• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2011.10a
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• pp.46-47
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• 2011

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2013.10a
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• pp.303-304
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• 2013

• Electrical & Electronic Materials
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• v.25 no.2
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• pp.5-12
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• 2012

• Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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• v.24 no.10
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• pp.809-816
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• 2014

This paper presents a systematic optimization process for designing an electromagnetic vibration energy harvester using FEA(finite element analysis) to improve computational accuracy and efficiency. A static FEA is used in the optimization process where trend analysis in a short period of time is rather important than precise computation, while a dynamic FEA is used in the verification step for the final result where precise computation is more important. An electromechanical transduction factor can be calculated efficiently by using an approach to use the radial component of magnetic flux density directly instead of an approach to compute the flux density gradient. The proposed optimization process was verified through a case study where simulation and experiment results were compared.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2010.06a
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• pp.210-210
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• 2010

에너지 하베스트 기술은 자연의 빛에너지, 휴대용 기기 탑재/부착장치의 미세 진동에너지, 걷거나 뛰는 인간의 신체활동으로 인한 소산에너지 등을 흡수하여 전기에너지로 변환, 전자기기의 전력으로 사용하는 재생형 에너지원이다. 본 논문에서는 그 중 주변 환경에서 에너지를 끌어 쓸 수 있는 기술 중 압전 효과 방식을 이용한 진동 형태의 에너지 하베스트 기술을 활용하여 설계하고 FEM simulation을 통해 분석해보았다. 압전 물질로는 PZT를 사용하고 메탈기반의 캔틸레버로는 구리를 사용하여 크기를 길이, 넓이, 폭 각각 $6{\times}4{\times}0.025mm^3$으로 모델링하여 444Hz의 공진주파수에서 응력이 $2.68e^{+5}Pa$ 발생하는 결과를 얻었다. 그 결과 $d_{33}$ 모드의 전극형태에서 전압을 2.56V 얻을 수 있음을 추론할 수 있었다.

• Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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• v.26 no.4
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• pp.458-468
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• 2016

Electromechanical model for analyzing a multimodal piezoelectric energy harvester comprising three connected beams is presented in this paper. This system consists of three beams which are connected alternately. The piezoelectric layer is only attached to the middle beam. With this special structural configuration, the first, second, and third natural frequencies are congregated so that the energy harvester can generate meaningful amount of power consistently when the main frequency component of the excitation varies around the lowest three natural frequencies of the harvester. To investigate the dynamic and electric response of the piezoelectric energy harvester, an electromechanical model is developed using the Kane's method and the accuracy of the model is validated by comparing the results obtained with the model with those obtained with the commercial software ANSYS. The results show that the piezoelectric energy harvester comprising three connected beams has much broader power generating frequency range than that of the conventional piezoelectric energy harvester.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.42 no.8
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• pp.648-653
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• 2014

Fly-wheel, gimbal antenna, mechanical gyro and cryocooler with moving parts generate a micro-vibration during their on-orbit operation. For the acquisition of high quality image of observation satellite, additional technical efforts are required to reduce the micro-vibration level from the vibration sources. In this study, we proposed a passive isolation system combined with a tuned mass damper-type energy harvester to generate electrical energy from the micro-vibration which has always been subjected to useless isolation objectives. The feasibility of the system has been investigated through the numerical simulation.

• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.23 no.6
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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.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2012.05b
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• pp.734-737
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• 2012

에너지하비스팅이란 도시와 자연 환경 속에 상시 존재하지만 진동, 열, 빛 등과 같이 버려지는 에너지 소스로부터 전기를 수확하는 것으로 대용량 발전소와는 다른 신개념의 전기 수확 기술이다. 본 연구에서는 다양한 에너지 하비스팅 기술들 중에서 압전 원리와 전자기 유도 방식을 조합한 하이브리드 에너지 하비스팅 블록에 대한 발전량을 평가하여 에너지 하비스팅 블록의 주택 도시 분야 적용 가능성을 검토하고자 하였다. 이를 위해 랩스케일 PZT 기반 다층 에너지 하베스터의 현 발전량을 평가하여 제시하였고, 증폭기술을 적용하여 개발된 에너지 블록의 발전성능을 다각적으로 평가하여 제시하였다. 또한 개발된 에너지 블록과 기존 상용 제품과의 발전성능 비교 실험을 수행하여 개발된 에너지 블록의 우수성을 입증하였다.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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• v.17 no.2
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• pp.1-7
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• 2018

Recently, as interest in the internet of things has increased, a vibration energy harvester has attracted attention as a power supply method for a wireless sensor. The vibration energy harvester can be divided into piezoelectric types, electromagnetic type and electrostatic type, according to the energy conversion type. The electromagnetic vibration energy harvester has advantages, in terms of output density and design flexibility, compared to other methods. The efficiency of an electromagnetic vibration energy harvester is determined by the shape, size, and spacing of coils and magnets. Generating all the experimental cases is expensive, in terms of time and money. This study proposes a method to perform design optimization of an electromagnetic vibration energy harvester using an open source, big data platform.