마찰대전 발전기는 사물인터넷 및 센서 활용을 위한 새로운 에너지원 후보로 각광받고 있다. 버려지는 역학적 에너지 수확 장치로서의 발전 효율 증대 및 센서로서의 활용처 확대 등 다양한 연구가 활발히 진행되고 있다. 다양한 환경에서의 기계적 움직임을 통해 전기적 에너지를 수확할 수 있지만, 활용의 근본이 되는 마찰 전하의 이동 메커니즘에 대한 부분에서는 불명확한 부분이 있다. 현재까지 다양한 이론들이 제안되고 있으나 이를 뒷바침할 수 있는 실험 결과가 부족하고, 다양한 실험 결과를 통합적으로 설명할 수 있는 이론이 부재하다. 대표적으로 열방출 모델, 변전 효과 모델, 쇼트키 모델, 제벡 효과 모델이 마찰대전 메커니즘으로 제시되고 있다. 각 이론들은 특정 상황에 대해서는 적용이 가능하지만, 마찰과 대전된 전하량 사이의 명확한 관계에 대해서는 충분한 설명이 부족하다.
본 논문에서는 마찰 과정에서의 여러 요소들을 동시에 측정하고 미시적인 부분에서 다뤄졌던 요인을 거시적 시점에서 적용하여 마찰대전 근본원리를 탐구하고 추가적인 단서를 제공하고자 하였다. 첫 번째로 열전자 방출 모델을 고려하여, 폴리머에서 가교제의 비율에 따른 활성화 에너지의 변화와 그로 인한 마찰열과 전하량의 관계를 규명하였다. 부가적으로 화학 결합 파괴로 인한 물질 이동과 마찰대전량이 관계가 있음을 확인하였다. 두 번째로 미시적인 관점에서 연구되던 변전효과의 영향을 결정성 물질을 통해 거시적인 관점으로 확장하여, 그로 인해 대전되는 전하량을 증대, 축소시킬 수 있다는 가능성을 입증하였다. 근본적인 원리의 탐구와 함께 변전효과를 활용한 다채널 무선 통신체계를 구축하고 최신 스마트홈 시설로의 활용 가능성을 보였다.