선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 에너지하베스팅은 주택, 도시, 무선 센서네트워크 구축 등 다양한 용처에 적용할 수 있다. 그러나 여기서는 개발된 에너지블록의 특성을 고려하여 도시규모가 아닌 주택 또는 주거단지에 부속된 시설에 적용하는 것으로 검토하였다. 즉, 단지내 도로, 단지 출입부, 주차장 출입부, 그리고 건물 내외부로 그 적용처를 제한하였다.
- 그러나 순간 평균 전력이 당초 목표했던 W급의 전력에는 미치지 못했다. 따라서 본 연구에서는 그러한 목표를 달성하기 위하여 프로토타입 에너지 하베스터를 개선한 에너지 하베스터를 개발하여 그 성능을 평가하고 비교 분석하였다. 그러한 연구결과는 다음과 같다.
- 즉, 압전방식의 에너지 하베스터는 센서의 신호 송출을 위한 소량의 전원을 자가 공급하는 센싱 용도로 사용이 가능한 반면에 하이브리드 방식은 LED 발광블록이나 일부 시설의 전원을 대체하는 보조 발전전력으로 활용이 가능하다. 따라서 본 연구에서는 기 개발된 프로토타입 에너지 하베스터의 성능을 개선하여 센싱과 발전기능의 동시구현이 가능한 수준으로 개발방향을 설정하였다.
- 화석연료를 이용한 발전전력이나 신재생에너지 생산 전력에 비해 그 규모가 아주 미소한 수준이다. 따라서 에너지수확 기술개발의 목적은 기존의 대전력과는 다른 용처, 즉 마이크로한 전기를 생산하여 그 목적에 적합하게 활용하는 것이다. 현재까지 수확되어 생산되는 전기에너지는 소형 가전기기나 전자기기에 주로 적용되어 왔다.
- 본 논문은 주택과 도시 시설물의 요구수준에 맞는 에너지하베스팅 전력의 생산기술을 개발하고 그 성능을 검증하는 것에 관한 것이다. 이를 위하여 선행 연구개발된1) 프로토타입 에너지블록 모듈을 개선한 에너지하베스팅 블록을 개발하였다.
- 본 연구는 궁극적으로 개발된 에너지블록을 적용하기 위한 주택분야의 에너지원 발굴, 도시시설물 분야의 에너지원 발굴, 그를 활용한 무선센서 네트워크 시스템 구축기술의 확보, 그것을 구현하기 위한 테스트베드 검증을 목표로 하고 있다. 에너지하베스팅은 주택, 도시, 무선 센서네트워크 구축 등 다양한 용처에 적용할 수 있다.
- 본 연구에서 적용하고자 하는 에너지원은 진동과 압력을 복합한 하이브리드 에너지 수확전력을 활용하는 것이다. 따라서 앞서 단지 내로 국한된 영역에서의 주요 에너지원은 사람의 이동에 따른 하중과 차량의 이동에 따른 하중으로 구분할 수 있다.
- 본 연구에서는 상기 개발 및 적용방안에 따라 선행연구에서 개발된 프로토타입 에너지하베스팅 블록의 성능을 개선한 하이브리드 에너지블록을 개발하였으며, 이를 기존 개발제품의 성능과 비교 분석하였다.
- 본 연구에서는 선행연구에서 개발된 프로토타입 에너지하베스팅 블록의 성능을 개선한 하이브리드 에너지블록을 개발하였다. 개발한 에너지블록에 대한 발전성능을 평가하여 기존 에너지블록과의 성능을 비교 분석하였다.
- 본 절에서는 개발하고자하는 에너지하베스팅 블록의 개발 방향 및 그 적정성을 검토하였다. 개발방향은 용도에 맞추어 LED 발광블록, 발전용 에너지블록, 그리고 무선 센서네트워크용 자가발전모듈로 설정하였다.
- 표 2와 같은 에너지블록의 종류별 특성비교 결과를 토대로 개발하고자 하는 에너지블록의 개선방향을 설정하였다. 개선 방향은 적용범위, 에너지원의 종류, 그리고 수확된 에너지의 활용 용도 측면에서 설정하였으며, 그 결과는 다음과 같다.
- 기존의 에너지하베스팅 기술은 μW~mW급의 센서가동 수준의 소형전력에 집중하여 왔다. 프로토타입 에너지 하베스터는 이러한 기술수준을 극복하여 수 W급의 전력을 수확을 위한 핵심기술을 개발하고자 한 것이다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.