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압전의 이해 및 응용2025.01.041. 압전 에너지 하베스팅 압전 효과를 이용한 압전 에너지 하베스팅은 외부의 기계적 에너지를 압전 재료에 전달하는 단계를 제외하고 총 3단계의 에너지 변환단계로 이루어진다. 이 과정에서 에너지 손실이 발생하므로 변환 효율을 높이는 것이 중요하다. 압전 하베스터를 제작할 때는 기계적 에너지의 효과적인 전달, 전기 에너지로의 변환 효율, 압전 소재의 물성 등을 고려해야 한다. 2. 압전 소재 압전 소재는 기계적 에너지를 전기적 에너지로 또는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환할 수 있는 소재로, 압전 에너지 하베스팅에 있어서 높은 압...2025.01.04
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차량 주행 간 진동에너지를 이용한 에너지하베스팅 시스템2025.05.041. 에너지 하베스팅 본 연구에서는 자동차가 노면을 주행 시 발생되는 진동에너지를 수집하여 전기에너지로 변환시키는 '에너지하베스팅 시스템'의 가능성을 확인하였다. 압전소자를 이용하여 진동에너지를 전기에너지로 변환하고 저장할 수 있는 회로와 진동수 조절이 가능한 가진기를 제작하여 압전소자에 가해지는 진동에너지를 조절하는 실험을 진행했다. 이를 통해 진동수와 전력생성량간의 상관관계를 확인하였다. 2. 차량 진동 에너지 차량 주행 시 발생하는 진동에너지를 전기에너지로 변환하고, 변환된 전기에너지를 차량 내부배터리 충전이나 차량 탑승 중에...2025.05.04
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소재물성실험 시험 요약본2025.04.301. 3DP의 정의와 기술 3DP(3D 프린팅)은 설계 데이터에 따라 고체, 액체 형태의 폴리머(수지), 금속 등의 재료를 가공하여 적층 방식(Layer-by-layer)으로 쌓아올려 제품을 제조하는 공정입니다. 3DP의 주요 기술에는 Material Extrusion, Material Jetting, Binder Jetting, Sheet Lamination, Vat Photopolymerization, Powder Bed Fusion, Directed Energy Deposition 등이 있습니다. 금속을 재료로 사용하는 3DP...2025.04.30
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[부산대 어드벤처 디자인] 2장 아날로그 입출력 예비보고서2025.01.121. 온도센서(LM35)의 원리 온도센서(LM35)는 주변 온도 변화에 따른 센서 내부 저항 값의 변화를 이용하여 온도를 측정합니다. 온도가 높을수록 저항 값이 커지며, 낮을수록 저항값이 작아집니다. 센서는 측정된 온도 값을 아날로그 데이터(전압)으로 출력합니다. LM35의 공급전압은 5V이며, 작동온도 범위는 -55℃ ~ +150℃입니다. 출력전압과 온도의 관계는 섭씨 1℃당 10mV의 전압을 선형적으로 출력합니다. 2. 아날로그 신호의 디지털 변환 Mega2560의 아날로그 핀에서는 연속한 아날로그 신호를 0 ~ 1023 범위의...2025.01.12
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고상합성법에 의한 BaTiO3 제조와 평가 (XRD 유전율 SEM)2025.05.101. BaTiO3 합성 및 평가 BaTiO3는 Perovskite 구조의 세라믹 물질로 압전성, 강유전성을 나타내며 커패시터, 전자통신 기기의 변환기 등에 사용된다. 본 실험에서는 고체 상태에서 입자의 확산을 통해 화학 반응을 일으키는 고상합성법(Solid State Reaction Method, SSRM)을 이용하여 TiO2와 BaCO3를 반응시켜 BaTiO3를 합성하였다. 실험 중간 과정 및 결과물에 대하여 XRD, SEM, 임피던스 측정기로 분석하였다. 2. 고상반응법을 이용한 BaTiO3 합성 고상반응법은 BaCO3와 TiO...2025.05.10
