• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.7-12
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• 2019

주변 후방산란 통신은 송신 전력효율 문제로 기존 RF통신에서 채널 추정방법인 파일럿(pilot) 신호를 통한 채널 추정기법이 제한된다. 제한된 송신 전력 환경에서 기존 주변 후방산란통신의 연구는 채널 상태로 인한 신호 변동을 고려하지 않은 이상적인 채널로 가정을 하고 연구되어 왔다. 본 논문은 주변 후방산란 통신 시스템에서 정규분포를 따르는 채널 상태인 주변 후방산란 통신 시스템에서 채널 추정 방법으로 블라인드 채널 추정기법 중 하나인 기댓값-최대화 알고리즘을 제안한다. 모의실험은 제안한 시스템 모델에서 기댓값-최대화 알고리즘과 추정값의 최소 분산을 나타내는 Bayesian Cramer-Rao 하한 경계를 이용하여 평균 제곱 오차(Mean Square Error, MSE)값이 하한 경계와 근접해 가는 것을 확인하고, 주변 후방산란 통신 시스템에서 채널 파라미터의 추정이 가능함을 증명한다.

• 융합정보논문지
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• 제11권2호
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• pp.90-97
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• 2021

본 연구에서는 산업현장에서 미활용되는 열에너지를 회수하여 유용한 전기에너지로 변환하기 위한 Bi2Te3 계열 열전소자를 제작하고 에너지회수 성능 및 물성을 도출하였다. 성능시험을 위하여 카트리지 히터 가열 방식의 가열블록과 냉매가 흐르는 냉각블록으로 구성된 전용 실험장치를 구성하였으며, 가열블록과 냉각블록에는 3×3 배열의 열전대를 장착하여 소자 양 면 온도와 열전달율을 도출하였다. 최소 온도차 27K부터 최대 온도차 172.2K까지 총 9가지의 온도차에 대해 실험을 수행하여 V-I curve와 P-R curve를 도출하였고 성능에 주요한 영향을 미치는 제벡계수 등 변수 7가지에 대하여 온도차에 대한 함수로 결과를 제시하였다. 최대 발전양 7.5W와 변환효율 11.3%의 결과로부터 개발된 열전소자의 열에너지 회수 성능의 타당성을 검증하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제21권5호
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• pp.9-15
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• 2022

Discarded bio-wastes, such as seeds and rinds, cause environmental problems. Multiple studies have recycled bio-wastes as eco-friendly energy sources to solve these problems. This study uses bio-waste to fabricate a mandarin peel powder based triboelectric nanogenerator (MPP-TENG). The MPP-TENG is based on the contact separation mode. It generates an open-circuit voltage and short-circuit current of 156V and 2µA, respectively. In addition, MPP-TENG shows stable operation over continuous 3000s without any deviation in output. Also, the device exhibits maximum power density of 5.3㎼/cm² when connected to a resistance of 100MΩ. In an energy storage capacity test for 1000s, the MPP-TENG stores an energy of 171.6µJ in a 4.7µF capacitor. The MPP-TENG can power 9 blue LEDs and 54 green lettering LEDs. These results confirm that the MPP-TENG can provide a new avenue for eco-friendly energy harvesting device fabrication.

• 한국재료학회지
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• 제33권7호
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• pp.295-301
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• 2023

Thermoelectric (TE) energy harvesting, which converts available thermal resources into electrical energy, is attracting significant attention, as it facilitates wireless and self-powered electronics. Recently, as demand for portable/wearable electronic devices and sensors increases, organic-inorganic TE films with polymeric matrix are being studied to realize flexible thermoelectric energy harvesters (f-TEHs). Here, we developed flexible organic-inorganic TE films with p-type Bi_0.5Sb_1.5Te₃ powder and polymeric matrices such as poly(3,4-eethylenedioxythiophene):poly(styrene sulfonate) (PEDOT:PSS) and poly (vinylidene fluoride) (PVDF). The fabricated TE films with a PEDOT:PSS matrix and 1 wt% of multi-walled carbon nanotube (MWCNT) exhibited a power factor value of 3.96 µW·m^-1·K^-2 which is about 2.8 times higher than that of PVDF-based TE film. We also fabricated f-TEHs using both types of TE films and investigated the TE output performance. The f-TEH made of PEDOT:PSS-based TE films harvested the maximum load voltage of 3.4 mV, with a load current of 17.4 µA, and output power of 15.7 nW at a temperature difference of 25 K, whereas the f-TEH with PVDF-based TE films generated values of 0.6 mV, 3.3 µA, and 0.54 nW. This study will broaden the fields of the research on methods to improve TE efficiency and the development of flexible organic-inorganic TE films and f-TEH.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제25권12호
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• pp.955-960
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• 2012

