KR101367019B1 - 압전 하베스팅 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 압전 하베스팅 시스템은, 수류(water flow)에 의해 회전하는 프로펠러를 구비하며, 프로펠러의 회전 시 같이 회전하는 회전부; 회전부의 일측에 고정되게 배치되는 베어링(bearing) 구조의 고정부; 및 고정부를 고정시키는 고정 프레임에 장착되며, 회전부의 회전 시 회전부에 의해 타격되어 전기에너지를 생성하는 압전체 모듈;을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 베어링 구조를 이용하여 고정부에 대한 회전부의 회전이 가능하여, 회전부에 장착된 타격부재로 압전체 모듈을 타격할 수 있으며 따라서 전기에너지 생성 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

압전 하베스팅 시스템{PIEZOELECTRIC HARVESTING SYSTEM BY USING BY USING WATER FLOW}
압전 하베스팅 시스템이 개시된다. 보다 상세하게는, 수류 또는 바람을 포함하는 다양한 외력을 받아 효율적인 발전을 할 수 있는 압전 하베스팅 시스템이 개시된다.
최근 자연의 에너지 사용 비중이 꾸준히 늘어나고 있으며 발전량의 크기도 점점 대형화되고 있어 이를 위한 발전시스템의 용량도 늘어나고 있다. 일반적인 신재생의 에너지 발전, 태양광이나 풍력 발전의 경우 불규칙한 자연에너지로 인하여 발전량이 안정적이지 못하고 사람들로부터 멀리 떨어진 곳에 설치하여야 되는 문제가 있어 추가적인 발전시스템이 고려되고 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 여러 형태의 분산전원으로서 발전 시스템이 고려되고 있으나, 신재생에너지의 발전효율 등을 고려할 때, 초전도압전발전시스템의 개발이 진행 중이다.
일반적인 풍력발전의 형태는 산간지역 등 바람이 많이 부는 곳의 고정된 위치에서 대형 프로펠러를 설치하여 전기를 생산하고, 도시 지역으로 에너지를 전달하는 방식의 시스템을 구성한다. 또한, 태양광 발전의 형태는 산간지역이나 햇빛이 잘 드는 곳의 고정된 위치에서 대형 태양집광판을 설치하여 전기를 생산하고, 필요한 곳으로 전력을 전달하는 방식의 시스템을 구성한다. 진동이나 압력을 이용한 발전기술은 일반적으로 세라믹 압전소자를 사용하여, 인구 유동이 많은 전철이나 고속도로 등의 바닥에 설치하여 에너지를 수확한다.
하지만, 기존의 풍력발전기나 태양광발전기는 그 크기와 형태, 상대적인 구성의 복잡성 및 낮은 내구성에 의해 휴대 및 이동에 그 한계가 있어 사용하기 어렵다. 또한, 이러한 풍력발전기는 난류에 의해 발생되는 반복 및 지속적이지 않은 랜덤(random)한 진동 혹은 수류를 수확하기에는 굉장히 불리하다.
본 발명의 실시예에 따른 목적은, 수류 또는 바람을 포함하는 다양한 외력을 받아 효율적인 발전을 할 수 있는 압전 하베스팅 시스템을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 다른 목적은, 초전도 베어링 구조 또는 볼 베어링 구조와 같은 베어링 구조를 이용하여 고정부에 대한 회전부의 회전이 가능하여, 회전부에 장착된 타격부재로 압전체 모듈을 타격할 수 있으며 따라서 전기에너지 생성 효율을 향상시킬 수 있는 압전 하베스팅 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 압전 하베스팅 시스템은, 수류(water flow)에 의해 회전하는 프로펠러를 구비하며, 상기 프로펠러의 회전 시 같이 회전하는 회전부; 상기 회전부의 일측에 고정되게 배치되는 베어링(bearing) 구조의 고정부; 및 상기 고정부를 고정시키는 고정 프레임에 장착되며, 상기 회전부의 회전 시 상기 회전부에 의해 타격되어 전기에너지를 생성하는 압전체 모듈;을 포함할 수 있으며, 이러한 구성에 의해서, 베어링 구조를 이용하여 고정부에 대한 회전부의 회전이 가능하여, 회전부에 장착된 타격부재로 압전체 모듈을 타격할 수 있으며 따라서 전기에너지 생성 효율을 향상시킬 수 있다.
