Hard PZT IDE 유니몰프 캔틸레버의 압전 에너지 하베스팅 특성

이민선; 김창일; 윤지선; 박운익; 홍연우; 조정호; 백종후; 박용호; 장용호; 최범진; 정영훈

doi:https://doi.org/10.4313/JKEM.2017.30.8.501

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저자정보: 이민선 (한국세라믹기술원 전자소재부품센터) 김창일 (한국세라믹기술원) 윤지선 (한국세라믹기술원) 박운익 (한국세라믹기술원) 홍연우 (한국세라믹기술원) 조정호 (한국세라믹기술원 전자소재부품센터) 백종후 (한국세라믹기술원) 박용호 (부산대학교) 장용호 (㈜센불 기술연구소) 최범진 (㈜센불 기술연구소) 정영훈 (한국세라믹기술원)

저널정보: 한국전기전자재료학회 전기전자재료학회논문지 전기전자재료학회논문지 제30권 제8호

발행연도: 2017.8

수록면: 501 - 507 (7page)

DOI: https://doi.org/10.4313/JKEM.2017.30.8.501

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본 연구에서는 길이 진동모드 에너지 하베스터의 응용을 위해 IDE pattern을 이용하여 유니몰프 압전 캔틸레버를 개발하였다. 압전 재료로는 1280의 높은 기계적 품질계수 (Qm)을 갖는 hard PZT를 사용하였다. 테이프 캐스팅 방법을 이용하여 10장의 압전시트를 적층하였고 Ag/Pd IDE와 함께 1050도에서 2시간동안 동시소성하였다. 약 280㎛의 적층형 소자를 에폭시를 이용하여 SUS shim에 가압부착하여 IDE 유니몰프 캔틸레버를 제조하였다. 제조된 유니몰프 캔틸레버의 에너지하베스팅 특성은 120 Hz, 700 kΩ의 부하저항에서 2.6 ㎼/cm3의 전력밀도를 나타내었으며, normalized power factor로는 4.1 ㎼/G2·cm3로 환산되었다.

#Hard PZT #Unimorph cantilever #Piezoelectric #Longitudinal vibration #Tape casting #Energy harvester

참고문헌 (17)

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Christopher A Howells / 2009 / Piezoelectric energy harvesting / Energy Conversion and Management 50(7):1847~1850

Henry A. Sodano / 2016 / Comparison of Piezoelectric Energy Harvesting Devices for Recharging Batteries / Journal of Intelligent Material Systems and Structures 16(10):799~807

A. Erturk / 2009 / Smart Mater. Struct. 18:025009

H. A. Sodano / 2004 / Estimation of Electric Charge Output for Piezoelectric Energy Harvesting / Strain 40(2):49~58

Wei Wang / 2017 / Optimum resistance analysis and experimental verification of nonlinear piezoelectric energy harvesting from human motions / Energy 118:221~230

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