We fabricated piezoelectric unimorph cantilever generators (UCG) using $Pb(Zr_{0.54}Ti_{0.46})O_3$ + 0.2 wt% $Cr_2O_3$ + 1.0 wt% $Nb_2O_5$ (PZCN) piezoelectric thick films, which were produced by a tape casting method. The PZCN thick films were tailored with same width and thickness but different lengths from 7.7 to 57.7 mm in order to evaluate optimized UCG for energy harvesting device applications. When the length of PZCN film was increased, the resonance frequency of UCG was slightly increased from 7 Hz to 8 Hz, which could be due to enlarged area of the highly stiff piezo-ceramic film. However, the output power was proportionally increased with the length of PZCT film and it reached 4.68 mW (1.221 $mW/cm^3$) when the film's length was 57.7 mm under 25 g of tip mass at 8 Hz, which is sufficient for micro-scale device applications.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.688-695
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• 2017

본 논문은 파력 에너지 수집 장치에 사용할 수 있는 영구자석 선형 동기발전기의 특성 해석에 관한 것이다. 파력 에너지는 요요시스템과 같은 기구로 부터 얻어진다. 영구자석을 이용한 선형 발전기는 영구자석의 자력을 통해 별도의 전원공급이 필요 없고 유지 보수가 간단한 장점을 가지고 있다. 또한 높은 에너지 밀도를 갖는 희토류의 사용으로 영구자석 기기는 소형화 및 경량화가 가능하며 보다 높은 에너지 변환 효율을 얻을 수 있다. 영구자석 선형 동기발전기 특성 해석을 위해 2차원 극 좌표계 및 자기 벡터 포텐셜에 근거하여 영구자석과 전기자 반작용 자계해석을 수행 하였다. 해석 해를 이용하여 정현적인 속도입력에 의해 유도되는 유기기전력의 특성 식을 유도하고, 동일한 방법으로 역기전력 상수, 저항, 자기인덕턴스와 상호인덕턴스와 같은 전기적 파라미터를 얻었다. 본 논문에서 사용한 공간고조파법의 결과는 2차원 유한요소해석법 결과와 비교하여 잘 일치하는 것을 확인하였다. 이 결과는 영구자석 형 선형 발전기의 특성을 이해하는 것과 해석방법의 비교연구, 설계 최적화, 그리고 기기의 동적 모델링에 기여할 수 있다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제29권9호
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• pp.581-588
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• 2016

Piezoelectric thick films of a soft $Pb(Zr,Ti)O_3$ (PZT) based commercial material were produced by a conventional tape casting method. Thereafter, the interdigitated (IDT) Ag-Pd electrode pattern was printed on the $25{\mu}m$ thick piezoelectric film at room temperature. Co-firing of the 10-layer laminated piezoelectric thick films was conducted at $1,100^{\circ}C$ and $1,150^{\circ}C$ for 1 h, respectively. Piezoelectric cantilever energy harvesters were successfully fabricated using the IDT electrode pattern embedded piezoelectric laminates for 3-3 operation mode. Their energy harvesting characteristics were investigated with an excitation of 120 Hz and 1 g under various resistive loads (ranging from $10k{\Omega}$ to $200k{\Omega}$). A parabolic increase of voltage and a linear decrease of current were shown with an increase of resistive load for all the energy harvesters. In particular, a high output power of 3.64 mW at $100k{\Omega}$ was obtained from the energy harvester (sintered at $1,150^{\circ}C$).