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[무기화학실험] 강유전체 BaTiO3의 합성과 상전이_결과보고서 A+2025.01.291. 강유전체 강유전체(ferroelectircs)는 외부 전기장 없이도 스스로 분극 (자발 분극, spontaneous polarization, Ps)을 가지는 재료로서 외부 전기장에 의해 분극의 방향이 바뀔 수 있는 물질을 뜻한다. 주로 산화물이 많이 응용되고 있으며, 이번 실험에서 사용하는 물질인 BaTiO3가 가장 대표적인 재료이다. 2. BaTiO3의 결정 구조 변화 BaTiO3는 상변이를 통해 온도에 따라 결정 구조가 변화한다. 상온에서는 정방정(tetragonal) 결정 구조를 가지며 양이온 Ti4+가 음이온 O2-의 ...2025.01.29
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X선 회절법을 이용한 강유전체 BaTiO3의 구조 분석과 시차 주사 열량계를 이용한 상전이 온도 측정 (예비)2025.05.121. 강유전체 BaTiO3 BaTiO3는 대표적인 강유전체로, 온도에 따라 결정 구조가 변화한다. 상온에서는 tetragonal 구조이며, 120°C 이상에서는 cubic 구조로 변화한다. 이러한 상전이 과정에서 열 출입 현상이 발생하므로 DSC 분석을 통해 상전이 온도를 측정할 수 있다. 2. X선 회절법(XRD) X선 회절법은 물질의 결정 구조를 분석할 수 있는 기술이다. 시료에 X선을 조사하면 결정면에서 회절이 일어나고, 이를 통해 결정 구조, 격자 상수, 상 변화 등을 확인할 수 있다. BaTiO3의 경우 온도에 따른 결정 ...2025.05.12
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Crystal growth & X-ray diffraction, structure transition of BaTiO3 예비보고서2025.05.051. 고상소결법 고상소결법을 통해 BaTi, CaTi, SrTi를 제작하고 X-ray diffraction을 이용하여 시료를 관측함으로써 XRD의 원리를 이해한다. 고상소결법은 불순물이 없는 순수한 원료를 고온으로 가열하여 처리하는 소결 방법으로, 시간, 온도, 압력 등의 영향을 받는다. 2. X-ray diffraction X-ray diffraction은 파장과 간격이 비슷하고 파동을 산란시킬 수 있는 대상이 규칙적으로 배열되어 있을 때 일어나는 회절 현상을 이용하여 결정 구조를 분석하는 방법이다. Bragg's Law를 이용하...2025.05.05
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X선 회절법을 이용한 강유전체 BaTiO3의 구조 분석과 시차 주사 열량계를 이용한 상전이 온도 측정 (결과)2025.05.121. BaTiO3 합성 BaTiO3의 합성 반응식은 BaCO3 + TiO2 → BaTiO3 + CO2↑이며, 고상 합성법을 이용하여 BaTiO3 분말을 제조하였다. 합성 과정에서 불균일하게 진행되거나 반응 온도가 낮은 경우에는 중간상이 잔류할 수 있어 오랜 시간 동안 갈아주어야 한다. 2. XRD를 통한 BaTiO3 분석 XRD 측정 결과, 합성된 BaTiO3는 tetragonal 구조를 가지고 있으며, 격자 상수 a(=b)는 3.9940 Å, c는 4.0380 Å으로 확인되었다. 이는 문헌 값과 유사하여 tetragonal 구조의...2025.05.12
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숭실대 신소재공학실험1) 12주차 전기방사 및 전도성 물질 코팅 결과보고서2025.01.131. 전기방사 전기 방사의 원리를 이해하고 변수에 대해 알아보았다. 전기방사를 통해 고분자 용액을 방사시킬 수 있으며, 용액의 농도, 용매 비율, 전극 간 거리 및 전압, 전기방사 시간 등의 공정변수가 섬유의 크기와 모양에 영향을 준다. 2. 전도성 물질 전도성 물질에 대해 알아보았다. 전도성 물질인 Carbon black을 PAN 용액에 섞어 전기방사된 PVDF 필름 위에 닥터블레이드 코팅하는 실험을 진행하였다. 3. PVDF 섬유 특성 PVDF 고분자 용액의 농도가 증가함에 따라 전기방사 되는 섬유의 지름이 증가하였다. 이는 용...2025.01.13
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