방지용 타이어.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극에는 인출선이 배치되며,
    상기 인출선이 상기 스틸 벨트와 전기적으로 연결되어 있는,
    미끄러짐 방지용 타이어.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극에는 인출선이 배치되며,
    상기 인출선은 에너지 저장부에 연결되어 있고,
    상기 에너지 저장부는 상기 스틸 벨트와 전기적으로 연결되어 있는,
    미끄러짐 방지용 타이어.
  4. 타이어 코드 사이 또는 타이어 내부의 레이어들 사이에 설치된 마찰전기 발전소자; 및
    타이어의 트레드(tread) 내부에 배치된 스틸 벨트를 포함하고,
    상기 마찰전기 발전소자는, 제 1 전극; 상기 제 1 전극 상에 배치된 제 1 마찰 물질층; 및 상기 제 1 마찰 물질층과 마주보며 이격되어 배치되며 제 2 전극 역할을 하는 제 2 마찰 물질층을 포함하고,
    차량이 움직임에 따라 상기 마찰전기 발전 소자에서 상기 제 1 마찰 물질층이 상기 제 2 마찰 물질층과 접촉 및 비접촉을 반복하며 마찰 전기 에너지를 발생시키며,
    상기 마찰전기 발전 소자에서 생성된 전력은 상기 스틸 벨트로 인가될 수 있으며, 상기 전력이 인가되는 경우 전하 유도 현상에 의해 트레드에 전하가 유도되면서 타이어와 도로 간의 마찰력이 증대되는,
    미끄러짐 방지용 타이어.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극에는 인출선이 배치되며,
    상기 인출선이 상기 스틸 벨트와 전기적으로 연결되어 있는,
    미끄러짐 방지용 타이어.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극에는 인출선이 배치되며,
    상기 인출선은 에너지 저장부에 연결되어 있고,
    상기 에너지 저장부는 상기 스틸 벨트와 전기적으로 연결되어 있는,
    미끄러짐 방지용 타이어.
  7. 차량의 서스펜션에 설치된 마찰전기 발전소자; 및
    타이어의 트레드(tread) 내부에 배치된 스틸 벨트를 포함하고,
    상기 마찰전기 발전소자는, 제 1 전극; 상기 제 1 전극 상에 배치된 제 1 마찰 물질층; 상기 제 1 마찰 물질층과 마주보며 이격되어 배치된 제 2 마찰 물질층; 및 상기 제 2 마찰 물질층 상에 배치되며 상기 제 1 마찰 물질층과 마주보는 면의 반대면에 배치된 제 2 전극을 포함하고,
    차량이 움직임에 따라 상기 마찰전기 발전 소자에서 상기 제 1 마찰 물질층이 상기 제 2 마찰 물질층과 접촉 및 비접촉을 반복하며 마찰 전기 에너지를 발생시키며,
    상기 마찰전기 발전 소자에서 생성된 전력은 상기 스틸 벨트로 인가될 수 있으며, 상기 전력이 인가되는 경우 전하 유도 현상에 의해 트레드에 전하가 유도되면서 타이어와 도로 간의 마찰력이 증대되는,
    미끄러짐 방지용 타이어.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극에는 인출선이 배치되며,
    상기 인출선이 상기 스틸 벨트와 전기적으로 연결되어 있는,
    미끄러짐 방지용 타이어.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극에는 인출선이 배치되며,
    상기 인출선은 에너지 저장부에 연결되어 있고,
    상기 에너지 저장부는 상기 스틸 벨트와 전기적으로 연결되어 있는,
    미끄러짐 방지용 타이어.
  10. 차량의 서스펜션에 설치된 마찰전기 발전소자; 및
    타이어의 트레드(tread) 내부에 배치된 스틸 벨트를 포함하고,
    상기 마찰전기 발전소자는, 제 1 전극; 상기 제 1 전극 상에 배치된 제 1 마찰 물질층; 및 상기 제 1 마찰 물질층과 마주보며 이격되어 배치되며 제 2 전극 역할을 하는 제 2 마찰 물질층을 포함하고,
    차량이 움직임에 따라 상기 마찰전기 발전 소자에서 상기 제 1 마찰 물질층이 상기 제 2 마찰 물질층과 접촉 및 비접촉을 반복하며 마찰 전기 에너지를 발생시키며,
    상기 마찰전기 발전 소자에서 생성된 전력은 상기 스틸 벨트로 인가될 수 있으며, 상기 전력이 인가되는 경우 전하 유도 현상에 의해 트레드에 전하가 유도되면서 타이어와 도로 간의 마찰력이 증대되는,
    미끄러짐 방지용 타이어.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극에는 인출선이 배치되며,
    상기 인출선이 상기 스틸 벨트와 전기적으로 연결되어 있는,
    미끄러짐 방지용 타이어.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극에는 인출선이 배치되며,
    상기 인출선은 에너지 저장부에 연결되어 있고,
    상기 에너지 저장부는 상기 스틸 벨트와 전기적으로 연결되어 있는,
    미끄러짐 방지용 타이어.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 미끄러짐 방지용 타이어; 및
    온도 센서를 포함하고,
    상기 온도 센서는 미리 설정된 온도 이하로 온도가 떨어질 경우 타이어의 스틸 벨트에 전력을 인가하는,
    미끄러짐 방지용 타이어를 장착한 차량.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114070122A (zh) * 2021-11-16 2022-02-18 浙江师范大学 一种基于摩擦纳米发电机的轮胎发电装置

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