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IBL-26-1704

전기점성유체를 구비한 압전 세라믹 인서트 및 운용방법

등록일
2026-10-12
전기점성유체를 채운 압전세라믹 인서트로 진동 크기별 능동 감쇄하는 레일 고정 앵커

본 기술은 지반이나 구조물에 매립되어 앵커볼트를 받아 고정하는 인서트 내부에, 걸리는 전기장에 따라 점도가 바뀌는 전기점성유체를 주입해 인서트와 앵커볼트 사이 공간을 채움으로써 진동 크기에 맞춰 능동적으로 진동을 감쇄하는 압전 세라믹 인서트입니다.

지하철과 자기부상열차의 레일 및 매립전을 고정하는 인서트와 앵커는 반복되는 큰 진동에 시달려 파손되거나 이탈할 수 있고, 이는 대형 인명사고로 이어질 위험이 있었습니다. 압전 액추에이터로 진동을 능동 감쇄하는 기술은 큰 진동을 제어하기 어려웠고, 점성유체를 쓰는 감쇄 기술은 수직이나 수평으로 설치하기 까다로운 문제가 있었습니다.

본 기술은 인서트를 압전 세라믹으로 만들어 부식에 강하고 내화성이 높으며, 케이스와 나사결합부 사이에 유체를 채우고 앵커볼트 길이방향 안내홈과 톱니가스켓으로 유체 주입과 밀폐를 돕도록 구성됩니다. 진도센서가 측정한 진동이 작을 때는 인서트와 함께 매립된 압전판에만 전압을 걸고, 설정값을 넘으면 앵커볼트 내부 앵커코일에도 전압을 가해 유체 점도를 높여 함께 대응합니다. 지하철 궤도 레일 체결부, 자기부상열차 가이드웨이 매립전, 진동 기계설비 기초 앵커에 적용될 수 있어 작은 진동은 압전 세라믹이, 큰 진동은 전기점성유체가 나눠 맡아 열차 운행 중 레일 고정부의 풀림과 이탈 사고를 줄일 수 있습니다.

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Key Features:
  • 지반 및 구조물에 매립되고 앵커볼트가 내측으로 삽입되어 고정되며 압전 세라믹 소재로 구성되는 인서트
  • 인서트와 앵커볼트 사이에 형성된 공간에 충진되어 진동의 크기에 따라 능동적으로 진동을 감쇄하는 전기점성유체
  • 인서트와 같이 지반 및 구조물에 매립되어 인서트에 전기장을 인가하며 제어부와 전기선으로 연결되는 복수의 압전판
  • 진도센서에서 측정된 진도에 따라 압전판과 앵커코일에 인가되는 전압을 조절해 전기점성유체의 점도를 조절하는 제어부

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본 발명은 산업통상자원부의 비탄산염 원료 활용 석회석 5wt.% 이상 대체 저열시멘트 제조 및 활용기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.

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인천대학교
허종완 | 이유한
문서
출원일:
2023-02-14
|
특허등록번호:
10-2799371
산업
건설•토목
첨단소재
기술
신소재•재료
기계공학
국가
Korea
패밀리 특허

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