• 제목/요약/키워드: 바이몰프

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바이몰프 액츄에이터를 사용한 압전에너지 발전 시스템 (Piezoelectric Energy Harvesting Systems using Bimorph Actuator)

  • 김창일;임은경;백종후;임종인;이영진
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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    • pp.190-191
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    • 2006
  • 본 연구에서는 압전 세라믹을 이용한 Piezoelectric Energy Harvesting Systems을 개발하기 위해서, 바이몰프 액츄에이터를 제작하여 구동속도에 따른 발전특성을 고찰하였다. 또한 발전 회로시스템을 설계하여 압전소자에 의한 발전특성을 분석하였다. 본 시스템을 통해서 에 1.3 mm(100 V 인가)의 대변위 바이몰프 액츄에이터를 제작하였으며, 이런 액츄에이터를 이용하여 60 mW급의 LED를 구동하였다.

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바이몰프형 밴딩 엑츄에이터를 이용한 선집속형 초음파 트랜스듀서의 초점 거리 제어 (Focal length control of line-focus ultrasonic transducer using bimorph-type bending actuator)

  • 채민구;김무준;하강열
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2002년도 하계학술발표대회 논문집 제21권 1호
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    • pp.361-364
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    • 2002
  • 의료용 초음파 진단기는 음축 방향 초점거리의 제어를 위해서 각 진동요소의 전기단자에 전기회로를 이용한 가중치를 부가하는 방식을 사용하고 있다. 그러나 본 연구에서는 단일 PVDF로 구성된 트랜스듀서에 바이몰프 타입의 엑츄에이터를 부가하여 진동요소의 배열이나 전기적 가중치의 부가없이 기계적으로 곡률 반경(R.O.C. : Radius Of Curvature)을 제어하는 방법을 제안하였고, 바이몰프 타입 엑츄에이터에 인가한 전압 변화에 따른 트랜스듀서의 곡률 반경 변화를 측정하여 이에 따른 수중에서의 음장 분포 변화를 시뮬레이션 결과와 비교하였다.

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바이몰프 에너지하비스터의 스프링 지지구조에 따른 발전특성 (Generation Properties of Bimorph Energy Harvester through Spring Structure)

  • 김창일;정영훈;이영진;백종후
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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    • pp.211-211
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    • 2008
  • 태양열, 바람, 지열, 진동 등의 우리주변에서 쉽게 얻을 수 있는 에너지를 모아서 필요로 하는 전자기기의 에너지원으로 사용하는 개념의 에너지하비스팅에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 기계적인 변경으로 전압이 발생하는 압전체는 오래전 알려져 있었지만 발생전압이 낮아 에너지발전용으로 적용이 힘들었다. 하지만 전자기기의 소형화와 함께 필요로 하는 전력도 수 ${\mu}W$로 낮아짐으로 압전체를 이용한 에너지하비스팅이 주목 받고 있다. 전선으로 연결하여 전원을 공급하기 힘든 위치에 있는 전자기기는 주기적으로 배터리를 교환해 주어야한다. 이는 시간적, 금전적, 인적자원의 낭비이며 반영구적으로 전원을 공급할 장치개발이 필요하다. 구조물은 수~ 수십 Hz로 진동을 하며 이 진동으로 압전체에 변형을 주어 전압을 발생시킨다. 변형이 클 때 발생전압도 크게 되므로 압전체를 칸틸레버형태로 제작했다. 더 큰 전압발생을 위해 메탈을 사이에 두고 양면에 압전체를 둔 바이몰프 형태로 캔틸레버를 제작했다. 이때 진동의 충격을 완화시켜 압전체에 인가되도록 하고 구조물의 고유진동수모다 큰 진동수로 압전체가 진동하도록 하기위해 스프링을 사용하여 제작하였다. 이 스프링 지지구조 및 가진 조건에 따른 발전특성을 알아보았다.

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에너지 절약형 압전팬의 특성에 관한 연구 (A Study on the Properties of Piezoelectric Fan with Energy- Saving)

  • 류주현;홍재일
    • 한국산업안전학회:학술대회논문집
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    • 한국안전학회 1997년도 추계 학술논문발표회 논문집
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    • pp.251-257
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    • 1997
  • 압전 바이몰프형 엑츄에이터에 진동판을 부착한 압전팬은 압전 바이몰프의 굴곡진동을 이용한 요동식 팬으로, 코일식 모타 팬에 비해 구조 및 풍량의 조절이 간단하고 미소량의 풍량 (1m/s)을 일으킬 수 있다. 또한 전자적인 잡음이 발생치 않는다. 수명이 재래 전자팬은5,000-10,000시간인데 비해 약 25,000시간으로 길며 압전체이기 때문에 대응한 전자석 로타리 팬 전력의 1/15mw이하의 저 소비전력을 갖는등의 잇점을 가지고 있다. (중략)

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바이몰프 PZT 캔틸레버 특성평가 및 응용연구 (The Study of Characteristics Evaluation for Bimorph PZT Cantilever and its Application)

  • 김석삼;채영훈;권현규
    • Tribology and Lubricants
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    • 제19권3호
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    • pp.133-138
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    • 2003
  • The characteristics for bimorph PZT cantilever of laboratory-fabricated have been evaluated experimentally. The deflections of cantilever with PZT are result from a capillary force between a water drop and a tip of cantilever. The output voltage due to deflect cantilever are depend on the tip shape and thickness of cantilever. We applied a bimorph PZT cantilever to oil thickness measurement. This reasonable concept is that the output voltage be caused by different defected characteristics between oil and surface. Experimental results demonstrated that the high measurement accuracy of the oil film thickness is obtained from the probe.

