This paper has presented the characteristics of thermoelectric devices and the plots of thermoelectric cooling and heating as a function of currents for different temperatures. The maximum cooling and heating(.DELTA.T) for (BiSb)$\_$2/Te$\_$3/ and Bi$\_$2/(TeSe)$\_$3/ as a function of currents is about 75.deg. C, A solderable ceramic insulated thermoelectric module. Each module contains 31 thermoelectric devices. Thermoelectric material is a quaternary alloy of bismuth, tellurium, selenium, and antimony with small amounts of suitable dopants, carefully processed to produce an oriented polycrystalline ingot with superior anisotropic thermoelectric properties. Metallized ceramic plates afford maximum electrical insulation and thermal conduction. Operating temperature range is from -156.deg. C to +104.deg. C. The amount of Peltier cooling is directly proportional to the current through the sample, and the temperature gradient at the thermoelectric materials junctions will depend on the system geometry.
열전변환기술은 폐열을 전기로 변환하는 제벡효과를 이용한 기술이다. 열전변환효율은 재료의 성능에 따라 결정되며 성능지수 $ZT=S^2{\sigma}T/k$로 표현할 수 있다. 여기서 S는 제벡계수, ${\sigma}$는 전기전도도, k는 열전도도, T는 절대온도이다. GeTe계 열전재료는 $200{\sim}500^{\circ}C$에서 쓰이는 중온용 열전재료이다. 높은 성능지수를 가지기 위해서는 파워펙터($S2{\sigma}$)의 향상과 열전도도의 감소가 필요하다. GeTe계 화합물은 Ge의 공공 때문에 높은 캐리어 농도를 가지게 되고, 이로 인해 낮은 제벡계수 값과 높은 열전도도를 가지게 된다. 따라서 GeTe계 화합물의 성능 향상을 위해서는 캐리어농도 제어가 필수적이다. TEM을 통하여 GeTe를 관찰하면 밝고 어두운 콘트라스트들이 형성되어 있는 헤링본구조를 확인 할 수 있다. 콘트라스트를 보여주는 작은 평행사변형 하나는 헤링본구조의 가장 작은 단위인 도메인이며 이 도메인들이 특정한 방향으로 배열되어 콜로니를 형성하고 콜로니들이 특정한 방향으로 배열되어 헤링본구조를 이룬다. 헤링본의 폭과 길이를 제어 할 수 있다면 GeTe계 화합물의 열전특성 향상에 영향을 미칠 수 있을 것으로 예상된다. 따라서 본 연구에서는 GeTe계 화합물내에 도핑원소 첨가를 통한 캐리어 농도제어와 도핑원소 첨가에 따른 헤링본구조의 변화에 관하여 연구하였다.
압전형 가속도 센서(AMP 내장형 PA-01)의 전원 NOISE 영향은 가속도 센서의 금속부 구조 및 내장된 임피이던스 변환기의 역할을 하는 내장 AMP의 차페성 저항등에 원인에 있었다. 이 전원 NOISE 영향을 저하시키기 위하여 가속도 센서부의 UNIT CELL과 HOUSING 본체와의 절연 저항을 600㏁ 이상 되게하여 절연성 향상 및 임피이던스 변환기의 차페로 인하여 전원 NOISE 영향을 1/200∼1/2000 정도로 감소시킬수 있었다. 이때 UNIT CELL과 HOUSING 본체와의 절연 처리오 NOISE차페효과로 1/20 정도로 줄일 수 있었으며, 내장 AMP 차페로는 1/10∼1/100의 노이즈 차페효과를 얻을 수 있었다.
본 논문에서는 적분변환법을 이용하여 면외전단 충격하중이 작용하는 두 개의 서로 다른 압전재료층 사이의 기능경사압전재료 접합층 내부 균열에 대한 과도응답 해석 을 수행한다. 기능경사압전재료의 물성치는 두께 방향을 따라 연속적으로 변하는 것으로 가정한다. 라플라스 변환과 푸리에 변환을 이용하여 문제를 복합적분방정식으로 구성하고, 수치해석을 위해 복합적 분방정식을 제 2 종 프레드홀름 적분방정식으로 표현한다. 전기적 하중, 재료물성 치의 변화율, 각 접합층의 두께가 균열의 과도응답에 미치는 영향을 보기 위해 동에너지 해방률에 대한 수치해석 결과를 제시한다.
