에너지 하베스팅 응용 및 적용사례 리포트

소개

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목차

1. 압전이란?
2. 하베스팅이란?
3. 압전 하베스팅
4. 압전방법의 종류
5. 에너지 하베스팅을 활용한 다양한 사례
6. 새로 고안해본 압전 하베스팅기술의 실생활 적용
7. 느낀점
8.Reference

본문내용

압전 하베스팅을 이용하여 실생활에 적용하기 전에 압전 하베스팅이 무엇인가에 대해 먼저 알아보고, 적용하기 위해선 출력되는 전기에너지가 충분하여야 하기 때문에 효율성을 높이는 방법, 압전 방법의 종류, 활용방법 등에 대해 알아보았다.
1. 압전이란?
압전이란 크게 전기적 에너지를 기계적 진동에너지로 변환시키거나 기계적 진동에너지를 전기적 에너지로 변환시키는 현상을 의미한다. 일반적으로 부도체인 재료에 기계적 에너지를 가하면 재료에 변형이 발생하며, 전기장을 가하게 되면 재료의 분극의 크기가 변하게 된다. 그러나 부도체 중에서 중심대칭을 가지지 않는 압전 재료는 기계적 에너지를 가했을 때 변형과 함께 재료의 분극의 변화가 발생하며, 역으로 전기장을 가했을 때 분극변화와 재료의 변형을 동시에 일으키는 현상이 발생한다. 즉 양전하와 음전하를 가지고 있는 물질 내에서 입자의 위치가 어긋나 한쪽에 (-) 혹은 (+) 전극을 띄고 있는 경우에 압력을 가해주었을 때 입자의 위치가 변하면서 전기 에너지가 발생하는 것이다. 이러한 변화에 대한 에너지는 쌍극자를 유발하는 주변환경의 변화에 의해 쌍극자가 재배열 되거나, 외부응력의 영향으로 분자배열 방향이 변화하여 쌍극자 모멘트의 방향이 바뀌어서 일어난다. 그러므로 압전효과는 편극의 정도와 압력을 주는 힘에 따라 변화가 가능하다.
이때 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환시키는 것을 1차 압전효과라고 하고, 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 것을 2차 압전효과라고 한다. 또한 수정이나 로셀염 등의 결정에 압력을 가하면 전압이 발생하는데 이것을 압전 직접효과라고 하고, 이와 반대로 전압을 주면 결정체가 변형을 일으키는 현상을 압전 역효과라고 하며 발견자의 이름을 따서 직접효과를 퀴리효과, 역효과를 리프먼 효과라고 하는 정도로 종류를 나눌 수 있다.
2. 하베스팅이란?
에너지 하베스팅 기술은 에너지 수확기술이라고도 하며 인체의 운동이나 주변 환경을 이용하여 에너지를 수확해 시간 및 공간에 비제한적인 에너지 사용을 이끌어 내는 기술이다.

참고자료

· 태양광과 압전소자를 이용한 융복합 LED 발광 과속방지턱 겸용 가로등 개발 - 남의석,조한진
· 유연 압전에너지 하베스터 기술 – 도영호 외 2인
· 친환경 압전세라믹 소자를 이용한 에너지 하베스팅 기술 – 류주현, 홍재일
· 에너지 하베스팅 특성을 가지는 PVDF/ZnO 나노섬유 스프링의 제조 및 특성 연구 - 이승구
· 압전 에너지 하베스팅의 원리 및 소재 - 이수연, 최영민
· 스프링에 의한 초기 압축응력이 부여된 압전 에너지 하베스터 – 김민지, 유홍희
· 압전에너지 하베스팅의 원리 및 응용 – 정대용 외 2인
· 가로등 제어용 다층패드형 압전 하베스터의 개발 및 평가 – 김창일, 정영훈 외 6인