초록 ▼

ㅇ 연구개발 목표 및 내용
ㆍ 최종 목표
전력선 상태 모니터링 센서 구동 전원 공급을 위한 압전 에너지 하베스터 개발
ㆍ 전체 내용
1. 전력선 주변 자계 에너지의 효과적인 수집을 위한 영구자석 압전 에너지 하베스터 구조 도출
- 자기력 최대화를 위한 영구자석 할바 배열 구조 도출
- 공진 및 출력 특성 개선을 위한 압전 미엔더 구조 도출
2. 영구자석 압전 에너지 하베스터의 동작 특성 해석 기법 개발
- 영구자석 압전 에너지 하베스터 특성 해석을 위한 준해석적 모델 도출
- 유한요소

ㅇ 연구개발 목표 및 내용
ㆍ 최종 목표
전력선 상태 모니터링 센서 구동 전원 공급을 위한 압전 에너지 하베스터 개발
ㆍ 전체 내용
1. 전력선 주변 자계 에너지의 효과적인 수집을 위한 영구자석 압전 에너지 하베스터 구조 도출
- 자기력 최대화를 위한 영구자석 할바 배열 구조 도출
- 공진 및 출력 특성 개선을 위한 압전 미엔더 구조 도출
2. 영구자석 압전 에너지 하베스터의 동작 특성 해석 기법 개발
- 영구자석 압전 에너지 하베스터 특성 해석을 위한 준해석적 모델 도출
- 유한요소해석법을 사용한 하베스터 특성 해석
3. 영구자석 압전 에너지 하베스터 최적 설계 기법 개발
- 메타휴리스틱스를 활용한 영구자석 압전 에너지 하베스터 최적 설계 기법 개발
4. 영구자석 압전 에너지 하베스터 제작 공차 및 효율 개선을 위한 새로운 공정 기술 개발
- 영구자석 압전 에너지 하베스터의 공정 오차에 대한 강건 설계 및 공정성 개선 설계

ㅇ 연구개발성과
영구자석 압전 에너지 하베스터 특성 해석 기법
영구자석 압전 에너지 하베스터 최적 설계 기법
영구자석 압전 에너지 하베스터 설계 도안
영구자석 압전 에너지 하베스터 시제품 및 실험 결과
SCI 논문 게재

ㅇ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
연구개발성과 활용 계획
- 전력선 상태 모니터링 센서 네트워크용 전원 장치로써 개발된 압전 에너지 하베스터의 활용
- 하베스터, 센서 등 압전을 활용한 후속 기술의 선행 연구로써 개발된 압전 에너지 하베스터 해석/설계 기법, 설계 및 실험 결과의 활용
기대효과
- 큰 범위와 전력 소모를 갖는 센서 네트워크의 전원 문제를 친환경 대책으로 해결함으로써 에너지 문제 및 환경 문제 해결에 기여
- 많은 센서 데이터가 요구되는 스마트 그리드의 센서 네트워크 전원 문제 해결을 통해 스마트 그리드 보급에 기여, 센서 가용 전력 증대를 통한 센서 데이터 다양화 및 전력계통 관리/제어 기술 발전에 기여
- 전력망 뿐 아니라 차후 생활 전반에 활용될 무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Network, WSN) 기술 활성화의 가장 큰 장애물인 전원 문제 해결 연구의 선행 연구 자료로 활용함으로써 WSN 기술 발전 및 보급에 기여
- 환경 오염 문제, 교체 인력의 안전 사고 등 사회 문제를 내재하는 배터리를 반영구적 수명으로 대체하는 하베스터 개발을 통해 친환경적이고 안전한 미래사회 발전에 기여


(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 가. 연구의 개요 ... 4
• 나. 관련 국내·외 연구동향 ... 5
• 다. 연구의 필요성 및 중요성 ... 8
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 12
• (1) 1차년도(2016.06.01. ~ 2017.05.31.) ... 12
• (2) 2차년도(2017.06.01. ~ 2018.02.28.) ... 23
• (3) 3차년도(2018.03.01. ~ 2019.02.28.) ... 26
• (4) 4차년도(2019.03.01. ~ 2020.02.28.) ... 31
• (5) 5차년도(2020.03.01. ~ 2021.02.28.) ... 34
• (6) 6차년도(2021.03.01. ~ 2022.02.28.) ... 38
• (7) 7차년도(2022.03.01. ~ 2022.05.31) ... 41
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 43
• 1) 연구수행 결과 ... 43
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 53
• 1) 전력선의 센서 구동을 위한 새로운 에너지 하베스터 제안 ... 53
• 2) 파급 효과가 큰 분야로의 적용 및 검증 ... 53
• 3) 기존 압전 에너지 하베스터 문제 해결 ... 53
• 4) 새로운 해석 기법 제안 ... 53
• 5) 새로운 최적화 알고리즘 제안 ... 54
• 6) 효과적인 최적 설계 기법 제안 ... 54
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 56
• 6. 참고문헌 ... 58
• 끝페이지 ... 59