본 연구에서, Daubechies'Mother Wavelet를 이용한 이산 웨이블렛 변환(Discrete Wavelet Transform)에 기초한 새롭고 효과적인 특정추출방법을 제안하였다. 특정추출을 이용하여 응용방향을 설명하고 또는 통계적 파라메터의 평가를 행하였다. 본 연구에서는 다음과 같은 몇 가지 사실을 알 수 있었다. 1. 시스템에서 발생된 (인가전압이 0[V]) 노이즈라 볼 수 가있는 렌덤노이즈(Random Noise)를 디지털필터인 FIR(Finite Impulse Response)필터를 통하여 상당한 노이즈를 억제할 수가 있었다. 2. 이산 웨이블렛 변환 시 레벨 1~4까지 변환한 결과 최적의 변환상태 Level-3을 기준으로 하였다. 3. 특정추출 파라메터는 음향방출신호의 최대값, 평균값, 분산, 왜도, 첨쇄도를 특정추출파라메터로 이용하였다. 4. 특정추출 결과를 이용하여 전체 열화시간 중 대표적 음향방출신호 중 초기열화신호, 중기열화신호, 말기열화신호를 얻을 수 있었다. 이런 특정추출을 통하여 변압기열화상태를 진단할 수 있는 가능성을 확인 할 수가 있었다.
YxFe2-xO3(x=0.82)의 결정상 변환을 상온에서의 x선회절과 온도구간 80-541K에서의 Mossbauer 분광 방법에 의해서 연구하였다. Xtjs 회절선은 시료가 orthorhombic 결정상과 garnet 결정상이 공존하고 있으며, 공존비는 실험오차 범위내에서 garnet 구조가 orthorhombic 구조보다 우세함을 보인다. 공존상중에서 garnet 구조의 자기상 변환온도는 536$\pm$5 K로 결정하였다. Debye 모형을 이용한 Mossbauer 스펙트럼의 recoil-free fration 분석결과는 garnet 결정상내의 d자리나 a자리에 vacancy의 존재 가능성을 시사한다. 부가적으로 시료가 포함하는 각 결정상의 Debye 특성온도를 결정하였다.
기존의 박막 실리콘 태양전지는 TCO와 p-layer 사이의 Bandgap차이가 p-layer, i-layer, n-layer 사이의 Bandgap 차이보다 커서 TCO를 통과한 태양광이 p-layer에 흡수되기 전에 일정량 손실된다. 이를 해결하기 위하여, p-layer 위에 기존의 p-layer보다 높은 Bandgap을 갖는 p buffer layer가 추가된 박막 실리콘 태양전지 구조를 만들어서 흡수되는 태양광의 손실량을 줄이고, 변환효율을 높이고자 하였다. 실험은 ASA Simulator를 이용하여 진행하였으며, Simulation결과 1.92eV의 Bandgap을 갖는 p buffer layer의 추가로 인하여, 기존 10.64%에서 11.16%로 증가된 변환효율을 얻을 수 있었다. Bandgap뿐만 아니라 다른 요소의 최적화도 이루어진다면, 기존의 박막 실리콘 태양전지보다 훨씬 높은 변환효율을 갖는 박막 실리콘 태양전지를 설계 하는 것이 가능 할 것이다.
초음파 산업분야에 널리 사용되고 있는 PZT 압전 세라믹 진동자의 경우 높은 품질계수로 인하여 대역폭이 좁고, 진동 시 두께방향 진동뿐만 아니라 횡방향 진동으로 인하여 초음파 신호를 분석하는데 여러 가지 어려움이 항상 존재하였다. 따라서 본 연구에서는 PZT 세라믹스와 고분자 재료인 Epoxy를 사용하여 1-3 접속도를 갖는 압전 복합재료를 제조하였다. 이를 이용하여 초음파 트랜스듀서를 제작하였고, 이에 대한 전기음향변환능률을 어드미턴스 loop를 측정하여 구하였다. 유전율, 공진 주파수 등을 포함한 기본적인 트랜스듀서의 파라메터들은 공진 부근에서 전기적인 임피던스로부터 측정하였다. 이러한 파라메터들을 적용하여 주파수에 대한 트랜스듀서의 성능을 평가하였다. Pulse-echo법을 이용하여 삽입손실율을 구하고 임펄스 반응을 통하여 주파수 대역폭에 대해서 측정하였다. 그 결과 어드미턴스 loop로부터 두께방향모드를 제외한 횡방향 모드는 거의 나타나지 않았다. 유전율은 5.25㎊m이었고, 공진주파수 1.65MHz에서 -8dB의 최소 손실이 발생하였다. 주파수대역폭은 -6dB에서 64%(Q ; 1.56)의 대역폭이 측정되었고 전기기계 결합계수는 0.54이고 전기기계변환능률은 52%, 기계음향변환능률은 31%로 측정되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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