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>압전소자에 대해 잘 알지 못하는 人입니다.... >피에조 기술로 만든것이 압전소자가 맞나요?? > >무엇보다 궁금한건.. >압전소자를 상위 겉옷 안쪽에 장치해두고 >주먹이나 발로 가격했을 경우 전압 발생이 가능하냐는 것입니다... > >제가 압전소자에 대해 알아본것은 압전소자에 압력이나 비틀림 같은것을 주었을때 >일정수준의 전압이 발생한다고 들었는데... > >위에 제가 하려는것과 같이 상위 안쪽에 장치를해둬도 전압발생이 가능한지 궁금합니다.. > >궁극적으로 하려는 것은 주먹,발로 가격당했을 경우 발생한 전압으로 지그비통신기술을 이용해 >신호를 날리는 것인데.... > >혹시 허황된 생각은 아닌지 궁금합니다.... > >ps. 혹시 압전소자로 제가하려는 것이 가능하지 않다면 어떤 것이 있을까요..? > FSR센서로도 가능한지 궁금하군요.. ------------------------------------------------------------------------------------------ 압전소자 즉 Piezoelectric materials이 현재 어디에 어떻게 사용되고 있는지에 관한 조사가 필요할 것 같습니다. 그리고 현재 어느정도의 수준이며 또 어떤 한계가 있는지 안다면 하고자 하시는 것이 가능할지 또는 허황된 것인지...무엇이 필요한지 알 수 있을 것 같습니다. 저는 학위과정에 있을 때 잠시 QCM 센서를 사용하여 인공코를 제작했었습니다. 이 QCM이 압전소자를 이용한 대표적인 예라 할 수 있을 것 같습니다. 하고자 하시는 것의 반대의 기작이라 생각합니다. QCM에 일정한 진동수준을 만들어 주다가 센싱이 되면 변화된 진동수준을 측정해 내는 원리입니다. 압전소자로 가능할지는 모르겠는데 가능하다 하더라도 아마 많은 양의 물질이 필요할 것 같습니다. 또한 큰 변위를 얻고자 한다면 압전소자를 적층구조로 쌓아서 만드는 것을 생각해 보시면 좋을 것 같습니다. (예로 국문 논문 하나를 첨부해 드립니다.) 아래는 압전소자의 일반적인 설명 및 현재 사용되고 있는 분야에 대한 간략한 설명입니다. 참고하세요. ------------------------------------------------------------------------------------------- 일단 일반적인 압전소자에 대해 간략하게 말씀드리면,수정·로셸염·티탄산바륨 등의 결정에 변형력을 가하면 그 힘에 비례하는 전하가 생기고 또 전기장 속에 두면 기계적인 변형이 생기는 현상(압전효과)을 이용하는 소자를 압전소자라고 합니다. 이 압전소자가 현재 어디에 쓰이고 있는가 본다면, 압전소자는 전기기계변환용의 압전변환소자, 공진(resonance) 특성을 이용한 공진자에 쓰이고 있습니다. 변환소자는 기계진동을 전기진동으로 변환하는 것(마이크로폰·픽업 등)과 전기진동을 기계진동으로 변환하는 것(스피커·초음파발생기 등)이 있겠고, 전기진동을 기계진동으로 변환하는 것 중에서 안정된 주파수의 전기진동을 발생하게 하거나, 어느 특정한 주파수의 전기신호에 대하여 응답하게 하기 위해 쓰이는 것이 있는데, 이것을 공진자라고 합니다. 사용되는 결정의 절단방식·치수·모양 및 가해지는 전압 등에 따라 여러 가지의 변환소자와 공진자를 만들 수 있다고 알려져있고, 변환소자로서 수정은 1∼100MHz의 초음파 발생기에, 로셸염은 음향기기에 쓰이고 있습니다. 티탄산바륨 등의 압전세라믹스는 전기기계 결합계수가 크며, 저주파에서부터 수 MHz 범위의 음향기기·소리굽쇠·메커니컬필터·초음파지연소자 등에 쓰입니다. 이들을 이용하여 제품화한 것이 압전가스점화장치·소나(SONAR)·어군탐지기·초음파단층상촬상장치·초음파현미경·초음파용접기·가속도계·유량계 등 다방면에 걸쳐 있습니다. 공진자에는 압전세라믹스가 쓰이기도 하지만, 그보다는 진동손실이 매우 적고 공진주파수가 안정된 수정공진자가 널리 쓰입니다. 결정의 절단방식·모양 등에 따라 1KHz∼100MHz에 이르는 발진회로나 공진회로의 소자로 사용하며 송신기·수신기의 주파수 제어, 수정필터, 전자시계 등에도 사용합니다. ------------------------------------------------------------------------------------------ 도움이 되었기를 바랍니다.

