Original Article
  • Triboelectric Smart Mats for Real-time Position Detection System

  • Namgyue Ki*# , Dohyeong Kim*# ,Seongmin Na*, Minh Quang Bui*, Dukhyun Choi*, **† , Sunhee Kim***† , Kyungwho Choi*†

  • * School of Mechanical Engineering, Sungkyunkwan University
    ** Department of Future Energy Engineering, Sungkyunkwan University
    *** ICT Based Public Transportation Research Department, Korea Railroad Research Institute

  • 마찰대전 기반 스마트 매트를 이용한 실시간 위치감지 시스템

  • 기남규*# · 김도형*# · 나성민* · 부이 민 꾸앙* · 최덕현*, **† · 김순희***† · 최경후*†

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Abstract

This paper proposes smart mats for real-time position detection systems using triboelectric nanogenerators (TENGs). TENGs convert mechanical energy from human activities, such as walking, into electrical energy without external power. The system detects footstep movements and generates signals to monitor patterns and distinguish pedestrian types. By interdigitated electrode (IDE) structures, the system reduces wiring complexity and enhances scalability, making it ideal for smart city infrastructure. The TENG-based sensors are low-cost, reliable, and easily maintained, adaptable to various surfaces, and applicable in public spaces, transportation hubs, and urban environments. This system has the potential to improve sustainable energy efficiency and crowd management.


본 연구에서는 마찰대전(TENG) 기반 스마트 매트를 이용한 실시간 위치 감지 시스템을 제안한다. 이 스마트 매트는 외부 전원 없이 인간의 보행에너지를 전기에너지로 변환하며, 이를 통해 발걸음의 움직임을 감지하고 신호를 생성하여 보행 패턴을 모니터링하고 보행자 유형을 구분한다. 교차 전극(IDE) 구조를 활용하여 배선 복잡성을 줄이고 확장성을 향상시켜 스마트 시티 인프라에 적합하다. 마찰대전 센서는 저비용, 신뢰성, 용이한 유지보수 특성을 갖추고 있으며, 다양한 표면에 적용 가능해 공공 공간, 교통 허브 및 도시 환경에서 유용하다. 이 시스템은 지속 가능한 에너지의 효율과 군중 관리를 향상시키는 잠재력이 있다.


Keywords: 센서(Sensor), 스마트 매트(Smart mat), 위치 감지(Position detection), 마찰대전(Triboelectric), 교차 전극(Interdigitated electrode)

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Correspondence to

  • Dukhyun Choi*, ** , Sunhee Kim*** , Kyungwho Choi*

  • * School of Mechanical Engineering, Sungkyunkwan University
    ** Department of Future Energy Engineering, Sungkyunkwan University
    *** ICT Based Public Transportation Research Department, Korea Railroad Research Institute

  • E-mail: kw.choi@skku.edu, sunheekim@krri.re.kr, bred96@skk