• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2010.06a
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• pp.301-301
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• 2010

현재 전 세계는 앞으로 사용 될 대체 에너지에 많은 관심 가지고 있다. 지금 사용하고 있는 에너지 연료는 한정되어 있기 때문에 대체에너지에 대한 연구가 활발히 진행 되고 있다. 그 중 압전체를 이용한 에너지 하베스팅은 많은 주목을 받고 있다. 주변 환경에서 필요한 에너지를 끌어 쓸 수 있는 대표적인 청정에너지 시스템 중 하나이기 때문이다. 최근 전원 공급원으로써 에너지 수확 시스템은 현 사회에 사용되고 있는 배터리로 전원을 사용하는 제품들을 소용량과 저전압 분야에서의 에너지 수확의 원리를 이용하여 전기전자제품의 사용시간 연장 및 응용분야 확대를 시도하는 연구가 활발히 수행되고 있다. 압전세라믹스를 이용한 에너지 하베스팅은 진동에너지를 전기에너지로 변환하는 것으로서 압전 특성이 높아야 한다. 일반적으로 압전 세라믹스는 PbO 성분이 들어가므로 환경적 오염 뿐만 아니라 인체에도 영향이 좋지 않으므로 많은 나라에서 이러한 성분을 제한하고 점차적으로 줄어들고 있는 시점에서 PbO를 사용하지 않고 Lead-Free 세라믹를 사용한 연구가 진행되고 있다. 이 논문에서는 일반적인 소결 방법을 이용하여 (Na,K)NbO3 세라믹에 CeO2를 첨가한 압전 세라믹을 제작하였다. 제작된 압전 세라믹스로 에너지 하베스팅 소자를 제작하고, 이 소자로 수확된 에너지로 DC-DC Converter 응용 특성에 대하서 연구하였다. 압전 세라믹스의 좋은 압전 특성을 출력하기 위하여 캔틸레버의 고유 진동수가 진동원의 주파수와 일치하는 공진을 일으켜야 한다. 따라서 구동회로는 주파수원을 찾아 설계하였고, 압전 세라믹스의 진동은 가진기를 이용하여 구동실험을 하였다. 지금까지 나와있던 에너지 하베스팅 회로와 비교하여 그 특성을 분석하고, 시뮬레이션 및 실험을 통하여 검증하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2017.10a
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• pp.421-424
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• 2017

This paper describes a full-wave rectifiers for energy harvesting circuit using vibration detector. The designed circuit operates only when the vibration is detected through the vibration detector and the active diode. When there is no vibration, the comparator is turned off to prevent leakage of energy stored in the $C_{STO}$. The energy stored in the capacitor is used to drive the level converter and the active diode. The energy stored in the capacitor is supplied to an active diode designed as an output power. The vibration detector is implemented with Schmitt Trigger and Peak Detector with Hysteresis function. The proposed circuit is designed in a CMOS 0.35um technology and its functionality has been verified through extensive simulations. The designed chip occupies $590{\mu}m{\times}583{\mu}m$.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.17 no.6
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• pp.74-78
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• 1998

보로 이루어진 복합구조물의 진동 에너지밀도와 파워를 구하기 위하여 파워흐름해 석법을 수행하였다. 복합구조물인 연성보에서는 구조 연결점에서의 파동변환에 따라 굽힘파, 종파, 비틀림파가 존재한다. 구조연결점에서 파동들의 파워투과와 반사를 고려하기 위해서는 파동전달법을 도입하였다. 이러한 파워흐름해석법을 이용하여 연성보에서 발생하는 열러 특 성의 파동들이 전달하는 에너지밀도와 파워의 공간적 분포 값을 엄밀해와 비교하였다. 결과 로써 파워흐름해석법은 고주파수영역에서 진동하는 연성보의 진동에너지와 파워의 공간적 분포를 예측하기 위해서 유용하게 사용될 수 있음을 보였다. 또한 파워흐름해석법의 중주파 수 영역에서의 적용 가능성에 대해 검토하였다.