여기서, 상기 회전부는 등간격으로 배치된 복수 개의 타격부재를 구비하며, 상기 고정부에 대한 상기 회전부의 회전 시 상기 복수 개의 타격부재가 상기 압전체 모듈을 타격할 수 있다.
상기 고정부는 초전도 벌크(HTS Bulk)를 구비하고, 상기 회전부는 상기 초전도 벌크와 상호 작용하는 영구자석을 구비함으로써 초전도 베어링 구조를 가질 수 있다.
상기 고정부 내에는 액체 질소가 수용되며, 상기 초전도 벌크는 상기 액체 질소 내에 배치될 수 있다.
상기 고정부는 볼 베어링(ball bearing)을 구비하고, 상기 회전부는 상기 볼 베어링에 회전 가능하게 결합되는 베어링 샤프트를 구비할 수 있다.
상기 압전체 모듈은, 상기 고정 프레임에 일측이 고정되는 스테인리스 스틸 재질의 스틸 플레이트; 및 상기 스틸 플레이트에 부착되며, 상기 스틸 플레이트로부터 진동이 전달되어 전기에너지를 생성하는 압전 플레이트를 포함할 수 있다.
상기 압전 플레이트는 세라믹소재, PZT, PLZT, NKN계, BZT-BCT계, BNT계, BSNN, BNBN계를 포함하는 무연(Lead-free) 압전소재, PVDF, P(VDF-TrFE), 압전현상을 나타내는 폴리머, 세라믹과 폴리머 소재의 하이브리드 중 적어도 어느 하나의 재료로 형성될 수 있다.
상기 프로펠러는 흐르는 수류 또는 바람에 의해 회전 가능하도록 상기 회전부에 결합될 수 있다.
상기 프로펠러는 상기 회전부에 대해 착탈 가능하여 상기 프로펠러에 가해지는 외력의 종류에 따라 상기 회전부의 일측 또는 타측에 선택적으로 결합될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 수류 또는 바람을 포함하는 다양한 외력을 받아 효율적인 발전을 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 초전도 베어링 구조 또는 볼 베어링 구조와 같은 베어링 구조를 이용하여 고정부에 대한 회전부의 회전이 가능하여, 회전부에 장착된 타격부재로 압전체 모듈을 타격할 수 있으며 따라서 전기에너지 생성 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압전 하베스팅 시스템이 수조에 설치된 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 압전 하베스팅 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 압전체 모듈의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 압전 하베스팅 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 압전 하베스팅 시스템의 개략적인 사시도이다.
도 7은 수직 날개 변화에 따른 볼 베어링 구조의 시스템과 초전도 베어링 구조의 시스템의 출력전력(rms value) 차이를 나타낸 그래프이다.
도 8은 수직 날개 변화에 따른 볼 베어링 구조의 시스템과 초전도 베어링 구조의 시스템의 출력전압(average value) 차이를 나타낸 그래프이다.
도 8는 LED쌍을 이용한 임피던스 매칭 : LED쌍 갯수에 따른 볼 베어링 구조의 시스템과 초전도 베어링 구조의 시스템의 출력전압(rms value) 차이를 나타낸 그래프이다.
도 10은 무부하 상태에서 40mm 날개일 때 초전도 베어링 구조의 시스템을 적용하는 경우 압전체 모듈의 출력전압 그래프이다.
도 11은 무부하 상태에서 40mm 날개일 때 볼 베어링 구조의 시스템을 이용하는 경우 압전체 모듈의 출력전압 그래프이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 적용에 관하여 상세히 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 태양(aspects) 중 하나이며, 하기의 기술(description)은 본 발명에 대한 상세한 기술(detailed description)의 일부를 이룬다.
