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탄소 섬유를 포함하는 기판 구조체; 상기 기판 구조체 상에 배치되고, 습도와 반응되어 수소 이온의 농도가 변화되는 고분자를 포함하는 제1 하베스팅 구조체; 및 상기 제1 하베스팅 구조체 상에 배치되고, 전이금속 및 상기 전이금속의 산화물의 복합체를 포함하는 활성 물질이 코팅된 탄소 섬유를 포함하는 제2 하베스팅 구조체를 포함하되, 상기 제1 하베스팅 구조체의 상기 고분자가 습도와 반응되어 수소 이온의 농도가 변화되는 경우, 상기 제2 하베스팅 구조체의 산화환원 반응 차이가 발생되어 에너지가 생성되는 것을 포함하는 습도 반응형 에너지 하베스터
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제1 항에 있어서, 상기 활성 물질은, 서로 다른 산화수를 갖는 복수의 상기 전이금속의 산화물을 포함하되, 상대적으로 높은 산화수를 갖는 상기 전이금속의 산화물의 함량이 증가할수록 에너지 생성량이 증가하는 것을 포함하는 습도 반응형 에너지 하베스터
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제2 항에 있어서, 상기 활성 물질은, 팔라듐(Pd), 팔라듐 2가 산화물(PdO), 및 팔라듐 4가 산화물(PdO2)를 포함하되, 상기 팔라듐 4가 산화물(PdO2)의 함량이 증가할수록 에너지 생성량이 증가하는 것을 포함하는 습도 반응형 에너지 하베스터
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제1 항에 있어서, 상기 제2 하베스팅 구조체의 상기 탄소 섬유는 다공성 구조를 갖되, 상기 탄소 섬유의 공극률(porosity)가 증가할수록 에너지 생성량이 증가하는 것을 포함하는 습도 반응형 에너지 하베스터
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제1 항에 있어서, 상기 고분자는, PSSH(poly(4-styrenesulfonic acid))를 포함하는 습도 반응형 에너지 하베스터
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습도와 반응되어 수소 이온의 농도가 변화되는 고분자를 포함하는 제1 하베스팅 구조체를 준비하는 단계; 전이금속을 포함하는 전구체 물질이 코팅된 탄소 섬유를 포함하는 베이스 구조체를 줄히팅(joule-heating)하여, 상기 전구체 물질에 의해 상기 베이스 구조체의 화학 조성 및 물리 구조가 변화된 제2 하베스팅 구조체를 준비하는 단계; 및탄소 섬유를 포함하는 기판 구조체 및 상기 제2 하베스팅 구조체 사이에, 상기 제1 하베스팅 구조체가 배치되도록, 상기 기판 구조체, 상기 제1 하베스팅 구조체, 및 상기 제2 하베스팅 구조체를 접합시키는 단계를 포함하는 습도 반응형 에너지 하베스터의 제조 방법
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제6 항에 있어서, 상기 제2 하베스팅 구조체를 준비하는 단계는, 상기 베이스 구조체의 화학 조성을 변화시키는 1차 줄히팅 단계, 및 상기 베이스 구조체의 물리 구조를 변화시키는 2차 줄히팅 단계를 포함하되, 상기 1차 줄히팅 단계에서, 상기 베이스 구조체의 상기 탄소 섬유에 코팅된 상기 전구체 물질은 산화되어 상기 전이금속 및 상기 전이금속의 산화물의 복합체를 포함하는 활성 물질로 변화되고, 상기 2차 줄히팅 단계에서, 액화된 상기 전이금속의 산화물이 상기 탄소 섬유에 침투되어 상기 탄소 섬유에 공극이 형성되는 것을 포함하는 습도 반응형 에너지 하베스터의 제조 방법
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제7 항에 있어서, 상기 2차 줄히팅 단계에서, 상기 베이스 구조체에 인가되는 전력의 크기 및 전력의 지속 시간을 제어함에 따라, 상기 탄소 섬유의 공극률이 제어되는 것을 포함하는 습도 반응형 에너지 하베스터의 제조 방법
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제7 항에 있어서, 상기 1차 줄히팅 단계는, 상기 2차 줄히팅 단계보다 먼저 수행되는 것을 포함하는 습도 반응형 에너지 하베스터의 제조 방법
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제7 항에 있어서, 상기 활성 물질은, 서로 다른 산화수를 갖는 복수의 상기 전이금속의 산화물을 포함하는 습도 반응형 에너지 하베스터의 제조 방법
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제6 항에 있어서, 상기 제2 하베스팅 구조체를 준비하는 단계는, 탄소 섬유 시트를 준비하는 단계;상기 탄소 섬유 시트 상에 상기 전구체 물질을 제공하여, 상기 탄소 섬유 시트의 표면이 상기 전구체 물질로 코팅된 상기 베이스 구조체를 제조하는 단계; 및상기 베이스 구조체의 양단에 전극을 형성한 후 상기 양단에 형성된 전극에 전력을 인가함으로써, 상기 베이스 구조체를 줄히팅 하는 단계를 포함하는 습도 반응형 에너지 하베스터의 제조 방법
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제6 항에 있어서, 상기 전이금속은 팔라듐(Pd)을 포함하고, 상기 전구체 물질은 팔라듐 나이트레이트(Pd(NO3)2)를 포함하는 습도 반응형 에너지 하베스터의 제조 방법
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