에너지팜

햇빛 줄다리기제품소개 및 사용안내서

Solar Tug-of-war

에너지팜

에너지팜햇빛 다리기 구성과 명칭

컨트롤 박스

고정 보조 다리

구동장치

구동부 바퀴 고정장치

집광부 출력선

바퀴고정장치

태양광패널

에너지팜

목차A. 햇빛 다리기란?

B. 햇빛 다리기의 원리

C. 햇빛 다리기의 사양

D. 햇빛 다리기의 활용

1. 알아두기

2. 사용하기

3. 여&판매안내

A. 설치 및 작동방법

* 주의사항 및 FAQ

에너지팜

1. 알아두기 A. 햇빛 다리기란?

B. 햇빛 다리기의 원리

C. 햇빛 다리기의 사양

D. 햇빛 다리기의 활용

에너지팜A. 햇빛 다리기란?

태양으로 만든 전기 에너지를 활용해 감속 기어가 장착

된 모터를 통해 태양과 줄다리기를 할 수 있는 장치

햇빛 줄다리기는 태양광 모듈에서 생산된 전기 에너지를 이용하

여 구동장치를 돌림으로써

태양에너지 -> 전기 에너지 -> 운동에너지의 전환 과정

을 체험할 수 있도록 하는 교육적 효과가 매우 높은 제품입니다.

에너지 전환 과정을 직접 체험함으로써 창의적인 과학 교육수업

에 유용하게 사용할 수 있습니다.

초등학생의 경우 약 7명 정도의 아동이 동시에 줄을 잡아당겨 겨

룰 수 있는 정도의 힘을 발휘합니다.

100W의 태양전지 모듈을 사용합니다.

에너지팜B. 햇빛 다리기의 원리

광전효과(Photoelectric Effect)

햇빛 줄다리기를 구동 시키는 힘은 태양광 모듈 내에 태양전지

(cell)에서 일어나는 광전효과로부터 시작됩니다.

*광전효과란 금속 등의 물질에 일정한 진동수(단위 시간에 진동

하는 횟수) 이상의 빛을 비추었을 때, 물질의 표면에서 전자가 튀

어나오는 현상입니다.

보통 상태의 원자는 (-)전하를 띠고 있는 전자가 (+)전하를 띠고

있는 원자핵에 의해 속박되어 있습니다.

여기에 빛을 쬐면 빛의 알갱이 광자가 전자와 충돌하게 되며, 전

자는 광자가 가진 에너지를 갖게 됨으로써 일함수(전자가 금속을

빠져 나오는데 필요한 최소한의 에너지, 금속마다 다르다) 이상

이 되면 전자는 금속 밖으로 튀어 나오게 됩니다.

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태양전지의 원리- P형 반도체

태양 전지는 주로 실리콘(규소)에 불순물을 섞은 두 종류의 반

도체를 접합해서 이루어집니다. 하나는 P형 반도체로서 최외각

전자가 4개인 4가의 물질 실리콘에 3가 물질 인듐이나 갈륨(Ga)

을 극미량 넣으면 그림과 같이 서로 공유 결합하다가 전자가 하

나 부족한 곳이 생기는데, 그 구멍을 정공(Hole)이라고 합니다.

이 정공은 (+)전하를 띠는 가상의 입자라고 생각할 수 있으며,

전자를 이동하게 하는 역할을 하게 됩니다.

B. 햇빛 다리기의 원리

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태양전지의 원리-N형 반도체

반대로 4가 물질 실리콘(Si)에 5가의 물질 비소 혹은 안티몬을 넣

으면 결합을 하고 나서 1개의 자유전자(Extra eletron)가 남아, 전

하가 자유롭게 이동하게 되는데 이런 성질을 띤 반도체를 N형 반

도체라고 합니다.

B. 햇빛 다리기의 원리

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태양전지의 원리-공핍층에서 광전효과

이 두 반도체를 접합시키면 P형 반도체의 정공과, N형 반

도체의 전자가 각각 서로 다른 반도체로 확산되어 접합면 부근

에 정공과 전자가 존재하지 않는 영역인 공핍층을 형성하게 됩니

다. 빛을 쬐어 주면 이 공핍층에서 광전효과가 일어나게 되고,

그로 인해 새로 생겨난 정공과 전자는 내부에서 발생한 전기력에

의해서 양 극단으로 쏠려가게 됩니다.

