에너지 하베스팅

소개글

에너지 하베스팅의 모든것 응용분야 원리 필요성 관련기사 및 현재 이용예

목차

1.서론
2. 에너지 하베스팅이란 ?
3. 에너지 하베스팅의 필요성
4. 압전효과를 이용한 에너지 하베스팅
5. 에너지 하베스팅의 원리
6. 나노기술
7. 관련기사
8. 에너지 하베스팅이 적용된 간단한 예

본문내용

1. 서 론

무선 통신 기술이 발달함에 따라 유비쿼터스 센서 네트워크를 통한 주위환경을 감지 모니터 하는 것이 큰 관심사로 떠오르고 있다. 유비쿼터스 센서 네트워크를 구축함에 있어서 임의의 넓은 장소에 배치될 센서노드에 전선을 연결하거나 주기적으로 배터리를 교환하면서 전원을 공급하는 것은 매우 어렵다. 따라서 센서노드를 효과적으로 동작하기 위해서는 센서와 무선 송신부를 외부로부터 전선연결이나 배터리 교환 없이 자체 발생된 전원에 의해 동작될 수 있어야 한다. 이에따라 버려지고 있는 환경에너지로부터 쓸모있는 전기에너지를 얻는 에너지하베스팅에 관한 연구가 많이 이루어 지고 있다
압전체는 기계적 진동을 전기 에너지로 변환하는 특성을 가지고 있어 센서, 마이크로폰등에 응용되어 왔으며, 또한 전기장이 인가되면 변형이 발생하는 특징을 이용하여 엑츄에이터, 모터등에 이용되고 있다. 대표적인 세라믹 압전재료는 Pb(ZrTi)O3가 있으며 폴리머 압전재료는 PVDF가 있다. 일반적으로 기계적 에너지를 전기에너지로 변환하는 효율은 전기-기계 결합계수(k)에 비례하며, PZT 전기-기계 결합계수는 k=0.5 로 PVDF의 k=0.2보다 크다. 그러나 세라믹의 경우 폴리머에 비해 단단하여 적은 진동에서 에너지를 발생할 수 없으며, 또한 충격에 약하여 큰변형에는 사용할수 없는 단점이 있다.
따라서, 세라믹의 깨짐을 방지하고 적은진동에서도 큰변위를 얻기 위해 세라믹을 유연한 기판에 붙여 만든 캔딜레버형이 일반적으로 에너지 하베스팅에 이용되고 있다.


2. 에너지 하베스팅이란 ?

에너지 하비스팅 (Energy Harvesting)은 바람, 파도, 태양광, 온도변화, 진동 등 주변환경으로부터 에너지를 얻어내는 에너지 획득방식을 일컫는다. 자연적으로 흩어져 사라지는 에너지를 취한다는 의미에서 에너지 스카벤징(Energy Scavenging)이라고 불린다. 에너지 하비스팅이란 용어를 사용한지는 그리 오래되지 않았지만, 고대로부터 인류가 생각하고 사용하였던 우리에게 친숙한 에너지 획득방식이다. 아직 연구의 저변은 넓지 못하지만 다양한 방법으로 연구가 진행되고 있음을 확인하였고, 본고에서는 주로 무선센서노드의 적용을 언급하였지만 압전체를 이용한 에너지하비스팅 기술의 적용은 무궁 무진할 것으로 생각된다.

참고 자료

없음