초록 ▼

□ 연구개요
압전효과를 이용한 신개념의 직류 발전기 개발과 정확한 동작 메커니즘 규명을 통한 발전 출력 향상 및 신재생 에너지 및 IoT 독립전원으로의 활용 가능성 확인
- 압전 직류 발전기의 정확한 동작 메커니즘 규명 및 발전 출력에 영향을 주는 인자 분석
- 압전 직류 발전기 출력 향상을 위한 압전소재 개발
- 회전형 압전 직류 발전기 소자 설계 및 제작
- 압전 직류발전기 모듈 제작 및 신재생 에너지/IoT 독립전원 분야 적용 가능성 확인

□ 연구 목표대비 연구결과
연구의 최종 목표

□ 연구개요
압전효과를 이용한 신개념의 직류 발전기 개발과 정확한 동작 메커니즘 규명을 통한 발전 출력 향상 및 신재생 에너지 및 IoT 독립전원으로의 활용 가능성 확인
- 압전 직류 발전기의 정확한 동작 메커니즘 규명 및 발전 출력에 영향을 주는 인자 분석
- 압전 직류 발전기 출력 향상을 위한 압전소재 개발
- 회전형 압전 직류 발전기 소자 설계 및 제작
- 압전 직류발전기 모듈 제작 및 신재생 에너지/IoT 독립전원 분야 적용 가능성 확인

□ 연구 목표대비 연구결과
연구의 최종 목표는 “압전효과를 이용한 신개념의 직류 발전기 개발과 정확한 동작 메커니즘 규명을 통한 발전 출력 향상 및 신재생 에너지 및 IoT 독립전원으로의 활용 가능성 확인”으로, 연구기간 동안 정성적 목표 달성 및 정량적 목표 초과 달성으로 우수한 연구 결과를 보여주었음.
- 압전효과를 이용한 새로운 방식의 압전 직류 발전기를 개발.
- 단일 발전기를 사용하여 비교 기술군 대비 낮은 회전속도에서 29.73 mW의 전력을 생산함. (목표 대비 약 150%, 초과 달성)
- 구동 원리를 명확하게 규명하여 압전 직류 발전기의 성능 향상을 위한 재료 및 구조 특성을 분석함. (목표 달성)
- 압전 직류 발전에 적합한 새로운 압전 소재를 개발하여 적용함 (목표 달성)
- 압전 직류 발전기를 플래터 구조와 바퀴 구조 두 가지로 제작하였으며, 두 구조를 모두 모듈 형태로 제작하여 시제품 가능성을 보여줌 (목표 달성)
- 전기화학 분야에 적용하여 이산화탄소를 효율적으로 분해하였으며, 신재생 에너지 분야에 적용이 가능함을 확인함 (목표 달성)

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
- 회전형 압전 직류 발전기를 이용하여 소형 풍력, 수력 발전, 자동차의 회생재동 발전과 같이 회전 운동을 통한 에너지 생산에 활용할 수 있음.
- 고품질의 직류 생산을 확인하였으며, 이를 통해 전력 공급 효율을 약 30% 이상의 향상이 가능할 것으로 예상됨.
- 소형화에 따른 분산형 전력 생산 시스템과 저압 직류 전송 시스템을 통해 지역 단위 및 건물 단위에 적합한 고성능 및 고효율의 발전 시스템으로 활용이 가능함.
- 압전 직류 발전기 원천 기술을 이용하여 소형 및 중형 발전기를 제작하여 기존의 교류 발전기를 대체할 수 있음.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 12
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 12
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 (연구개발결과의 중요성) ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 자체점검표 ... 13
• 7. 참고문헌 ... 13
• 끝페이지 ... 33