Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference (한국전기전자재료학회:학술대회논문집)

The Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers (한국전기전자재료학회)
권호 표지

Design and Fabrication of a PZT cantilever for low resonant frequency energy harvesting

낮은 공진 주파수를 갖는 PZT 외팔보 에너지 수확소자의 설계 및 제작

  • Kim, Moon-Keun (Dept. of Control and instrumentation Engineering, Korea University) ;
  • Hwang, Beom-Seok (Dept. of Control and instrumentation Engineering, Korea University) ;
  • Seo, Won-Jin (Dept. of Control and instrumentation Engineering, Korea University) ;
  • Choi, Seung-Min (Dept. of Control and instrumentation Engineering, Korea University) ;
  • Jeong, Jae-Hwa (Dept. of Control and instrumentation Engineering, Korea University) ;
  • Kwon, Kwang-Ho (Dept. of Control and instrumentation Engineering, Korea University)
  • 김문근 (고려대학교 제어계측공학과) ;
  • 황범석 (고려대학교 제어계측공학과) ;
  • 서원진 (고려대학교 제어계측공학과) ;
  • 최승민 (고려대학교 제어계측공학과) ;
  • 정재화 (고려대학교 제어계측공학과) ;
  • 권광호 (고려대학교 제어계측공학과)
  • Published : 2010.06.16
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Abstract

본 연구에서는 공진주파수 수식을 이용한 MATLAB과 Modal 해석법을 사용한 ANSYS로 공진주파수 특성을 시뮬레이션 하였다. 외팔보의 시뮬레이션 결과에서는 길이가 길어짐에 따라, 또는 proof mass의 크기가 커짐에따라 공진주파수 특성이 낮아지는 결과가 나타났다. 따라서 본 실험에서의 외팔보는 낮은 공진 주파수를 가지기 위해 Si proof mass를 사용하여 제작하였다. 외팔보 소자는 Silicon-on-insulator wafer를 사용하여 SiO2/Ti/Pt/PZT/Pt 박막을 증착하였고, 마스크를 사용한 식각 공정으로 제작하였다. 이때의 MATLAB, ANSYS 시뮬레이션 결과와 실험에서 제작된 소자는 유사한 공진주파수 특성을 나타내었다.

Keywords