압전소자는 인터넷에서 찾아보면 많은 자료가 있으니 도움이 될 것이고, 지금 생각하시는 방법은 허황된 것이 아니라 상당히 의미있는 작업이라고 생각합니다. FRS는 전압이 걸려있는 상태에서 힘이 가해졌을 때 스트레스의 변화가 저항변화로 바뀌어 전류크기가 변하는 현상을 이용해 압력을 측정하는 센서고.... 압전소자는 스트레스가 가해졌을 때 전압변화가 생겨 전류가 바뀌는 현상이므로 결국 같은 결과를 얻겠지요. 펜싱경기에서 일정한 압력이 가해졌을 때 신호가 나오는 것으로 보아 충분히 적용가능할 듯... 최근에 태권도에서도 가격을 하면 신호가 나오는 옷을 적용한다고 하니... 펜싱과 달리 유선이 아니라 무선으로 하겠지요. 요즈음 미국에서 자동차 바퀴에 압력센서를 설치하여 타이어의 공기압과 온도센서에서 나오는 바퀴 속 온도를 무선으로 운전석으로 알리는 장치가 보편화되어 보급되고 있습니다(장착 의무화를 하고 있습니다). 일전에 차에 직접 설치하면서 보았는데... 전혀 문제없이 작동하고 있고 명함크기의 절반에 해당하는 크기로 완벽하게 작동하는걸로 보아 무선으로도 해결 가능할 듯 합니다. 먼저 미국의 특허청에 가서 검색해보면 (quick search) 엄청난 특허가 등록이 되어 있으므로 그림을 보면 참고 가능합니다. 한국 특허청에서도 검색해보십시오. 검색결과를 보는데 아무런 사용료가 없습니다. >압전소자에 대해 잘 알지 못하는 人입니다.... >피에조 기술로 만든것이 압전소자가 맞나요?? > >무엇보다 궁금한건.. >압전소자를 상위 겉옷 안쪽에 장치해두고 >주먹이나 발로 가격했을 경우 전압 발생이 가능하냐는 것입니다... > >제가 압전소자에 대해 알아본것은 압전소자에 압력이나 비틀림 같은것을 주었을때 >일정수준의 전압이 발생한다고 들었는데... > >위에 제가 하려는것과 같이 상위 안쪽에 장치를해둬도 전압발생이 가능한지 궁금합니다.. > >궁극적으로 하려는 것은 주먹,발로 가격당했을 경우 발생한 전압으로 지그비통신기술을 이용해 >신호를 날리는 것인데.... > >혹시 허황된 생각은 아닌지 궁금합니다.... > >ps. 혹시 압전소자로 제가하려는 것이 가능하지 않다면 어떤 것이 있을까요..? > FSR센서로도 가능한지 궁금하군요..

답변주신 분들 정말 감사합니다. 정말 큰 도움이 되었습니다!~ 제가 하려는 내용이 성공하면 다시 글 올리겠습니다~

실제 저희가 제작하고 있는 압전 액추에이터에 충격에너지에(40kgf) 인가하면 10~30V 정도 발생합니다. 물론 액추에이터의 적층수와 두께에 따라 전압의 발생정도가 다르게 나타납니다. 실제 통신기술에 이용하려면 수㎼ 정도면 가능합니다. 보조전원으로 사용하면 가능할 것 입니다. 사용가능분야 1)자동차용 센서 네트워크용 자가 전원 2)u-헬스 서비스용 소자 자가 전원 3)전력기기 감시 센서 및 통신용 자가 전원 4)공공건물 및  구조물 재해 방지 감시용 자가 전원 5)환경 정보수집시스템 통신용 자가 전원 통신으로 이상유무 파악하는 것은 충분히 가능하리라 생각 듭니다. 일본 철도회사인 JR는 승객이 지하철 개찰구를 통과할 때 일으키는 진동을 이용, 자동개찰기를 구동시키는 발전판 실험으로 하루 6000Ws의 전력을 생산함 (100W /day for a mat of 90㎡) 등 실제로 많이 연구가 되고 있습니다. 도움이 되었는지 모르겠습니다 참고로 응용되는 부분을 몇개 올립니다.

압전소자는 말대로 전기에 관한 소재입니다. 원하는 목적이 어떠하든 전기는 V=IR이라는 회로를 이루어야 합니다. 그리고 압전소자를 직렬/병렬로 구성을 하면 됩니다. 소자가 구성이 되면 첨부된 기본회로와 같이 압전소자의 특성에 맞게 구성합니다. 직접 회로에 따라 구성하여 test하여보면 여러가지 결과를 얻을 수 있습니다.