이런 상태에서 부하를 걸어주면 N형 반도체 끝에 몰린 전자가 회

로를 통과함으로써 전류가 형성되게 됩니다.

전환된 전기에너지는 모터에서 운동에너지로 다시 한번 변환되어

햇빛 줄다리기가 구동될 수 있는 힘을 형성합니다.

공핍층

B. 햇빛 다리기의 원리

에너지팜C. 햇빛 다리기의 사양

항 목 사 양

모델명 햇빛 줄다리기

태양광 프레임 40*20*2t 각 파이프, 90A 원형 파이프 도장

테이블 프레임 50*50*2t 각 파이프 도장

테이블 상판 원목 마감

태양광 모듈 사양 Maximum Power(Wp) : 100

Open circuit Power(V): 21.24

모터 사양 Maximum Power(W): 60w

기어비 180:1(12 rpm)

DC 12V용(정회전, 역회전 가능)

구동축 외경 20mm 환봉 가공

구동축 베어링 UCPH 204 2개

구동부 베이스 스테인레스 철판 3T절곡

에너지팜D. 햇빛 다리기의 활용

어린아이 7명 정도의 힘으로햇빛과 줄다리기를 할 수 있습니다.

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2. 사용하기 A. 설치 및 작동방법

* 주의사항 및 FAQ

에너지팜A. 설치 및 작동방법

1. 햇빛 줄다리기를 사용 하고자 하는 장소로

이동합니다.

(과하게 고르지 못한 지면을 지나게 될 경우에는 고정 보

조 다리가 지면에 걸릴 수도 있습니다.

고정 보조 다리를 시계 방향으로 돌려 최대한 위로 올리거

나 그래도 걸린다면 반시계 방향으로 돌려 고정 보조 다리

를 잠시 빼놓고 이동시킬 수 있습니다. – 보조 다리 조정

시 예비 너트를 약간 풀어 준 후에 조정을 합니다.)

예비 너트

고정 보조다리

고정 보조다리

에너지팜A. 설치 및 작동방법-집 부 고

태양을 향해 맞추는 방법 계속 ▶

2. 집광부를 햇빛이 잘 드는 지점에 놓고, 햇빛과 모듈이 마주보는 방향이 되도록 놓은 후 움직이지 않도록 바퀴 고정장치를 사용하여 바퀴를 고정합니다.

에너지팜A. 설치 및 작동방법-구동부 고

3. 구동부를 사용하기에 좋은 위치와 방향으로 놓고 바퀴 고정 장치를 잠급니다.

그리고 고정 보조 다리를 반시계 방향으로 풀어서 지면에 붙도록 합니다. 고정 보조다리에 있는구멍을 활용하여 지면에서 구동부가 움직이지 않도록 합니다.

바닥재에 따른 구동부의 고정방법

사진과 같이 나무 바닥인 경우에 나사못으로 고정콘크리트일 경우 앙카 볼트 또는 칼브럭을 사용하여 고정

이 외에도 주춧돌을 따로 놓아 고정하거나 주변의 사물과 줄로연결하여 고정하는 등의 여러 가지 방법이 있을 수 있습니다.

에너지팜A. 설치 및 작동방법-구동부 고

4. 집광부의 출력선을 컨트롤 박스 입력 단자의홈에 맞춰 연결합니다.

집광부 태양광 모듈에서 형성되는 전기는 직류(+,-의 극성이 바뀌지 않음)입니다. 따라서 극성에맞춰서 연결을 해야 합니다.

일반적으로 단자 홈에 맞춰 연결하면 극성이 일치하게 됩니다.

+-

에너지팜A. 설치 및 작동방법- 원켜기

5. 컨트롤 박스에 정면에 있는 전원 스위치를 ‘켜짐’ 방향(위쪽)으로 올려 전원을 켭니다.

