일반기술

압전세라믹을 이용한 발전장치

* 구성 및 원리 본 기술은 압전세라믹을 이용한 발전장치에 관한 것으로서 특히, 외부로부터 받은 압축하중 및 인장하중에 따라 내부에서 발생하는 응력에 의하여 전기를 발생시키는 압전세라믹의 조성을 개선하여 높은 전기기계 결합 계수, 높은 압전변형정수, 높은 유전율 및 높은 큐리온도를 갖도록 함으로써, 이러한 개선된 압전세라믹을 이용하여 자석이나 코일이 없는 간단한 구조로 전기를 발생시키기 위한 장치로써, 높은 전기기계 결합 계수, 높은 압전변형정수, 높은 유전율 및 높은 큐리온도를 나타내는 압전세라믹을 제작함으로써 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 효율을 높이고 장치의 내구성을 증대시킬 수 있으며, 이러한 개선된 압전세라믹을 이용하여 자석이나 코일이 없는 간단한 구조로 전기를 발생시켜 각종 전기장치에 적용할 수 있어 제품의 소형화 및 경량화를 이루는 동시에, 조립공정이 간단하고 생산단가가 저렴하여 제품의 생산성 및 경제성을 향상시킬 수 있는 장치에 관한 것이다. 본 기술의 발전장치는 xPbTiO3 + 1-x)Pb((MgyZn1-y)1/3Nb2/3)O3(0.20 ≤x ≤0.50몰, 0〈 y〈 1몰)로 조성되어 분극방향이 서로 상반되도록 평행하게 위치한 평판형태의 두 압전세라믹이 설치되고, 두 압전세라믹 사이에 도포되어 서로를 접합시키는 접착제가 형성되고, 두 압전세라믹의 상, 하면에 각각 연결된 리드선이 설치되어 구성된다. * 기술적 배경 종래의 전자식 발전장치는 회전 운동을 기초로 하고 자석의 세기 및 코일의 수에 따라 발전 용량이 크게 차이가 발생함으로 소형으로 제작하기가 매우 어려울 뿐 아니라, 자석 및 코일 등과 같은 부품들은 무거우며 큰 체적을 가지기 때문에 경량 및 박형으로 제작하기 또한 매우 어렵다는 기술상의 문제점이 있었다.* 독창성 및 우수성 본 기술의 압전세라믹을 이용한 발전장치는 높은 전기기계 결합 계수, 높은 압전변형정수, 높은 유전율 및 높은 큐리온도를 나타내는 점에 비추어 볼때, 기술적 우수성과 독창성을 지닌다고 할 수 있다.* 적용제품 및 관련시장 본 기술의 압전세라믹을 이용한 발전장치는 압전모터, 압전 엑츄에이터 등에 광범위하게 적용될 것이며, 특히 압전 센서 분야에 전반적으로 적용될 가능성이 높다. * 특징 및 장점 본 기술은 다음과 같은 특징 및 장점을 갖는다. 첫째, 높은 전기기계 결합 계수, 높은 압전변형정수, 높은 유전율 및 높은 큐리온도를 나타내는 압전세라믹을 제작함으로써 기계에너지를 높은 효율로 전기적 에너지로 변환시킬 수 있다. 둘째, 내구성을을 증대시킬 수 있다. 셋째, 개선된 압전세라믹을 이용하여 자석이나 코일이 없는 간단한 구조로 전기를 발생시켜 각종 전기장치에 적용할 수 있어 제품의 소형화 및 경량화를 이룰수 있다. 넷째, 조립공정이 간단하고 생산단가가 저렴하여 제품의 생산성 및 경제성을 향상시킬 수 있다.