다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압전 하베스팅 시스템이 수조에 설치된 상태를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 압전 하베스팅 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면이고, 도 3은 도 2의 단면도이며, 도 4는 도 2에 도시된 압전체 모듈의 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 압전 하베스팅 시스템(100)은, 수류(water flow)를 이용하여 전기에너지를 생성하는 시스템으로서, 수류(water flow)에 의해 회전하는 프로펠러(111)를 구비하며 프로펠러(111)의 회전 시 같이 회전하는 회전부(110)와, 회전부(110)의 상측에 고정되게 배치되는 베어링 구조의 고정부(120)와, 고정부(120)를 고정시키는 고정 프레임(105)에 장착되어 회전부(110)의 회전 시 회전부(110)에 의해 타격되어 전기에너지를 생성하는 압전체 모듈(130)을 포함할 수 있다.
이러한 구성에 의해서, 수류의 에너지로 압전 하베스팅 시스템(100)의 밑부분에 달려있는 프로펠러(111)를 회전시키면 회전부(110)에 장착된 타격부재(115)가 압전체 모듈(130)을 타격함으로써 전기에너지를 생성할 수 있다. 이 때 회전으로 인한 마찰을 줄이기 위해 베어링을 사용하는데, 베어링은 초전도체 베어링 또는 볼 베어링이 적용될 수 있다. 이에 대해서는 후술하기로 한다.
이 때, 압전 하베스팅 시스템(100)의 최적화를 위하여 프로펠러(111)의 수직날개 길이를 변화시켜 테스트함으로써 40mm의 날개 길이일 때 최적화됨을 알 수 있다. 이에 대해서는 후술하기로 한다. 부연 설명하면, 압전 하베스팅 시스템(100)에서 임피던스 매칭은 각각의 최대 출력 전력의 상태를 위해 LED쌍을 이용하거나 혹은 가변 저항기을 이용할 수 있으며, 공진주파수를 찾기 위하여 압전체 모듈(130)의 두께와 길이를 조절할 수 있다.
도 1을 참조하면, 내경 길이 1000mm x 폭 700mm x 높이 600mm 인 직육면체 구조의 수조(101) 안에 본 발명의 일 실시예에 따른 압전 하베스팅 시스템(100)을 설치한 후 실험이 진행될 수 있다. 펌프(최대출력: 330 l/min)를 설치하여 파이프관을 통해 바닥으로부터 높이 300mm, 직경 50mm의 입구(103, inlet)로 물이 들어와서, 길이 1000mm의 반대편 벽면에 바닥으로부터 높이 250mm, 직경 50mm인 출고(outlet)로 물이 나가는 순환 구조를 적용시킬 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 압전 하베스팅 시스템(100)은, 수류(water flow)에 의해 발생되는 프로펠러(111)의 저항으로 인해 회전부(110)가 고정부(120)에 대해 상대 회전함에 따라 회전부(110)에 장착된 타격부재(115)가 고정 프레임(105)에 장착된 압전체 모듈(130)을 타격함으로써 전기에너지를 생성할 수 있다.
이 때 회전으로 인한 마찰을 줄이기 위해 베어링을 사용하는데 본 실시예에서는 초전도체 베어링 구조가 적용될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예의 고정부(120)는 수조(101)의 상부에 고정 설치된 고정 프레임(105)에 고정될 수 있다. 이 고정부(120)는 초전도 벌크(121, HTS Bulk), 액체 질소(123)를 포함하며, 액체 질소(123) 내에 초전도 벌크(121)가 수용되는 용기의 형태일 수 있다.
이러한 고정부(120)의 하단 플레이트(124)의 두께는 예를 들면2mm로 제작될 수 있으며, 따라서 회전부(110)에 구비되는 영구자석(112)과 초전도 벌크(121) 사이의 거리를 보다 가깝게 할 수 있다.
회전부(110)에 구비되는 영구자석(112, permanent magnet)은 도넛 형태를 가질 수 있으며, 이에 따라 프로펠러(111)의 회전 시 초전도 벌크(121)와 영구자석(112)의 상호 작용에 의해, 회전부(110)는 고정부(120)에 대해 상대 회전할 수 있다.
