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전자기유도를 이용한 자가발전 장치 만들기.

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동우 kim

on 22 December 2014

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Transcript of 전자기유도를 이용한 자가발전 장치 만들기.

연구동기 및 목적
이론적 배경
1) 전자기 유도
코일과 자석이 상호간에 상대적인 운동을 하게 되면 자석의 운동에 의해 자기장이 형성되어 코일에 전류가 흐르게 되는데 이러한 현상을 전자기 유도라고 한다.

2) 유도 전류와 유도 기전력
전자기 유도에 의해 발생한 전류를 유도 전류라고 하고 코일 양끝에서 발생한 기전력을 유도 기전력이라고 한다. 유도 전류는 반드시 코일과 자석간의 상호운동이 있어야만 발생하며 정지 상태에서는 발생하지 않는다.

3) 축전기의 원리
화학에너지를 전기에너지로 변화시킬 수가 있는데, 이 상태를 방전이라 한다. 또 다른 전원으로부터 전기에너지를 공급하여 화학에너지로 변화시켜 축적할 수 있는데, 이 상태를 충전이라 한다. 이와 같이 충전과 방전이 반복되는 전지를 축전지 또는 2차전지라고 한다.

연구과정
1.먼저 우리는 재료들을 모아놓고 정비하였다. 스마트폰 충전 케이블과 네오디움자석 프링글스 와 테이프 그리고 에나멜선 등등의 물품들 사진이다.

2.전자기 유도현상을 알아보기 위해 전자기 유도현상을 이용한 자가발전 손전등을 만드는 키트를 산 후에 조립을 해보았다.

3.하지만 프링글스통에 전류가 들어오지않자 작은통에 좀더 얇은 에나멜선을 감고 전자기 유도를 실험해 보았다.

4.그후에 전자기 유도현상을 잘 유도했다는 것을 실험한 후에 우리의 목표인 전자기기를 한번 충전해 보기위해서 스마트폰 충전 케이블의 피복을 벗긴뒤 각선에 에나멜선을 연결해 전류가 충분히 흐르는지 실험헤보았다.

전자기유도를 이용한 자가발전 장치 만들기.
연구과정2
5.그래서 우리는 스마트폰 보다는 적정기술인 자가발전 손전등을 만들기로 했고, 자석이 담긴 에나멜선을 흔들지 않으면 들어오지 않던 전구에 흔드니 전자기 유도현상에 의해 전구에 불이 들어오는 것을 확인할 수 있었다.

6.하지만 또 당장 전구에 불이 들어오지만 흔들이지 않았을때의 전류를 어떻게 보관할까 하다가 축전지를 이용했고 전구와 스위치를 연결한 뒤 전구뒷부분에 전류를 보관할 수 있는 축전지 까지 넣은 뒤에 500번 가량 흔든 후에 불을 켜보니 자석을 흔들 때 뿐만 아니라 흔들지 않았을 때에도 전구에 불이 계속 유지되는 것을 확인할 수 있었다.
.
적정기술(appropriate technology)
이란 그 기술이 사용되는 사회 공동체의 정치적, 문화적, 환경적 조건을 고려해 해당 지역에서 지속적인 생산과 소비가 가능하도록 만들어진 기술로, 인간의 삶의 질을 궁극적으로 향상시킬 수 있는 기술을 말하는데, 아프리카나 다른 전기가 들어오지 않는 타 지역에 적용 가능한 여러 가지 적정기술들을 알아보다가 깨끗한 물을 마실 수 있는 라이프스트(life straw)로, 또 음식을 상하지 않고 오래 보관할 수 있는 항아리냉장고(hangari refrigerator), 물을 더 쉽게 길러올 수 있는 큐드럼(q drum) 등을 알아보다가 무엇보다도 가장 불편한 것이 전기가 없는 것 이라 생각해 자가발전손전등을 만들어 보기로 하였다.


처음에 실패했던 스마트폰 충전울 발판삼아 자가발전 손전등을 만들었지만 단지 흔들 때 만 전류가 흐르는 현상을 발견해 그 생성된 전류를 어떻게 보관할까하다가 생각해낸 축전지로 전류를 보관하여 한번 충전시키면 계속해서 다시 흔들지 않더라고 적정량을 사용할 수 있는 손전등을 완성했다.

연구결과


먼저 전자기 유도현상을 확인하기 위해서 주문했던 전자기 유도 현상 키트를 조립한 후 전구에 불이 들어오는 것을 확인했다. 그리고 축전지까지 이용하여 전류를 저장하고 전지 없이 사용할 수 있는 손전등을 만들었다. 앞으로 이 손전등이 더욱 발달하여 아프리카나 다른 빈민국에 도움을 줄 수 있을거라고 기대하고 또한 전기가 나가는 정전같이 비상상황에서 이 자가발전 손전등이 목숨을 좌지우지 수 있을 정도로 중요한 역할을 할 수 있을거라 생각한다.

연구결론 및 기대효과
느낀점
처음에 우리가 생각한 교과서에서 본 것만큼 전자기 유도현상이 그리 만만치 않은 실험이란 것을 깨달았고, 나 혼자라면 해내지 못했을 것 같았다. 팀원들의 힘이 컸고 팀워크에대해 다시 한번 생각해보는 계기가 된것같다. 다음기회에도 계속 포기하지 않고 노력해 해답을 찾아내기 위해 노력할 것 이다.



안녕 나는 석민이야~!
김동우 김현수 양승재
나는 석민 바람둥이기도해~~
감사합니다
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