• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.303-303
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• 2010

국제적으로 에너지 고갈에 대한 문제점과 환경적은 측면에서 대체 에너지 개발에 대한 관심이 뜨거워 지고 있는 지금 그중에서 에너지 하베스팅에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다 에너지 하베스팅 이란 "자연에서 버려지는 에너지를 수확하여 저장하는 기술" 이며 에너지 하베스팅 방법으로는 태양광을 이용한 태양광발전, 기계적인 운동과 전자기적 현상을 이용한 발전 등이 있다. 태양광발전 같은 경우에 흐린날 이나 실내에서는 사용 할 수 없는 반면 날씨와 관계없는 진동의 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환 할 수 있는 압전 세라믹스를 이용한 에너지 하베스팅의 연구가 이루어 지고 있다. 에너지 하베스팅을 하기 위한 여러 가지 type의 소자가 있지만, 본 논문에서는 무연 압전 세라믹스를 이용한 cantilever type의 실험을 진행하였으며 에너지 하베스팅 시스템에서 핵심이 되는 것은 압전 세라믹스의 성능이므로 비교적 높은 $d_{33}$ 와 $g_{33}$를 가진 소자를 선정하였다. 압전 세라믹스를 이용한 에너지 하베스팅의 장점으로 소형 경량으로 이용할 수 있는 범의가 넓으며 진동 또는 충격을 효과적인 방법으로 에너지로 변환할수 있다. 실험 과정으로 KNNS에 CuO를 첨가하여 1차 밀링후 $Ag_2O$를 첨가하여 2차밀링 하여 $900^{\circ}C$ 하소 cantilever type으로 성형 후 $1080^{\circ}C$ 소성을 하여 세라믹스를 제작하여 그에대한 발전 특성을 조사하였다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.10-13
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• 2015

본 논문에서는 네트워크 에너지 하베스팅 효율 향상을 위한 새로운 사용자 정보 피드백 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 방사되는 에너지 대비 수신되는 하베스팅 에너지 양의 증가폭을 중요한 하베스팅 파라미터인 임계점 와 비교하고 에너지 하베스팅 유저를 결정하는데 중점을 둔다. 이 방법을 이용하면 비효율적으로 방사되는 에너지 낭비를 막아 전체 네트워크의 에너지 하베스팅 효율을 증가 시킨다. 본 논문의 실험결과는 사용자 피드백 알고리즘을 이용해서 계산된 네트워크 유저의 하베스팅 에너지 양의 증가폭을 임계점 =15%와 비교해서 에너지 하베스팅 유저를 결정했을 때 전체 네트워크의 에너지 하베스팅 효율이 가장 높게 증가한 다는 것을 입증하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.215-223
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• 2015

에너지 하베스팅 기술은 에너지가 제약적인 환경에 있는 통신 기기가 정보 송신에 필요한 에너지를 얻는 충전 기술이다. 최근에 제안된 에너지 하베스팅 기술은 주변의 무선 고주파 신호로부터 에너지를 저장한다. 대표적으로 시간 전환 (time switching, TS) 과 전력 분할 (power splitting, PS) 의 기술이 있다. 본 논문은 무선 인지 중계 네트워크에서 이차 사용자의 중계기가 정보 전송을 위해 에너지 하베스팅 기술을 사용할 때 최적의 에너지 하베스팅 시간을 분배하는 방법을 제안한다. 이차 사용자의 중계기는 시간 전환 기술을 사용하여 이차 사용자의 송신기에서 보낸 신호로부터 정보와 에너지를 전달받는다. 이차 사용자의 순시적 처리량을 최대화 하기 위하여 이차 사용자 중계기의 하베스팅 시간을 최적화 한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 고정된 하베스팅 시간을 사용하는 방식보다 본 논문에서 제안한 방법으로 구한 최적의 하베스팅 시간을 사용하는 것이 더 큰 순시적 처리량을 얻음을 확인하였다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.29-36
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• 2022

기존의 IoT 센서 노드는 배터리로부터 에너지를 공급받아 동작하는데, 넓게 분포되어 다양한 정보를 수집해야 하는 센서 노드의 특성상, 주기적으로 배터리를 새로 교체해야 하는 단점이 존재한다. 이 단점을 극복하기 위해 에너지 하베스팅 시스템을 통해 태양광이나 고온 증기 등으로부터 에너지를 수확할 수 있다. 하지만, 기존의 에너지 하베스팅 시스템은 공급전력이 상당히 제한적이기 때문에 통신과 같이 순간적으로 높은 전력을 요구하는 어플리케이션을 활용하기가 어렵다. 이 논문에서 우리가 제안하는 고출력 에너지 하베스팅 시스템은 기존 에너지 하베스팅의 단점을 보완한 Switch Control Unit을 설계하여 수확된 에너지양과 어플리케이션 동작 모드에 따라 수확된 에너지를 에너지 저장장치에 저장하거나 수확 및 저장된 에너지를 순간적으로 모두 어플리케이션에서 사용할 수 있도록 구상하였다. 제안한 시스템을 검증하기 위해 태양광을 기반으로 한 에너지 하베스팅 시스템을 구현하였으며 각각의 동작 모드에 따라 어플리케이션에 공급하는 전력량과 에너지 저장장치의 용량에 따른 최대 공급 시간을 확인하였다.