일본의 시각장애인을 위한 촉각디스플레이 개발 (Development of Tactile Display for the Blind in Japan)

  • 한성민
    • 재활복지공학회논문지
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    • 제4권1호
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    • pp.63-70
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    • 2010
  • 시각장애인을 위한 보조공학(Assistive Technology : AT)의 연구개발은 보행과 정보 접근을 위한 것이 대부분이고, 특히 정보커뮤니케이션을 위한 음성도서용 DAISY플레이어나, 컴퓨터 화면을 읽어 주는 스크린 리더, 저시력자용 독서확대기, 점자 및 점자정보단말기 등이 상품화되어 오늘날 많은 시각장애인들에게 필수적인 보조공학기기로 자리 잡고있다. 시각장애인들이 사용하는 보조공학은 촉각이나 청각을 이용하여 시각 기능을 대행하기 때문에 감각대행기라고도 한다. 촉각을 이용한 감각대행기인 점자디스플레이와 점자정보단말기는 점자 형성을 위한 액츄에이터로 압전 소자로 만든 바이몰프가 사용되며, 점자셀의 점자(핀)는 바이몰프의 상하 운동에 의해 형성된다. 점자 셀은 휴대용 점자정보단말기에 사용되고 있기 때문에, 소형화 및 저가격화가 관건이 되며 현재는 일본의 KGS사가 세계 점자 셀(Cell) 시장의 80% 이상을 점유하고 있다. 본 연구진은 2003년에 저가/소형 원반형 점자디스플레이를 개발하여, 세계 최초로 제품화에도 성공한 바있다. 본고에서는 일본의 점자정보단말기를 비롯한 촉각디스플레이의 연구개발에 대해 검토하고 촉각을 이용한 감각대행 제품의 하나로서, 본 연구진이 개발한 원반형 점자디스플레이에 대해 고찰한다.

바이몰프형 밴딩 액츄에이터를 이용한 선집속형 초음파 트랜스듀서의 초점 거리 제어 (Focal Length Control of Line-focus Ultrasonic Transducer Using Bimorph-type Bending Actuator)

  • 채민구;하강열;김무준
    • 한국음향학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.202-207
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    • 2003
  • 초음파트랜스듀서는 초점거리의 제어를 위해서 각 진동요소에 전기회로를 이용한 위상가중치를 부가하는 방식을 사용하고 있다. 그러나 이러한 방법은 진동요소가 증가함에 따라 전기회로가 더욱 복잡해진다. 본 연구에서는 바이몰프형 액츄에이터를 신호의 송수신을 하는PVDF의 뒷부분에 삽입하여 선집속형 트랜스듀서를 제작하였다. 이 트랜스듀서를 사용하여 액츄에이터에 인가되는 전압 변화에 의해 기계적으로 초점거리를 제어할 수 있었다. 이 방법을 사용한 결과 수중에서 선집속형 초음파 트랜스듀서의 초점거리를 곡률 반경의 10%범위까지 제어 가능함을 확인하였다.

다중 광선을 이용한 광 시스템의 광선 회전기 (Beam Rotator of Optical System Based on Multi-Beam)

  • 이정현;한창수;김수현;곽윤근
    • 한국정밀공학회지
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    • 제15권12호
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    • pp.194-201
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    • 1998
  • The beam rotating actuator has been developed. It can be utilized to improve the data transfer rate for the optical disk systems, Newly developed laser beam rotating actuator is applied to put multi-beam spots on more than one track on the optical disk simultaneously. The beam rotating actuator is made of piezoelectric ceramic bimorph as the form of cantilever, Piezoelectric actuators with high resolution, high stiffness and fast frequency response are widely assembled in micropositioning applications. Therefore, the actuator has above 50Hz natural frequency. Beam array is rotated using the dove prism in the end of beamrotator. The dynamic equation of beam rotating actuator is derived theoretically. The actuator is designed on the ground of this analysis. The performance of the beam rotating actuator is verified as the dynamics frequency performance is measured using the dynamic analyzer and sensor.

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Cantilever형 바이몰프 압전소자의 출력특성에 관한 연구 (A Study on the Output Characteristics for the Cantilever Piezoelectric Bimorph)

  • 김용혁
    • 전기학회논문지
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    • 제59권3호
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    • pp.581-587
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    • 2010
  • Using piezoelectric elements to harvest energy from ambient vibrations has been of great interest over the past few years. Due to the relatively low power output of piezoelectric materials, there are many study to improve the energy harvesting efficiencies. This paper is study the efficiencies of the output energy considering the cantilever piezoelectric bimorph using aluminum vibration beam. when the length of vibration beam and the piezoelectric body becomes same and the maximum output power comes out. DC voltage was increased as the beam thickness and vibration frequency was increased. The vibration beam was able to achieve very large energy value.