R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201313PRTD-C059916-03 | |||||
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| 연구사업명 | 국토교통기술촉진연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 철도차량 적용을 위한 압전하베스팅 시스템 개발 | |||||
| 총 연구기간 | 2011-09-30 ~ 2014-07-30 | |||||
| 연구책임자 | 성태현 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
3명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
15명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 300,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 300,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 900,000,000 원 기업 : 0 원 계 : 900,000,000 원 |
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| 연구기관명 | 한양대학교 산학협력단 | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | ||||||
| 주요 내용 |
○ 철도차량 진동측정 및 분석을 통하여 선별되어진 열차 조건에 적합한 압전 발전 시스템 연구개발을 위해 압전 시스템 설계제작 및 적용 [최종목표] ○ 철도차량 진동 측정 및 분석을 통하여 선별되어진 열차 조건에서, 발전량 0.1 mW/cm3 의 압전 하베스팅 시스템 ※ 환산하여 계산하면, KTX 열차 1량 (40 m2) 당 40 W 전력량 발전 가능 ○ 고성능 에너지 하베스팅용 압전 조성 개발 - d33 x g33 > 15k, kp > 0.6, Qm > 800, 소결온도 < 1000℃의 압전 세라믹 조성 개발 ○ 고성능 압전 에너지 하베스팅용 소자 개발 - Energy density > 10 mW (인가응력 = 0.3G), 압전 세라믹 사이즈 = 5 cm x 3 cm [연구내용 및 범위] ○ 철도차량 진동 측정 및 분석을 통하여 선별되어진 열차 조건에서 0.1 mW/cm3 발전 시스템 설계 - 철도 차량 진동 측정 및 분석 - 압전 발전 시스템 디자인 설계 - 압전 에너지 하베스팅용 압전 소자 제작 (5 x 3 cm2) - 캔틸레버 등 휨 구조 특성 분석 - 충격 (impact), 진동 (vibration) 분석 후 압전 발전 시스템 방식 선정 - 임피던스 매칭 및 공진주파수 도출을 통해 발전량 극대화 연구 - 시스템 제작 및 구현을 통해 발전 시스템 실험 및 평가 ○ 고성능 에너지 하베스팅용 압전 조성 개발 - d33 x g33 > 15k, kp > 0.6, Qm > 800, 소결온도 < 1000°C의 압전 세라믹 조성 개발 - 세라믹 혼합 비율의 조절을 통한 특성 연구 - SEM 과 XRD를 통한 상합성 및 구조분석 - 조성 첨가량의 조건을 도출하여 소결온도 분석 및 효과 분석 ○ 시스템 성능 및 신뢰성 검증을 위한 철도차량에 시범설치/적용하여 평가 - 틸팅열차에 현장 적용하여 제작된 시스템 평가 |
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| 색인어 | 한글 | 압전 하베스팅 | 압전 소자 | 철도 차량 | 철도 진동 | 미활용 에너지 |
| 영문 | piezoelectric harvesting | piezoelectric device | train car | train vibration | unutilized energy | |
| 최종보고서 | 철도차량적용을위한압전하베스팅시스템개발최종보고서_20140730.pdf | |||||