또한, 회전부(110)의 상단부에는 그 둘레를 따라 3개의 타격부재(115)가 구비됨으로써, 회전부(110)의 회전 시 압전체 모듈(130)을 타격할 수 있다. 이러한 회전부(110)는 타격부재(115)들의 위치가 회전부(110)의 중심으로부터 같은 거리에 있도록 원통 형상을 가질 수 있다. 한편, 프로펠러(111)가 형성된 회전부(110)의 하단 부분은 착탈 가능한 구조를 갖는다. 따라서 본 실시예의 회전부(110)의 하단 부분을 분리하여 후술한 다른 실시예의 회전부에 적용시킬 수도 있다.
한편, 도 4를 참조하면, 본 실시예의 압전체 모듈(130)은 두 가지의 플레이트가 결합된 구조를 갖는다. 즉, 압전체 모듈(130)은, 스테인리스 스틸(stainless steel) 재질로 마련되고 고정 프레임(105)에 일측이 고정 결합되는 스틸 플레이트(131)와, 스틸 플레이트(131)에 결합되어 진동을 전기에너지를 변환하는 압전 플레이트(135)를 구비한다.
여기서, 압전 플레이트(135)는 진동하고 휘면서 전기를 발생하는 부분이다. 수류에 의해 회전부(110)가 회전하고, 회전부(110)가 회전함으로 타격부재(115)가 스틸 플레이트(131)를 타격하면, 그것에 의해 스틸 플레이트(131)가 휘면서 진동할 수 있다.
스틸 플레이트(131)의 휨과 진동에 의해 압전 플레이트(135) 역시 동일하게 휘면서 진동하며, 따라서 전기에너지를 생성할 수 있도록 한다.
부연 설명하면, 압전 플레이트(135)는 세라믹소재, PZT, PLZT, NKN계, BZT-BCT계, BNT계, BSNN, BNBN계를 포함하는 무연(Lead-free) 압전소재, PVDF, P(VDF-TrFE), 압전현상을 나타내는 폴리머, 세라믹과 폴리머 소재의 하이브리드 중 적어도 어느 하나의 재료로 형성될 수 있다. 다만 이에 한정되지는 않는다.
한편, 이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 압전 하베스팅 시스템에 대해 설명하되 전술한 일 실시의 압전 하베스팅 시스템과 실질적으로 동일한 부분에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 압전 하베스팅 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 압전 하베스팅 시스템(200)은, 고정부(220)가 수조(101, 도 1 참조)의 상부에 고정될 수 있으며, 예를 들면 지름 10mm의 베어링 샤프트(212)가 볼 베어링 구조의 고정부(220)에 의해 고정되는 구조를 가질 수 있다.
여기서, 도시하지는 않았지만, 볼 베어링(미도시)은 고정부(220)의 내부에 고정되어 있고, 회전부(210)는 수조의 내부에서 베어링 샤프트(212)에 의해 고정부(220)와 연결될 수 있다.
회전부(210)의 상단부에는, 전술한 일 실시예와 마찬가지로, 타격부재(215) 3개가 둘레 방향을 따라 120도 각도로 배치되며, 이 때 타격부재(215)의 회전 반경은 105mm일 수 있다. 회전부(210)의 하단부에는 총 4개의 프로펠러(211)가 결합되는데, 4개의 프로펠러(211)의 날개가 서로 90도 각도로 고정되어 있으며, 날개의 폭은 65mm일 수 있다. 이것은 입구에서 나오는 수류의 지름인 50mm보다 조금 더 긴 길이이다. 다만, 타격부재(215)의 배치 구조, 프로펠러(211)의 개수 및 길이 등이 전술한 내용에 한정되는 것은 아니다.
이러한 구성에 의해서, 프로펠러(211)의 회전에 의한 회전부(210)의 회전 시 압전체 모듈(130, 도 1 참조)을 타격할 수 있어 전기에너지를 생성할 수 있다.
