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양전하로 대전되도록 마련된 제1 대전부;상기 제1 대전부와 마찰시 음전하로 대전되도록 마련된 제2 대전부;내측에 상기 제1 대전부 및 상기 제2 대전부가 위치하도록 마련되며, 외력이 가해졌을 때, 상기 제1 대전부 및 상기 제2 대전부를 마찰시키도록 마련된 수직운동부;수중에 위치하며, 상기 제1 대전부 및 상기 제2 대전부와 연결되어 양극 및 음극을 갖도록 마련된 전극부; 및상기 제1 대전부 및 상기 제2 대전부와 상기 전극부 사이에 위치하며, 상기 제1 대전부 및 상기 제2 대전부에서 생성된 전기에너지를 정류하여 상기 전극부에 제공하도록 마련된 정류부를 포함하며,상기 전극부는 양전하 및 음전하를 띄었을 때, 수중의 미세입자가 부착되도록 마련된 것을 특징으로 하는 마찰 발전을 이용한 수중 미세입자 제거장치
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제 1 항에 있어서,상기 제1 대전부는,상기 수직운동부의 내측면에 결합되며, 알루미늄 코팅이 이루어진 PEN(polyethylene naphthalate) 기판으로 이루어진 것을 특징으로 하는 마찰 발전을 이용한 수중 미세입자 제거장치
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제 1 항에 있어서,상기 제2 대전부는,상기 수직운동부의 내측면에 결합되되 상기 제1 대전부와 대향되는 면에 결합되며, PEN으로 이루어진 기판층;상기 기판층의 일면 또는 양면에 코팅되도록 마련되며, ITO(indium tin oxide)로 이루어진 코팅층; 및상기 코팅층의 일면에 형성되어 상기 제1 대전부와 마찰되도록 마련된 대전층을 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰 발전을 이용한 수중 미세입자 제거장치
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제 3 항에 있어서,상기 대전층은,PDMS로 이루어진 기재층; 및상기 기재층 상에 형성되며, 사각뿔 형태로 형성된 복수의 피라미드층을 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰 발전을 이용한 수중 미세입자 제거장치
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제 4 항에 있어서,상기 대전층은,상기 기재층 및 상기 피라미드층에 형성되는 복수의 공극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰 발전을 이용한 수중 미세입자 제거장치
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제 1 항에 있어서,상기 수직운동부는,내측면에 상기 제1 대전부가 결합되는 제1 판;상기 제1 판과 평행하게 마련되며, 내측면에 상기 제2 대전부가 결합되는 제2 판; 및상기 제1 판 및 상기 제2 판의 모서리 부분에 형성되며, 외력이 가해졌을 때 압축되고, 외력이 제거되었을 때 복원되도록 마련된 탄성체를 포함하며,상기 탄성체에 의해 상기 제1 대전부 및 상기 제2 대전부가 상호 접촉 및 이격되면서 마찰 대전이 이루어지도록 마련된 것을 특징으로 하는 마찰 발전을 이용한 수중 미세입자 제거장치
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제 1 항에 있어서,상기 전극부는,상기 정류부와 연결되어 양극을 형성하도록 마련된 판 형태의 양극판; 및상기 정류부와 연결되어 음극을 형성하도록 마련된 판 형태의 음극판을 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰 발전을 이용한 수중 미세입자 제거장치
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제 1 항에 따른 마찰 발전을 이용한 수중 미세입자 제거장치의 제조방법에 있어서,a) 몰드를 준비하는 단계;b) 상기 몰드 상에 에탄올에 분산된 PS(Polystyrene) 구체를 배치하는 단계;c) 상기 에탄올을 증발시키는 단계;d) 상기 에탄올이 증발된 상기 PS 구체 상에 대전층을 형성하는 단계;e) 상기 대전층의 하부에 코팅층 및 기판층을 마련하여 상기 제2 대전부를 형성하는 단계; 및f) 상기 제2 대전부의 상부에 상기 제1 대전부를 마련하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰 발전을 이용한 수중 미세입자 제거장치의 제조방법
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제 8 항에 있어서,상기 a) 단계에서,상기 몰드는,박스형으로 형성되며, 몸체를 이루는 몰드본체; 및상기 몰드본체의 상면에서부터 깊이 방향으로 사각뿔 형태의 홈 형상으로 형성된 몰드패턴을 포함하며,상기 몰드패턴은 상기 몰드본체의 상면에서 깊이 방향으로 갈수록 단면적이 감소하도록 형성되며 복수개로 마련된 것을 특징으로 하는 마찰 발전을 이용한 수중 미세입자 제거장치의 제조방법
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제 9 항에 있어서,상기 a) 단계에서,상기 몰드는,실리콘 소재로 이루어지며, 포토 리소그래피 및 KOH 에칭 공정으로 형성된 것을 특징으로 하는 마찰 발전을 이용한 수중 미세입자 제거장치의 제조방법
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제 8 항에 있어서,상기 b) 단계에서,에탄올에 분산된 상기 PS 구체의 농도는 상기 대전층에 형성될 공극의 밀도에 대응하여 조절되고,상기 PS 구체의 직경은 상기 공극의 직경과 대응하여 조절된 것을 특징으로 하는 마찰 발전을 이용한 수중 미세입자 제거장치의 제조방법
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제 8 항에 있어서,상기 d) 단계는,d1) 상기 에탄올이 증발된 상기 PS 구체 상에 PDMS층을 덮는 단계;d2) 상기 PS 구체 사이에 PDMS층을 침투시켜 기포를 제거하는 단계;d3) 상기 PDMS층을 경화시키는 단계; 및d4) 상기 몰드 상에서 경화된 상기 PDMS층을 벗겨내어 상기 대전층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰 발전을 이용한 수중 미세입자 제거장치의 제조방법
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제 12 항에 있어서,상기 d2) 단계는,상기 몰드를 상기 PS 구체 사이에 상기 PDMS 층이 침투될 수 있도록 기설정된 저압력 하에 배치하는 것을 특징으로 하는 마찰 발전을 이용한 수중 미세입자 제거장치의 제조방법
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제 13 항에 있어서,상기 d4) 단계는,상기 몰드를 톨루엔 용액에 담가 상기 PS 구체를 용해시키고, 상기 몰드에서 패턴화된 PDMS층을 벗겨냄으로써 상기 대전층을 형성하도록 마련된 것을 특징으로 하는 마찰 발전을 이용한 수중 미세입자 제거장치의 제조방법
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