압전 에너지 수확기의 성능 향상을 위한 복합재료 기반 소재 및 공정 기술 검토

김건수; 장지운; 김성륜

doi:https://doi.org/10.7234/composres.2021.34.6.357

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저자정보: 김건수 (전북대학교) 장지운 (한양대학교) 김성륜 (전북대학교)

저널정보: 한국복합재료학회 Composites Research Composites Research 제34권 제6호

발행연도: 2021.12

수록면: 357 - 372 (16page)

DOI: https://doi.org/10.7234/composres.2021.34.6.357

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에너지 수확장치는 석유자원의 고갈로 인한 자원난을 해결할 수 있는 대안으로 유망하다고 알려져 있다. 기계적 움직임을 전기 에너지로 전환할 수 있는 압전 소자들의 한계(환경오염 및 낮은 기계적 특성)를 극복하기 위하여, 고분자 기지재 기반 복합재료 압전 에너지 수확장치에 대한 많은 연구들이 수행되었다. 본 논문에서는 사용된 재료 및 공정에 기초하여, 보고된 압전 복합재료의 출력 성능 및 관련된 응용 분야를 검토하였다. 압전필러는 티탄산 지르콘산 연 및 티탄산바륨 기반의 세라믹 필러뿐만 아니라, 친환경, 생체적합성 및 유연성 측면에서 유리한 산화아연을 검토하였다. 기지재는 폴리비닐리덴플로오라이드 및 공중합체로 구성된 압전 고분자 및 에폭시 및 폴리디메틸실록산 기반의 유연한 고분자로 분류하여 복합재료의 압전 시너지 및 높은 외력 적용에 의한 압전 출력 향상을 논의하였다. 또한, 금속 혹은 탄소 소재 기반 2차 필러의 적용에 의한 복합재료의 전도성 혹은 기계적 특성의 향상이 압전 수확장치의 출력 성능에 미치는 영향을 복합재료의 구조 측면에서 검토하였다. 향상된 성능으로 소형 전자기기, 스마트 센서, 의학 분야 등에 응용 가능한 복합재료 기반 압전 수확장치는 미래의 일상에서 접할 수 있는 무선 전자 장치의 전원으로써 잠재적인 통찰을 제공할 수 있다.

#압전 수확장치 #복합재료 #압전 필러 #고분자 기지재 #Piezoelectric harvester #Composite #Piezoelectric filler #Polymer matrix

참고문헌 (95)

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Le, A. T. / 2020 / A Review on ZnOBased Piezoelectric Nanogenerators : Synthesis, Characterization Techniques, Performance Enhancement and Applications / Journal of Alloys and Compounds 844:156172

Kumar, M. / 2020 / Social, Economic, and Environmental Impacts of Renewable Energy Resources / Intechopen Pub. Co

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