한편, 이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 압전 하베스팅 시스템에 대해 설명하되 전술한 실시예들의 시스템들과 실질적으로 동일한 부분에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 압전 하베스팅 시스템의 개략적인 사시도이다.
이에 도시된 것처럼, 본 실시예의 압전 하베스팅 시스템(300)은 볼 베어링 구조를 갖되, 프로펠러(311)를 회전시키는 외력이 흐르는 수류가 아닌 풍력이 적용될 수 있다. 따라서, 전술한 실시예들의 프로펠러(111, 211)는 회전부(110, 210)의 하부에 배치된 반면에 본 실시예의 프로펠러(311)는 베어링 샤프트(312)의 상단부에 위치하여 가해지는 풍력에 따라 회전부(310)는 고정부(320)에 대해 회전할 수 있다.
따라서, 회전부(310)의 타격부재(315)는 압전체 모듈(미도시)을 타격할 수 있으며 이로 인해 전기에너지를 생성할 수 있다.
여기서, 프로펠러(311)가 구비된 베어링 샤프트(312)의 일부분(312a)은 다른 부분에 대해 착탈 가능한 구조를 가질 수 있으며, 따라서 가해지는 외력의 종류, 예를 들면 수류 또는 풍력에 따라 프로펠러(311)의 위치를 선택적으로 조절할 수 있다.
이처럼, 본 실시예의 경우, 풍력을 이용하여 프로펠러(311)를 회전시킬 수 있고 이로 인해 회전부(310)를 회전시켜 압전체 모듈을 타격할 수 있어 전기에너지를 생성할 수 있다.
한편, 이하에서는 그래프를 통하여 본 발명의 일 실시예 및 다른 실시예에 따른 압전 하베스팅 시스템에 대해 설명하기로 한다.
도 7은 수직 날개 변화에 따른 볼베어링 구조의 시스템과 초전도 베어링 구조의 시스템의 출력전력(rms value) 차이를 나타낸 그래프이다.
이에 도시된 것처럼, 프로펠러(111, 211)의 날개의 수직길이가 40mm일 때 최대 출력값을 얻었으며, 이때 초전도 베어링 구조를 갖는 시스템(100)의 출력값은 1.05mW, 볼베어링 구조를 갖는 시스템(200)의 출력값은 0.83mW 이다. 볼베어링 구조 및 초전도 베어링 구조의 시스템(100, 200) 모두 30mm에서 60mm로 날개 길이의 변화에 비슷한 경향을 가지고 있지만, 초전도 베어링 구조의 시스템(100)을 이용할 때가 0.13~0.31mW 출력전력의 rms값이 높았다. 30mm를 사용할 때 0.13mW (17.1%)로 출력전력 차이가 최소였으며, 50mm를 사용할 때 0.31mW (48.4%)로 출력전력 차이가 최대로 나타났다.
도 8은 수직 날개 변화에 따른 볼베어링 구조의 시스템과 초전도 베어링 구조의 시스템의 출력전압(average value) 차이를 나타낸 그래프이다.
이에 도시된 바와 같이, 프로펠러(111, 211)의 날개 길이가 40 mm일 때 최고 전압을 얻을 수 있음을 알 수 있다. 다만, 초전도 베어링 구조의 시스템(100)을 이용하였을 때 3.54~7.04 V 출력전압이 높았다. 프로펠러(111, 211)의 날개 길이가 30 mm일 때 3.54 V (20.9%)로 출력전력 차이가 최소였으며, 프로펠러(111, 211)의 날개 길이가 50 mm일 때 7.04 V (49.4%)로 출력전력 차이가 최대로 나타났다.
도 9는 LED쌍을 이용한 임피던스 매칭 : LED쌍 갯수에 따른 볼 베어링 구조의 시스템과 초전도 베어링 구조의 시스템의 출력전압(rms value) 차이를 나타낸 그래프이다.