6. 줄다리기 줄을 늘어뜨린 후 사용자가 줄을 잡은 채 위치를 잡습니다.

에너지팜A. 설치 및 작동방법- 원켜기

7. 컨트롤 박스 상단에 있는 구동 스위치를 ‘전진’으로 놓으면 햇빛 줄다리기가 작동합니다.

(스위치를 ‘전진’에 놓으면 줄을 잡아 당깁니다.반대로 ‘후진’에 넣으면 줄을 풀어내는 방향으로작동합니다. 다시 정지에 위치 시키면 작동을 멈춥니다)

줄이당겨짐

줄이풀어짐

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* 주의사항

1. 집광부는 이동과 설치가 용이 하도록 설계되어 긴 포스트 사용시 상대적으로 무게 중심이 높을 수 있습니다. 마찰력이 큰 바닥면을 지날 때는 넘어지지 않도록 가급적 포스트 아래쪽 부근을 잡고 이동시켜 주십시오.

2. 구동부의 바퀴 고정장치와 고정 보조 다리를 이용하여 구동부가 절대 움직이지 않도록 고정하여 주십시오. 줄을 잡아 당길 시 구동부 전체가 움직이게 된다면 사고 가능성이 있습니다.

3. 원활한 작동을 위해 구동부를 덮고 있는 아크릴 판 안쪽으로 줄이 과도하게 감기거나 엉킨 채로 작동되지 않도록 유의하십시오.

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* 주의사항

4. 작동 시에 장갑 등으로 인해 구동부에 손이 끼어 다치지 않도록 안전에유의하여 주십시오.

5. 집광부 출력선이 상하거나, 과하게 꼬이지 않도록 유의하여 주십시오.

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Q. 햇빛 줄다리기가 잘 이동되지 않습니다.

구동부 혹은 집광부의 바퀴 고정 장치를 확인하여 주십시오.

구동부의 고정 보조 다리가 지면에 걸리지 않는지 확인하여 주십시오.

이럴 경우 다리를 시계 방향으로 돌려 올리시거나, 부득이한 경우는

이동 중 잠깐 다리를 반시계 방향으로 돌려 분리한 후에 구동부를 고

정하실 때 다시 끼우는 방법을 사용할 수 있습니다.

* FAQ

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* FAQ

Q. 햇빛 줄다리기가 작동하지 않습니다.

집광부 출력선과 컨트롤 박스가 제대로 연결 되었는지 확인하

여 주십시오.

컨트롤 박스 정면에 있는 스위치가 켜짐으로 되어 있는지 확인

하여 주십시오.

컨트롤 박스 상단에 있는 조작 스위치가 ‘정지’에 놓여 있지는

않은지 확인하여 주십시오.

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* FAQ

Q. 컨트롤 박스 조작 스위치를 ‘전진’에 놓았는데, 줄을 풀어내는 방향으로 작동을 합니다

기본적으로 제품의 오류가 아닌 이상 단자에 홈을 맞춰 집광부와 컨트

롤 박스를 연결할 시 다음과 같은 문제는 발생하지 않습니다.

만약 다음과 같은 문제가 발생할 경우, 직류 전기의 극성이 바뀌어 연

결된 것이므로 스위치를 ‘후진’ 방향으로 놓으면 당기는 방향으로 작동

할 것입니다.

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* FAQ

Q. 컨트롤 박스 조작 스위치 ‘전진’이나 ‘후진’ 작동 시에 줄이 잘 감기거나 풀리지 않습니다.

줄이 과도하게 감기거나 엉켰을 경우에 다음과 같은 상황이 발생할 수

있습니다.

작동 시 구동축에 줄이 안정적으로 감기거나 풀릴 수 있도록 유의하여

주시고, 만약에 엉켰을 시 해당 부분을 손으로 직접 풀어주는 방법을

사용할 수 있습니다.

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3. 여 및 판매안내

*학교, 공공기관인 경우, 나라장터를 통해 수의계약 진행이 가능합니다.

대여문의: 070-8721-0901이메일: info@energyfarm.kr문의 바랍니다.