• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2002.05a
• /
• pp.98-102
• /
• 2002

현대 정보사회는 교통수단의 발달과 더불어, 휴대용 기기의 급속적인 발전이 이루어지고 있다. 이에 초소형 발전기의 필요성이 부각되고 있다. 지금까지 개발된 초소형 발전기로는 태엽을 이용한 발전기, 기기의 회전력을 이용한 발전기, 태양열을 이용한 발전기 등이 있다. 이와 달러 본 논문에서는 평판형 압전소자를 이용한 초소형 발전기 개발에 관한 연구를 하고 있다. 평판형압전소자는 부피가 매우 작고 가벼우며. Impulse 형태의 작은 외력에도 큰 전압을 발생한다. 그러나 매우 작은 전류로 인해 낮은 전력이 발생한다. 이로인해 정확한 발전용량 측정이 어렵다. 이에 본 연구에서는 압전소자의 발전전기를 콘덴서에 충천, 이때의 정전용량을 측정하고 일정시간 동안 누적된 발전전기용량을 측정하였다. 이를 바탕으로 발전전기량 향상 방법을 개발하고 있다.

• Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
• /
• 2006.10a
• /
• pp.101-104
• /
• 2006

전기도금 방법으로 유리기판 위에 제작한 코일과 영구자석을 이용하여 초소형발전기를 제작하였다. 여러 크기의 코일 구조를 설계하여 마스크를 제작하였으며, $4.5\;{\mu}m$, $7\;{\mu}m$ 두께의 코일을 제작하였다. 광학현미경과 SEM(투사전자현미경)을 사용하여 제작된 코일의 구조를 분석하였다. 발생한 전기에너지를 진동주파수의 함수로 측정하였다. 또한 모터의 회전운동을 진동운동과 유사한 선형운동으로 변환하는 시스템을 제작하였고, 초소형 발전기 특성측정에 사용하였다. 1 Hz에서 8 Hz까지 진동주파수를 변화시켜 특성을 측정하였고, 진동에 의해 발생된 전압 값과 채배정류된 전압 값을 비교하였다. 본 연구의 목적은 쓸모없이 버려지는 진동에너지를 유용한 전기에너지로 변환하는 초소형발전기 소자를 제작하는 것이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2022.05a
• /
• pp.122-122
• /
• 2022

기후변화 대응 및 탄소 저감 노력의 일환으로 신재생에너지의 개발 및 활용이 전 세계적으로 활발하며, 우리나라에서도 2050년 탄소중립 달성을 위하여 친환경 에너지 시스템 구축에 많은 노력을 기울이고 있다. 전통적인 재생에너지인 수력은 발전의 효율성, 안정성과 발전 제어의 용이함 때문에 널리 사용되고 있으나, 경제성을 확보하기 위한 댐, 보의 설치 및 대규모 발전설비가 필요하여, 생태계, 환경 파괴 등의 문제점 등을 수반하여, 최근 들어 대규모 사업이 이루어지지 못하고 있다. 이러한 흐름에 따라 최근에는 유럽을 중심으로 친환경 소수력 발전으로 회전 나선형 아르키메데스 수차를 활용한 소수력 발전의 적용이 이루어지고 있으며, 특히 2000년대 이후 독일을 중심으로 활발히 개발되고 있다. 또한 휴대용 초소수력 발전은 새로운 산업분야로 민간용 초소수력 발전기의 개발 및 판매가 국내외에서 증가하고 있으며, 우리나라에서도 자연 하천 환경에 활용 가능한 초소수력 발전의 필요성이 꾸준히 제기되고 있다. 본 연구에서는 저유량 및 저낙차에 적용 가능한 '초소형 회전 나선형 아르키메데스 수차', 초소형 발전에 적합한 '발전기 및 발전시스템', 자연환경을 훼손하지 않는 친환경 '유도수로'로 구성되어, 원하는 하천이나 수로 등에 손쉽게 설치 가능한 초소형 소수력 발전시스템을 개발하였다. 회전 나선형 아르키메데스 수차는 3D프린터로 제작한 후, 강화 코팅제를 도포하여 내구성을 확보하였다. 상용 AC발전기, 소형 발전기용 '발전기 및 발전시스템'을 적용하고, 콘트롤 보드를 맞춤형으로 제작하여 경제성을 확보하였다. 이러한 발전 시스템은 개발 테스트 중에 있으며 향후 방류수로, 하수구 등 현장 적용을 준비 중에 있다.

• New & Renewable Energy
• /
• v.2 no.3
• /
• pp.10-14
• /
• 2006

We have designed and fabricated coil structures by gold electroplating technique. The thickness, width, and length are $7{\mu}m,\;20{\mu}m$, and 1.6m, respectively. With vibrating a magnet on the surface of a fabricated electroplated coil, the micro power generator produce an alternating voltage. We have changed the vibrational frequency from 0.5Hz to 8Hz. The generated voltage was 106mV at 3Hz and 198mV at 6Hz. We have rectified and stepped up the input voltage using a quadrupler circuit. After using the step up circuit, the measured voltage was 81mV at 3Hz and 235mV at 6Hz.