• Journal of KSNVE
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• v.21 no.2
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• pp.35-47
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• 2011

핵심 IT 산업군을 형성하며, 미래 유비쿼터스(ubiquitous) 사회를 견인하고 있는 'RFID/USN 산업'의 급성장 속에서 마이크로 에너지 수확 기술은 그 한 축을 함께 할 준비가 되어 있다. 이에 마이크로 에너지 수확 기술 분야의 개요 및 최근 동향에 대해 살펴보고자 한다.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.35 no.4
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• pp.76-86
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• 1998

Structural intensity of plates experiencing bending vibration is analytically evaluated using the modal analysis based on assumed mode method. To evaluate the convergence of structural intensity according to the number of superposition modes, the power obtained by structural intensity integration over the closed curve containing the excitation source is compared with the power injected into plates. The erect of power reduction due to the material internal loss is evaluated using the intensity around a localized damping point, In addition, the dominant component among internal forces in the power transfer by the bending vibration of plates and the change of power flow due to stiffener are also investigated.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.60 no.3
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• pp.163-168
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• 2016

We summarize the discrete variable representation method which is a simple numerical method enabling us to calculate the vibrational energies and wave functions of anharmonic oscillators. The ranges of its parameters well-performing for the calculation of fundamental and overtone transition energies are predicted by analyzing the model of Morse oscillator.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1994.10a
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• pp.126-131
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• 1994

본 연구에서는 굽힘파(bending wave)의 전달만 고려하였는데 실제로는 보 및 비틀림 모드도 존재하나 고주파수 대역에서는 굽힘모드가 지배적이며 소음의 발생도 굽힘모드에 의해 주로 발생하므로 보 및 비틀림모드의 생략이 큰 오차를 가져오지는 않는다. 테스트 모델에 대해 실험을 수행하여 결과를 비교하였다. 또한 구조물의 고주파수 진동소음 해석방법으로 널리 쓰이는 통계적 에너지 해석법(SEA)을 이용한 결과와 비교하였다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.31 no.4A
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• pp.287-293
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• 2011

This paper investigates the applicability of a piezoelectric cantilever for energy supply of wireless sensor node used in structural health monitoring of bridges. By combining the constitutive equation of piezoelectric material and the dynamic equation of cantilever structure, the coupled governing equation for cantilever equipped piezoelectric patches has been addressed in matrix form. Forced excitation tests were carried out to validate the numerical model and to investigate the power output characteristics of the energy harvester. From the numerical simulation based on the measured bridge accelerations under KTX, Saemaul, Mugunghwa trains, the peak powers generated from the device were found to be 28.5 mW, 0.65 mW, 0.51 mW respectively. It is revealed from the results that bridge vibrations caused by moving loads is not a practical source for energy harvesting because of its low acceleration level, low frequency and short duration.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.19 no.3 s.73
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• pp.313-322
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• 2006

In the genetic algoricm (GA) based damage detection methods using vibration of structures, the selection of modal properties is important to improve the accuracy of damage detection. The objective of this study is to improve the accuracy of damage detection using natural frequency and modal strain energy, The following approaches are used to achieve the goal. First, modal strain energy is formulated and a new GA-based damage detection technique using natural frequency and modal strain energy is proposed. Next, to verify the efficiency of proposed technique, damage scenarios for free-free beam are designed and vibration modal tests of the target structure are conducted. Finally, the feasibility of the proposed technique is verified in comparison with other GA-based damage detection technique using natural frequency and mode shape.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.38 no.3
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• pp.62-73
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• 2001

The interest in evaluation of structural intensity arises for practical reasons, because net energy flow distribution offers information of energy transmission path, positions of sources, and sinks of vibration energy. In this paper, structural intensity analysis of local ship structures using finite element method(FEM) is carried out. The purpose of this analysis is to evaluate the relative accuracy according to mesh fineness. The structural intensity of unstiffened and stiffened plates varying their mesh fineness is analyzed and the results are compared with those obtained by the assumed mode method. As results, the proper mesh size in qualitative/quantitative structural intensity analysis of plate structures is proposed. In addition, the propagation phenomenon of vibration energy is investigated for the thickness-varying flat plate, L-type plate, and box-girder structures.