• 전자통신동향분석
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• 제23권6호
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• pp.48-58
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• 2008

에너지 하베스팅 기술은 자연의 빛에너지, 인간 신체 또는 연소형 엔진으로부터의 저온 폐열에너지, 휴대용 기기 탑재/부착장치의 미세 진동에너지, 인간의 신체활동(걷거나 뛰는)으로 인한 소산에너지 등을 흡수하여 에너지 하베스팅 소자 기술을 이용하여 전기에너지로 변환, 전자 기기의 전력으로 사용하는 환경에너지 재생형 에너지원이라 할 수 있다. 유비쿼터스의 정보화 시대에는 휴대형 정보기기 등이 필수적인 기기가 될 것인데 여기에 사용되는 전력 에너지원은 소형.집적화된 기술이 필수적이다. 이때 MEMS 기술은 에너지 하베스팅 기술의 소형.집적화 기술에 크게 기여하고 극복해야 할 기술에 핵심적인 기술로 사용된다. MEMS 기술이 사용되는 대표적인 에너지 하베스터 기술인 마이크로 연료전지, 마이크로 히터 엔진, Piezoelectric MPG 기술 등을 소개하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.206-211
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• 2021

본 논문에서는 열전에너지 하베스팅을 위한 자가 리셋(self-reset) 기능을 갖는 영점 전류 스위칭(Zero-Current Switching) 회로를 제안한다. 본 논문에서 제안하는 영점 전류 스위칭 회로는 전압비교기 회로에 자가 리셋 기능을 추가하여 전압비교기의 동작전류를 최소화함으로써 에너지 하베스팅 회로의 전력 소비를 줄이고 에너지 변환 효율을 향상시킬 수 있게 한다. 회로 시뮬레이션으로 본 논문에서 제안하는 영전 전류 스위칭 회로의 동작을 검증하고 성능을 평가한 결과, 열전에너지 하베스팅 회로의 출력전압-입력전압 비가 5.5 일 때, 기존의 영점 전류 스위칭 회로를 이용한 하베스팅 회로와의 비교를 통해서 본 논문의 하베스팅 회로의 전력효율이 3.4% 개선되는 것으로 평가된다. 본 논문에서 제안하는 영점 전류 스위칭 회로는 열전에너지 하베스팅의 응용 중에서 특히 저전력과 고에너지 효율 특성이 중요한 웨어러블, 바이오 헬스 관련된 하베스팅 회로의 성능 개선에 기여할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2017년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.45-46
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• 2017

본 논문에서는 간섭신호가 존재하는 무선 에너지 중계 네트워크 환경에서 중계 노드의 에너지 수확률을 결정하는 TSR 기반 에너지 하베스팅 기법의 성능을 향상시키기 위하여 간섭을 고려한 전송채널 분석 모델과 에너지 하베스팅 최적화 기법을 제안한다. 특히, 간섭 신호를 고려한 최적의 수신기 모드 스위칭 메커니즘 설계를 위한 최적의 에너지 수확률(energy harvesting ratio) 결정 기법을 제안하여 RF 에너지 하베시팅 시스템의 처리율을 최대화 할 수 있도록 하였다.

• 기계저널
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• 제55권4호
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• pp.30-34
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• 2015

일반적으로 에너지 하베스팅 기술은 진동/운동 에너지, 열 에너지, 빛 에너지, RF 에너지 등 주위의 버려지는 에너지를 전기 에너지로 변환하는 기술을 일컫는 말인데, 이 글에서는 그 중에서도 진동 에너지를 전기 에너지로 변환하는 진동 에너지 하베스팅 기술의 적용을 위해 고려해야 할 여러 가지 주제들을 소개하고자 한다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2017년도 하계학술대회
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• pp.5-8
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• 2017

본 논문은 무선 인지 네트워크에서 에너지 하베스팅을 하는 다수의 단말이 하나의 중계기를 사용하여 양방향 통신을 하는 시스템을 다룬다. 한 신호 전송 프레임은 에너지 하베스팅 단계와 신호 전송 단계로 이루어 진다. 에너지 하베스팅 단계에서 각 단말은 일차 사용자의 송신기에서 보내는 무선 에너지 신호를 이용하여 신호 전송에 필요한 에너지를 저장한다. 신호 전송 단계에서 중계기는 처리량이 가장 높은 하나의 유저 쌍을 선택하며, 선택된 유저는 중계기를 통하여 세 단계를 거쳐 정보를 교환한다. 이 때 각 단말에서의 불능 확률을 1) 중계기에서의 전송 전력이 변화할 때, 2) 단말 수가 변화할 때로 나누어 시뮬레이션 하고, 결과를 분석한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.506-512
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• 2016

최근 에너지 하베스팅 기술은 배터리 용량 부족 문제를 해결하여 네트워크 수명을 향상시킬 수 있는 방안으로 관심을 받고 있다. 하지만 기존 연구의 경우 정확한 채널정보를 바탕으로 한 이상적인 환경에서의 하베스팅 기술만을 고려하였다. 본 논문에서는 채널 추정 절차와 이에 따른 채널 추정 오차를 반영한 현실적 에너지 하베스팅 네트워크 환경에서 에너지 효율성을 향상시키기 위한 자원 할당 기법을 제안한다. 제안 기법에서는 최적화 기법을 이용하여 시스템 데이터 전송률, 에너지 획득량, 불완전한 채널 추정 특성 등을 동시에 고려한 스케줄링 및 파워 할당 해를 찾는다. 제안 기법은 에너지 효율성 관점에서 기존의 하베스팅 기법보다 향상된 성능을 보이며, 채널 추정 오차가 반영되었을 때의 에너지 효율적 자원할당 방법에 대한 새로운 정보를 제공한다.