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NTIS 바로가기전기학회논문지. The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers. P, v.62 no.1, 2013년, pp.1 - 5
김용혁 (가천대 공대 전기공학과) , 추순남 (가천대 공대 전기공학과)
The aim of this study is to research maximum harvesting energy by the optimal input wave condition. The voltage characteristics of the PZT bimorph were investigated in terms of the sine wave, triangle wave and square wave according to frequency range 0~70Hz. It was found that the square wave compare...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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PZT 압전체가 에너지 변환소자로써 폭 넓게 응용되고 있는 이유는 무엇인가? | PZT 압전체는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환하거나 기계적 에너지를 전기적 에너지로 상호변환이 가능하기 때문에 센서나 액튜에이터 등과 같은 에너지 변환소자로써 폭 넓게 응용되고 있다. 또한 유전성과 압전성이 우수하고 전력밀도가 매우 크기 때문에 진동에너지를 전기에너지로 쉽게 변환시킬 수 있는 특성을 갖고 있다[1]. | |
진동에너지를 전기에너지로 바꾸는 PZT 압전체를 이용하여 어떤 연구들이 수행되었는가? | 이와 같은 특성을 이용하여 PZT 압전체로부터 전력을 수집하거나 저장하려는 많은 연구들이 에너지 수확이라는 관점에서 수행되었다. 이러한 연구들은 대부분 생활환경이 제공하는 진동이나 압력, 즉 차량이 통과할 때 발생되는 교량 진동, 도시 소음과 같은 음향진동 또는 보행시 압력 등 다양한 진동원을 이용하여 에너지를 수확하는 것으로서, 대부분 캔틸레버 구조의 PZT 바이몰프 압전소자를 대상으로 이루어졌다. | |
PZT 바이몰프에 적용 가능한 진동패턴으로 무엇이 있는가? | 이들 연구들은 실험을 위하여 일정 주기의 정현파 진동을 일으키는 미니 쉐이커 바이브레이터를 이용하거나 주변의 자연발생적인 불규칙한 비정현파 진동을 여과 없이 사용하는 방식을 취해서 바이몰프의 발전특성, 진동에너지의 변환효율, 진동특성분석에 따른 전기적 등가회로의 설계 등 발전 시스템의 효율을 최적화하는 조건에 관한 연구들이다. 그러나 PZT 바이몰프에 적용 가능한 진동조건은 정현파나 비정현파 이외에도 정현적 요소가 아닌 펄스파형이나 스텝파형 등과 같은 다양한 진동패턴이 존재하고 있지만 이들 진동조건들에 대한 연구보고는 매우 미비한 실정이다. 그러므로 다양한 외부 진동조건에 따른 출력특성의 조사를 통해서 PZT 바이몰프의 잠재적 에너지수확 능률을 확대시키는 것은 바이몰프의 효율적 사용이란 측면에서 매우 중요하다고 하겠다. |
S. Roundy, P. K. Wright and J. Rabaey, " A study of low level cvibrations as a power source for wireless sensor nodes", computer communications, Vol. 26, pp. 1131, 2003
Sodano H A, Park G and Inman D J., "Estimation of electric charge output for piezoelectric energy harvesting." Strain, vol. 40, pp. 49-58 , 2004.
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J. Ajitsaria, S Y Choe, D Shen and J Kim,"Moeling an analysis of bimorph piezoelectric cantilever beam for voltage generation, Smart Mater. Struct. Vol. 16, pp. 447-454, 2007
Gonzalez J. L, Rubio A and Moll F, "2001 Human powered piezoelectric batteries to supply power to wearable electronic devices", Int. J, Soc. Mater. Eng. Resources", Vol. 10, pp. 34-40, 2001
Glynne-Jones P, Tudor M J, Beeby S P and White N M., "An electromagnetic, vibration - powered generator for intelligent sensor systems., Sensors Actuators, A vol. 110, pp. 344-349, 2004
Saha C R, O''Donnell T, Loder H, Beeby S and Tudor J., "Optimization of an electro magnetic energy harvesting device, IEEE Trans. Mag., vol. 42, pp. 3509-3511, 2006.
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