• 제목/요약/키워드: 압전 에너지 하베스팅

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특허정보를 활용한 에너지 하베스팅 기술의 기술경쟁력분석: 한국, 미국, 일본, 유럽, 중국을 중심으로 (The Technological Competitiveness Analysis of Energy Harvesting by Using the Patents Information)

  • 김대기;이필우;김재성
    • 기술혁신학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.25-44
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    • 2014

  • 우리나라 정부는 최우선 국정운영 전략으로 '창조경제'를 강조하면서, '국민 행복과 희망의 새 시대 실현'이라는 비전달성을 위해 범정부차원에서 다양한 실천방안을 수립 추진하고 있다. 창의적인 아이디어가 가치 있는 지식재산으로 창출한다는 점에서 지식재산은 창조경제의 핵심 요인이라 할 수 있다. 본 연구에서는 지식재산 중 대표적인 특허정보를 활용하여 주요 5개국의 기술경쟁력을 분석하였다. 기술경쟁력 분석을 위한 평가항목으로는 기술활동력, 특허경쟁력, 시장확보력, 특허집중력을 설계하였으며, 특허출원건수, 패밀리특허 수, 삼극특허 수, 특허집중지수를 평가요소로 반영하여 배점하였다. 분석대상 기술로는 KISTI에서 발표한 미래기술백서 2013의 미래기술 500선에 선정된 에너지 하베스팅 기술을 대상으로 분석하였다. 에너지 하베스팅 기술의 주요 세부기술인 열전, 압전, 태양광 소자를 이용한 기술로 분류하여 각 세부기술별 각 세부기술별 특허정보를 조사 분석하여 기술경쟁력을 파악하였다. 그 결과, 미국이 열전소자와 압전소자 이용기술에서 75점, 70점으로 1위를 차지하였고, 태양광 소자를 이용한 에너지 하베스팅 기술에서는 일본(90점)이 1위를 차지하였다. 한국은 압전과 태양광 소자를 이용한 분야에서 2위를 차지하였으며, 열전소자를 이용한 기술에서는 5위를 차지한 것으로 분석되었다.

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적층형 압전세라믹을 이용한 에너지 하베스터의 특성 향상 (Study for increasing property of piezoelectric energy harvester using multi-layer ceramic)

  • 김형찬;송현철;강종윤;강진규;주병권;윤석진
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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    • pp.51-51
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    • 2008

  • 최근 센서, 전자기술의 발달은 소형 센서 기기의 구동에 필요한 파워를 줄여 주변의 진동이나 온도차등에서의 작은 에너지로도 센서 등의 소형 전자기기의 구동을 가능하게 했다. 이에 따라 전자기기의 구동에너지로써 에너지 하베스팅이 많은 관심을 받고 있다. 압전 효과를 이용하여 주변의 진동에너지를 전기에너지로 변화 시키는 압전에너지 하베스터는 온도차이나 태양광, 바람등과는 달리 날씨나 구동조건에 큰 영항을 받지 않는 장점과 그 크기가 비교적 소형이라는 장점이 있어 많은 연구가 진행되고 있다. 에너지 하베스터에서 생산된 에너지를 사용하기 위해서는 생산된 에너지를 저장장치에 저장해야 한다. 저장장치에 저장하기 위해서는 일정 이상의 전압과 많은 양의 전류가 있는 것이 효과적이다. 하지만 압전 세라믹의 출력 특성은 전압이 크고, 출력 전류가 작은 특성을 지지고 있어 충전 속도가 느리다는 문제점이 있다. 압전세라믹에서 발생되는 에너지는 세라믹의 두께와 세라믹의 전극면적에 비례하는데 각각 세라믹의 두께는 출력 전압에 영향을 주며, 세라믹의 전극면적은 발생하는 전하량에 영항을 준다. 이러한 압전체의 특징을 이용하여 본 연구에서는 압전체의 출력특성의 향상을 위하여 $10\times35mm^2$ 크기의 적층 세라믹을 제작하여 압전에너지 하베스터를 제작하였다. 적층 압전세라믹을 이용한 에너지 하베스터에서 3.5m/$s^2$ 24.6 ${\mu}m$의 진동에서 발생전압 2.14 V 에 발생전류 252 ${\mu}A$의 특성을 얻을 수 있었다.

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