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과제현황 목록

과제기본정보

Energy Harvesting을 이용한 도로교통시설물 제어시스템 개발2년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 교통물류연구사업 과제번호 10PTSI-C054089-02
국가과학표준분류 1순위 건설 교통 | 도로교통기술 | 교통안전기술 적용분야 에너지
2순위 None | None | None 실용화대상여부 실용화
3순위 None | None | None 과제유형 응용
과제명 Energy Harvesting을 이용한 도로교통시설물 제어시스템 개발
주관연구기관 (주)진우소프트이노베이션
총괄연구 책임자 성명 강인석
소속 (주)진우소프트이노베이션 직위 팀장
기관 대표번호 064-742-1816 FAX 064-742-1817
총 연구기간 2009-12-29 ~ 2012-09-28
당해연도 연구기간 2010-10-29 ~ 2011-09-28

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금 계
현금 현물 소계
2차년도 500,000,000 16,700,000 150,300,000 167,000,000 667,000,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 ○ 대부분의 전자ㆍ전기시스템의 배터리는 화학기반의 장치로서 일정기간이 지난 후 효율이 감소하고 교체해야 하는 본질적인 문제점을 지님
○ 정기적으로 교체해야 하는 비용을 제거하기 위하여 태양광, 풍력, 수력 등 자가발전용 충전지가 제공되나 설치비용 및 효율 등 전자ㆍ전기시스템 적용에 문제점 산재
○ 전기적 에너지를 기계적 에너지로 또는 그 반대로 힘을 가하면 전기적 에너지로 변화하는 특성을 갖는 압전소재를 이용하여 사람의 도보, 자동차의 운행 등 일상생활 중의 진동을 원천으로 전력을 획득할 수 있는 연구가 활발히 진행
○ 도로에서 운행되고 있는 차량의 진동에 의한 에너지를 이용한 전력발생 및 저장장치와 기상상태가 좋지 않아 시야 확보가 어려운 경우나 야간에 자체 발광할 수 있는 도로표지병을 개발하여 차로를 명확하게 유도해 줌으로써 차량운행에 안전 제공
최종목표 ○ Energy Harvesting 기술을 이용한 전력발생(압전세라믹) 모듈설계 및 제작기술
- 압전 세라믹(Piezoelectric Ceramic)소자를 활용하여 발전장치의 설계 및 제작
○ Energy Harvesting 전원 충전 및 제어장치 개발
- 압전 세라믹에서 발생한 전원에 대하여 안정한 전압의 충전 및 제어회로 개발
○ 기후 및 외력에 강인한 도로교통 LED 점등 장치 개발
- 외부 충격에 의한 외력 및 수분에 강인한 점등장치 기구개발
- 야간 및 악천후의 상황에서 차선정보 제공을 위한 점등회로의 개발
○ 점등장치 및 Energy Harvesting 장치 간 케이블 연결 및 매설 기술 개발
- 전력모듈에서 취득한 전원을 점등장치에 전송하기 위한 연결 장치 개발
- 최대전력을 획득하기 위한 전력모듈의 매설방법 개발
연구내용 및 범위 ○ Energy Harvesting 기술을 이용한 전력발생(압전세라믹) 모듈설계 및 제작기술
- 최대 출력을 발생할 수 있는 단위 소자들의 배열방식 고안
- 최적 소성조건을 확립할 수 있는 보호 장치 고안
- 압력판 및 점등 본체에 소자의 접착기술 확립
- 발생 전기량의 측정법 확립
○ Energy Harvesting 전원 충전 및 제어장치 개발
- 압전에 의해 발생한 펄스를 안정적인 전압으로 정류회로 개발
- 회로 시스템의 크기 및 안정적인 동작을 위한 회로 집적화 기술 개발
- LED 점멸을 위한 최소 전원공급 회로 시스템 개발
- 고휘도 출력 및 주/야간 점등을 제어 기술개발
○ 기후 및 외력에 강인한 도로교통 LED 점등 장치 개발
- 악천후 및 외부 충격을 흡수하여 외력에 강인한 점등장치 개발
- 야간 및 악천후의 상황에서 차선정보 제공을 위한 점등회로의 설계 및 제작
- 최대한의 전력 취득을 위해 압전 소자 및 태양전지를 이용한 점등장치 개발
- 점등장치의 매설 및 고정을 위한 외형 설계
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
2차년도 ○ Energy Harvesting 기술을 이용한 전력발생(압전세라믹) 모듈설계 및 제작기술

○ Energy Harvesting 전원 충전 및 제어장치 개발

○ 기후 및 외력에 강인한 도로교통 LED 점등 장치 개발

○ 점등장치 및 Energy Harvesting 장치 간 케이블 연결 및 매설 기술 개발 		- 압전발전 소자 제조공정 개발
- 압전소자 전기적 특성 평가
- 압전발전모듈 제조 및 특성 평가
- 압전세라믹 후막공정 최적화
- 고전력 충전 시스템 설계
- 단위 압전에너지 하베스팅 충전회로설계
- 단위 충전회로 전류 및 전압제어시스템 개발
- 도로표지병 설계 및 금형 제작
- 도로표지병의 연결 부위 실장 테스트
- LED 구동 및 제어회로 실장 테스트
- 도로표지병 간 연결 부위의 방수 테스트
- 도로표지병 및 하우징간 연결 및 테스트
- 도로표지병 및 하우징의 매설
연구성과 기술적 기대성과 - 고유가 및 유비쿼터스 시대의 무수한 센서를 위한 독립적인 전원을 제공하는 기술을 바탕으로 고용창출
및 매출증대 효과의 달성
- 미활용 진동에너지를 이용한 Energy Havester용 압전 조성 및 구조설계 국산화
- Energy Harvesting & Maintenance Free Power 개념의 실용화 및 파생상품 개발 가능성 제공
- 자가 발전 system 구축 및 저전력 센서 네트워크 기술 개발를 통한 에너지 절약 효과
사회 경제적 파급효과 - 에너지 발전 시장 경쟁력 확보로 수입대체 및 수출 증대 효과 기대 및 시장 점유율 배가
- 주변의 무제한 활용되고 있지 않은 진동에너지를 수확하여 전기에너지로 변환, 활용하는 친환경/청정/재활용 자가 발전 소재 개발을 통해서 Wearable 컴퓨터, MP3, GSM, Bluetooth 장치 등과 각종 전자장치 등의 에너지원으로 구체적인 제품을 상품화 하고, 각종 기기의 소형화와 특성 개선을 통해 제품 경쟁력 제고
활용방안 - 친환경 압전 세라믹 소재를 이용한 자가발전 모듈의 구조 설계 및 해석에 의한 기반기술 확립
- 향후 압전세라믹을 이용한 발전응용 관련 분야 신규 시장 창출 및 세계 시장을 주도적으로 선도
- RFID/USN 등 저전력을 필요한 다양한 분야에 적용함으로써 유비쿼터스 환경 구축 및 국가 경쟁력 강화
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 압전 발전 에너지 하베스팅 도로표지병 교통안전
영문 Piezoelectric Power Generation Energy Harvesting Reflector studs Traffic Safety
최종보고서
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