본 기술은 차량 하중 같은 외력을 받는 상면과 그 아래에서 열고 닫을 수 있는 하면으로 케이스를 만들고, 상면 하단에 압전체를 달아 도로에 매설하는 도로용 압전 하베스팅 모듈입니다. 하면에는 압전체를 담는 수용 홈과 완충재가 있고, 상면과 하면은 도로포장재와의 마찰계수가 큰 재질로 만들어 포장재 속에 일체화됩니다.
압전 하베스팅은 작은 진동도 높은 효율로 전기로 바꾸고 밤이나 어두운 곳에서도 발전할 수 있지만, 큰 전력을 얻으려면 자동차나 기차가 지나가는 바로 아래에 발전기를 내장해야 하는 불편이 있었습니다. 특히 도로에 설치하려면 노면을 절개해야 해서 도로가 손상되고 수명이 짧아지며 잦은 보수가 필요해지는 부작용이 있었습니다.
본 기술은 다른 형태로 상면과 하면을 평행하게 띄워 매설하고 그 사이에 외력으로 진동을 일으키는 탄성 재질의 진동 발생 부재와 진동을 전달하는 지지 부재를 연결하며, 지지 부재 위에 여러 개의 압전체를 면과 나란하게 간격을 두어 장착하도록 구성됩니다. 진동 발생 부재는 지지 부재와 압전체 바깥쪽에 배치되어 상면이 눌릴 때 변형되며 진동을 만들어 냅니다. 교통량이 많은 고속도로 요금소와 교차로, 버스 정류장 진입로, 주차장 출입 차로에 적용될 수 있어 포장층과 한몸으로 묻혀 노면 손상 없이 지나가는 차량 하중을 도로 조명이나 센서용 전력으로 바꿀 수 있습니다.
본 발명은 산업통상자원부의 도로교통 미활용에너지 이용을 위한 압전 에너지 하베스터 개발 및 실증 지원을 통해 개발되었습니다.
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