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국부 공진 메타물질을 이용한 음향 에너지 하베스터의 효율향상
대표 URL https://doi.org/10.1088/1361-665X/ab8fcc
작성자 관리자 게시일 2020.08.24 조회수 894

 홍콩중문대학교와 상하이 교통대학교 공동연구팀은 메타물질을 이용하여 국부공진의 특성을 향상시킨 음향 에너지 하베스팅에 관한 연구결과를 보고하였다. 음향 국부공진은 특정 조건에서 밴드갭을 형성하고, 밴드갭 내부로 에너지가 전달되는 현상이다. 본 연구에서는 음향 메타물질을 이용하여 음향 국부공진 특성 향상시켜 음향에너지 집중 효율을 증가시키고 이를 전기에너지로 전환한 결과를 보여주고 있다. 연구팀은 국부공진 메타 물질 에너지 하베스터의 출력 전압 및 전송 스펙트럼을 시뮬레이션과 실험으로 비교하여 일치함을 확인하였다. 그 결과 국부 공진 메타 물질 에너지 하베스터의 전압이 베어 플레이트 에너지 하베스터의 전압에 비해 950 % 향상 될 수 있음을 보여주었다.

 음향에너지 하베스팅은 소형 전자제품에 전력을 공급할 수 있는 신재생에너지로 잠재력을 가지고 있다. 하지만 음향 에너지를 수확함에 있어 기존 방법에 손실이 발생하고 이에 따라 효율이 낮아 실제 응용되는 것에 한계가 존재하였으나, 해당 논문과 같이 메타물질을 활용하여 에너지 집중도를 향상시킨다며 실제 응용가능성을 더욱 높일수 있을것으로 생각된다.

 

 

 

[담당자: 곽준혁(jhkwak@kimm.re.kr, 7666)]

 

Title : Acoustic energy harvesting enhanced by locally resonant metamaterials
Author : Wen-Ming Zhang (State Key Laboratory of Mechanical System and Vibration, School of Mechanical Engineering,Shanghai Jiao Tong University, China)
Jounal : Smart Mater. Struct. 29 (2020) 075025

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