사업화 유망기술
하이브리드 에너지 하베스팅 소재 및 소자
하이브리드 에너지 하베스팅
본 기술은 하이브리드 에너지 하베스팅 소재 및 소자이다.
보유기관 : 한국과학기술연구원 거래조건 : 협의 후 결정
기술완성도
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TRL01
기초 이론/
실험- 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계
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TRL02
실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립- 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
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TRL03
연구실 규모의
성능 검증- 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
- 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
- 모델링/설계기술 확보
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TRL04
연구실 규모의
부품/시스템 성능평가- 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
- 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
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TRL05
시제품 제작/
성능평가- 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
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TRL06
Pilot 단계 시작품
성능 평가- 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
- 시작품 성능평가
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TRL07
Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가- 시작품의 신뢰성 평가
- 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
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TRL08
시작품 인증/
표준화- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
- 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
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TRL09
사업화
- 본격적인 양산 및 사업화 단계
기술개요
- 배터리나 전원선 연결 없이 진동, 자기장 등 주변에 분포하는 기계적 에너지를 통해 자가 발전할 수 있게 해주는 에너지 하베스터에 관한 것
- 압전 빔을 이동할 수 있는 질량체를 이용하거나 자력에 의해 압전 빔들을 결합하여 향상된 에너지를 출력하고 넓은 동작 주파수 대역폭을 제공할 수 있는 기술임
- 압전 빔을 이동할 수 있는 질량체를 이용하거나 자력에 의해 압전 빔들을 결합하여 향상된 에너지를 출력하고 넓은 동작 주파수 대역폭을 제공할 수 있는 기술임
대표도면
[하이브리드 에너지 하베스팅 소자]
기술의 우수성
- 별도의 전기장치 없이도 외부 진동 주파수와 장치의 고유 주파수가 일치하도록 스스로 이동 가능한 에너지 하베스터
- 공진할 수 있는 주파수 대역이 확대되어 넓은 주파수 영역에 적용 가능한 에너지 하베스터
- 10^9 cycles 동안 안정적 출력 유지 가능
- 향상된 에너지 출력을 바탕으로 하베스터의 최대 출력 27.04mW 달성
- 공진할 수 있는 주파수 대역이 확대되어 넓은 주파수 영역에 적용 가능한 에너지 하베스터
- 10^9 cycles 동안 안정적 출력 유지 가능
- 향상된 에너지 출력을 바탕으로 하베스터의 최대 출력 27.04mW 달성
기술의 차별성
- 이동 가능한 질량체를 공진이 발생하는 압전 빔의 위치로 이동시켜 압전 빔의 발생 변위를 최대로 확대하여 높은 출력의 전압 지속적 생성 가능
- 서로 다른 고유 진동수를 가진 압전 빔들을 자력에 의해 결합하여 하나의 주파수에서 압전 빔이 동작시 이웃한 압전 빔들이 함께 작동하여 넓은 공진 주파수 범위를 가짐
- 자성 질량체의 자기력에 의해서 서로 결합되게 구성하여 주변 진동 뿐만 아니라 전력선 주변에 생성되는 자기장으로부터 전기 에너지 생성 가능
- 서로 다른 고유 진동수를 가진 압전 빔들을 자력에 의해 결합하여 하나의 주파수에서 압전 빔이 동작시 이웃한 압전 빔들이 함께 작동하여 넓은 공진 주파수 범위를 가짐
- 자성 질량체의 자기력에 의해서 서로 결합되게 구성하여 주변 진동 뿐만 아니라 전력선 주변에 생성되는 자기장으로부터 전기 에너지 생성 가능
활용분야
- 센서 전원 기술
- 전력 생산 기술
- 전력 생산 기술