• 한국산림과학회지
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• 제79권4호
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• pp.413-418
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• 1990

해방(解放)이후 약 40여년간 우리나라 산림정책의 기본목표를 치산녹화사업에 두고 지속적으로 조림사업을 확대 시행하여 온 결과 조림성공임지 및 기존 천연성숙림에서 목재를 수확하기에 이르렀으므로 최근에 와서는 산림정책의 기본목표를 식수임업위주에서 수확임업위주로 전환하고 있다. 종래에는 벌목, 조재, 집재 등의 목재수확작업, 특히 산원에서의 집재작업을 주로 인력작업에 의존하고 있으나 최근에 와서는 산촌지역에서의 임업노동력의 부족 및 노무비의 급격한 상승 등으로 인하여 기계화작업의 도입이 절실하게 요구되고 있다. 산림청 임업기계훈련원에서 도입하여 시험사용작업을 하고 있는 이동식 타워 소형 케이블크레인(K-300)을 이용하여 집재작업을 시행할 때 인력작업과 비교하여 경제성을 분석한 결과 조사당시에는 일반적을 실시다고 있는 인력을 이용한 집재작업에 비해 경쟁력(최초 투자비가 과대하므로)이 뒤떨어지나 점차적인 인건비 상승경향으로 볼 때에 기계사용비가 상대적으로 낮아져서 케이블크레인을 이용한 집재작업의 국내 적용 가능성은 점차 높아지리라 생각된다. 집재작업의 기계화 계획 및 실행에 관한 시험적 연구가 시급히 요망된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제25권4호
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• pp.67-74
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• 2018

두께가 $20{\mu}m$이며, 직경이 각기 $100{\mu}m$, $300{\mu}m$, $500{\mu}m$인 p형 $Sb_2Te_3$와 n형 $Bi_2Te_3$ 박막레그들을 전기도금하여 열전박막모듈을 형성한 후, 박막레그의 직경에 따른 출력전압과 출력전력을 비교하였다. $100{\mu}m$ 직경 박막레그들로 구성된 모듈은 ${\Delta}T=36.7K$에서 365 mV, $300{\mu}m$ 직경 박막레그들로 형성한 모듈은 ${\Delta}T=37.5K$에서 142 mV, $500{\mu}m$ 직경 박막레그들로 제작한 모듈은 ${\Delta}T=36.1K$에서 53 mV의 open circuit 전압을 나타내었다. $100{\mu}m$ 직경 박막레그 모듈은 ${\Delta}T=36.7K$에서 $845{\mu}W$, $300{\mu}m$ 직경 박막레그 모듈은 ${\Delta}T=37.5K$에서 $631{\mu}W$, $500{\mu}m$ 직경 박막레그 모듈은 ${\Delta}T=36.1K$에서 $276{\mu}W$의 최대출력전력을 나타내었다.

• 한국분말재료학회지
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• 제31권1호
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• pp.16-22
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• 2024

Composite-based piezoelectric devices are extensively studied to develop sustainable power supply and self-powered devices owing to their excellent mechanical durability and output performance. In this study, we design a lead-free piezoelectric nanocomposite utilizing (Ba_0.85 Ca_0.15)(Ti_0.9Zr_0.1)O₃ (BCTZ) nanomaterials for realizing highly flexible energy harvesters. To improve the output performance of the devices, we incorporate porous BCTZ nanowires (NWs) into the nanoparticle (NP)-based piezoelectric nanocomposite. BCTZ NPs and NWs are synthesized through the solid-state reaction and sol-gel-based electrospinning, respectively; subsequently, they are dispersed inside a polyimide matrix. The output performance of the energy harvesters is measured using an optimized measurement system during repetitive mechanical deformation by varying the composition of the NPs and NWs. A nanocomposite-based energy harvester with 4:1 weight ratio generates the maximum open-circuit voltage and short-circuit current of 0.83 V and 0.28 ㎂, respectively. In this study, self-powered devices are constructed with enhanced output performance by using piezoelectric energy harvesting for application in flexible and wearable devices.