>압전소자에 대해 잘 알지 못하는 人입니다....>피에조 기술로 만든것이 압전소자가 맞나요??>>무엇보다 궁금한건..>압전소자를 상위 겉옷 안쪽에 장치해두고>주먹이나 발로 가격했을 경우 전압 발생이 가능하냐는 것입니다...>>제가 압전소자에 대해 알아본것은 압전소자에 압력이나 비틀림 같은것을 주었을때>일정수준의 전압이 발생한다고 들었는데...>>위에 제가 하려는것과 같이 상위 안쪽에 장치를해둬도 전압발생이 가능한지 궁금합니다..>>궁극적으로 하려는 것은 주먹,발로 가격당했을 경우 발생한 전압으로 지그비통신기술을 이용해>신호를 날리는 것인데....>>혹시 허황된 생각은 아닌지 궁금합니다....>>ps. 혹시 압전소자로 제가하려는 것이 가능하지 않다면 어떤 것이 있을까요..?> FSR센서로도 가능한지 궁금하군요.. 압전소자는 피에조전기소자라고도 합니다. 수정, 전기석, 로셸염 등이 일찍부터 압전소자로서 이용되었으며, 근래에 개발된 티탄산바륨, 인산이수소암모늄, 타르타르산에틸렌디아민 등의 인공결정도 압전성이 뛰어납니다. 압전기란 어떤 종류의 결정판(結晶板)에 일정한 방향에서 압력을 가하면 판의 양면에 외력에 비례하는 양 ·음의 전하(電荷)가 나타나는 현상인데 1880년 프랑스의 자크 퀴리(Jacque Curie)와 피에르 퀴리(Pierre Curie; 1859~1906) 형제가 처음 발견하였다. 이후 한 장의 결정판에 나타나는 압전기는 미약하지만 금속박을 삽입하면서 여러 장을 겹칠 경우 그 양이 크게 증대된다는 것이 알려졌다. 또 결정판에는 고유의 진동이 있고 탄성진동과 전기진동이 일치하면 압전기와 결합되어 더욱 강한 진동이 일어난다는 사실도 발견되었다. 그리고 이들 현상을 이용하는 여러 가지 발명이 뒤따랐다. 이에 따라 마이크로폰이나 전축의 픽업에는 로셸염, 전화기나 라디오의 스피커, 초음파 탐지기, 수정시계의 진동자, 방송기기, 원거리 통신회로 등에는 수정과 티탄산바륨 등이 압전소자로서 많이 사용되고 있습니다. 수정·로셸염·티탄산바륨 등의 결정에 변형력을 가하면 그 힘에 비례하는 전하가 생기고 또 전기장 속에 두면 기계적인 변형이 생기는 현상(압전효과)을 이용하는 소자. 피에조전기소자라고도 한다. 압전소자는 전기기계변환용의 압전변환소자, 공진(共振, resonance) 특성을 이용한 공진자에 쓰인다. 변환소자는 기계진동을 전기진동으로 변환하는 것(마이크로폰·픽업 등)과 전기진동을 기계진동으로 변환하는 것(스피커·초음파발생기 등)이 있다. 전기진동을 기계진동으로 변환하는 것 중에서 안정된 주파수의 전기진동을 발생하게 하거나, 어느 특정한 주파수의 전기신호에 대하여 응답하게 하기 위해 쓰이는 것이 있는데, 이것을 공진자라고 한다. 압전현상은 1880년에 프랑스의 J. 퀴리·P. 퀴리 형제가 발견했는데 프랑스의 P. 랑주뱅이 이 현상을 이용하여 1917년에 수정초음파발생장치를 만들었고, 미국의 D. 소여는 로셸염을 사용한 크리스털마이크로폰을 31년에 발명하였다. 수정공진자는 미국의 W. 캐디가 1922년에 창안한 것인데, 32년에 미국의 C.W. 피어스가 이것을 이용하여 안정발진을 하는 수정발진회로를 발명하였다. 압전효과는 결정의 변형에 의해 이온의 상대위치가 변화하기 때문에 일어난다고 생각되며, 결정판의 탄성진동과 전기진동이 일치될 때 강한 여진(勵振)이 일어난다. 따라서 사용되는 결정의 절단방식·치수·모양 및 가해지는 전압 등에 따라 여러 가지의 변환소자와 공진자를 만들 수 있다. 변환소자로서 수정은 1∼100MHz의 초음파 발생기에, 로셸염은 음향기기에 쓰인다. 티탄산바륨 등의 압전세라믹스는 전기기계 결합계수가 크며, 저주파에서부터 수 MHz 범위의 음향기기·소리굽쇠·메커니컬필터·초음파지연소자 등에 쓰인다. 이들을 이용하여 제품화한 것이 압전가스점화장치·소나(SONAR)·어군탐지기·초음파단층상촬상장치·초음파현미경·초음파용접기·가속도계·유량계 등 다방면에 걸쳐 있다. 공진자에는 압전세라믹스가 쓰이기도 하지만, 그보다는 진동손실이 매우 적고 공진주파수가 안정된 수정공진자가 널리 쓰인다. 결정의 절단방식·모양 등에 따라 1KHz∼100MHz에 이르는 발진회로나 공진회로의 소자로 사용하며 송신기·수신기의 주파수 제어, 수정필터, 전자시계 등에도 사용한다.