• New & Renewable Energy
• /
• v.2 no.3
• /
• pp.5-9
• /
• 2006

We have fabricated a micro power generator which changes vibrational energy into useful energy. With vibrating a magnet on the surface of a winding coil, the micro power generator produce alternating voltage. We have changed the vibrational frequency from 0.5Hz to 10Hz. AC voltage of $20{\sim}25mV$ was generated at the frequency of 1Hz. When the vibration was 3Hz, AC voltage of 80mV was obtained. We have rectified and stepped up the input voltage using a quadrupler circuit. The voltage was stepped up to 130mV.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2009.06a
• /
• pp.82-82
• /
• 2009

현재 국내에는 많은 가구들이 전기를 사용하고 있다. 아파트, 주택에 들어가는 전기 시스템들이 많이 발전하였지만 뜻하지 않은 사고로 인해 정전이 되는 경우가 있다. 정전시에는 아파트 같은 경우는 비상등, 엘리베이터 등 최소한의 장치만이 작동하도록 되어있다. 그러므로 각 세대에는 전기가 들어가지 않는다. 우리나라 경우에는 태풍이나 여름 같은 경우에는 전기를 많이 사용하기 때문에 발전기가 과부화 걸리는 현상이 생기기도 한다. 장기간 정전시에 가장 문제가 되는 기기는 냉장고, 전등이 될 것이다. 냉장고 같은 경우는 음식들이 상하게 되고, 전등 같은 경우에는 밤에 활동하는데 지장을 주게 된다. 따라서 본 논문에서는 정전시에는 자동적으로 비상발전기의 전원을 사용하고, 상시에는 다시 한전의 전원을 사용하게 하는 초소형 자동 스위칭 전원 모듈을 설계 제작한 논문이다. 설계된 스위칭 모듈에 대해서 시뮬레이션한 결과 예상한대로 비상시에 자동적으로 스위칭되는 결과를 알 수 있었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
• /
• v.39 no.2
• /
• pp.153-159
• /
• 2015

In this study, a 2-W micro-gas turbine engine was designed using micro-electro-mechanical systems (MEMS) technology, and analytical and experimental investigations of its potential under actual combustion conditions were performed. An ultra-micro-gas turbine contains a turbo-charger, combustor, and generator. A compressor, turbine blade, and generator coil were manufactured using MEMS technology. The shaft was supported by a precision computer numerical control machined air bearing, and a permanent magnet was attached to the end of the shaft for generation. An analysis found that the cooling effect of the air bearing and compressor was sufficient to cover the combustor heat, which was verified in an actual experiment.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
• /
• v.25 no.7A
• /
• pp.935-942
• /
• 2000

In this paper, miniature voltage-controlled oscillator(VCO) for 1.6GHz PCS band is designed and implemented. Colpitts type LC resonating oscillator is designed with multilayer PCB and circuit parameters are optimized using the circuit simulator. Using the optimized design parameters, miniature VCO with 6X6X1.8mm3 (0.065cc)dimensions is fabricated and experimented. Developed VCO has -1.67dBm $\pm$0.5dBm output power level in52.5MHz tunung range, and has -99.33dBc/Hz phase noise performance at 10 KHz frequency offset.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
• /
• v.39 no.4
• /
• pp.371-378
• /
• 2015

Range extenders, which are power generation systems driven by small engines, extend the driving distance and time of electric vehicles (EVs) through continuous charging of batteries. The currently used range extenders with gasoline engines pose limitations with regard to the realization of high-power compact systems, owing to their complex structure and low energy density. In contrast, micro gas turbine (MGT) range extenders (MGT power packs) possess high power and low weight, and can therefore be significantly reduced in size despite increase in speed. In this study, an MGT power pack for the range extenders of EVs was developed using a turbo-prop micro turbine, an alternator for passenger vehicles and electric batteries. The operating characteristics of the MGT power pack were measured through a series of experiments conducted under electrical no-load and load conditions. Their power generation performance and efficiency were measured under various electrical loads and power transmission gear ratios. From the results, electrical load was found to have no influence on power generation performance. The maximum electrical power output was 0.8 kW at a core turbine speed of 150 krpm, and the application of 3:1 reduction gear to the turbine output shaft increased the power to 1.5 kW by 88%. This implies that the test results demonstrated stable power generation performance of the MGT power pack regardless of vehicle load changes, thus revealing its feasibility for use with the range extenders of EVs.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
• /
• 2007.11a
• /
• pp.226-231
• /
• 2007