이 그래프를 생성하는 실험은 볼 베어링 구조의 시스템(200)과 초전도 베어링 구조의 시스템(100)에서 최대 출력값을 나타낸 40mm의 날개 길이로 실행되었다. 전체의 실험에서 볼 베어링보다 초전도 베어링를 이용한 실험이 더 높은 출력전력을 나타내었다. 초전도 베어링을 사용하면서 최대 출력은 LED 14개 쌍에서 4.95mW를 얻었다.
도 10은 무부하 상태에서 40mm 날개일 때 초전도 베어링 구조의 시스템을 적용하는 경우 압전체 모듈의 출력전압 그래프이고, 도 11은 무부하 상태에서 40mm 날개일 때 볼 베어링 구조의 시스템을 이용하는 경우 압전체 모듈의 출력전압 그래프이다.
이들 도면을 통해, 초전도 베어링 구조를 갖는 시스템(100)의 최대 출력값은 그래프에서 포지티브(positive) 최대전압은 약 55~75 V 이고, 네거티브(negative) 최대전압은 약 44~53 V 임을 알 수 있다. 이 그래프는 사인파형의 그래프와 비슷하다.
한편, 볼 베어링 구조를 갖는 시스템(200)의 최대 출력 전력값은 LED쌍 8개를 사용하였을 때 얻을 수 있다. 여기서, 포지티브(positive) 최대 전압은 약 29.5~50 V 이고, 네거티브(negative) 최대 전압은 약 34~50 V이다. 이 그래프도 역시 사인파형의 그래프와 유사하다.
한편, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100 : 압전 하베스팅 시스템
110 : 회전부 111 : 프로펠러
115 : 타격부재 120 : 고정부
130 : 압전체 모듈 131 : 스틸 플레이트
135 : 압전 플레이트

Claims (9)

  1. 유체의 흐름에 의해 회전하는 프로펠러를 구비하며, 상기 프로펠러의 회전 시 같이 회전하는 회전부;
    상기 회전부의 일측에 고정되게 배치되는 베어링(bearing) 구조의 고정부; 및
    상기 고정부를 고정시키는 고정 프레임에 장착되며, 상기 회전부의 회전 시 상기 회전부에 의해 타격되어 전기에너지를 생성하는 압전체 모듈;
    을 포함하며,
    상기 베어링 구조는,
    상기 고정부는 초전도 벌크(HTS Bulk)를 구비하고 상기 회전부는 상기 초전도 벌크와 상호 작용하는 영구자석을 구비하는 초전도 베어링 구조; 및
    상기 고정부가 볼 베어링(ball bearing)을 구비하고 상기 회전부는 상기 볼 베어링에 회전 가능하게 결합되는 베어링 샤프트를 구비하는 볼 베어링 구조;
    중 어느 하나인, 압전 하베스팅 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회전부는 등간격으로 배치된 복수 개의 타격부재를 구비하며, 상기 고정부에 대한 상기 회전부의 회전 시 상기 복수 개의 타격부재가 상기 압전체 모듈을 타격하는, 압전 하베스팅 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 베어링 구조가 초전도 베어링 구조인 경우, 상기 고정부 내에는 액체 질소가 수용되며, 상기 초전도 벌크는 상기 액체 질소 내에 배치되는, 압전 하베스팅 시스템.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 압전체 모듈은,
    상기 고정 프레임에 일측이 고정되는 스테인리스 스틸 재질의 스틸 플레이트; 및
    상기 스틸 플레이트에 부착되며, 상기 스틸 플레이트로부터 진동이 전달되어 전기에너지를 생성하는 압전 플레이트를 포함하는, 압전 하베스팅 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 압전 플레이트는 세라믹소재, PZT, PLZT, NKN계, BZT-BCT계, BNT계, BSNN, BNBN계를 포함하는 무연(Lead-free) 압전소재, PVDF, P(VDF-TrFE), 압전현상을 나타내는 폴리머, 세라믹과 폴리머 소재의 하이브리드 중 적어도 어느 하나의 재료로 형성되는, 압전 하베스팅 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 프로펠러는 흐르는 수류 또는 바람에 의해 회전 가능하도록 상기 회전부에 결합되는, 압전 하베스팅 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 프로펠러는 상기 회전부에 대해 착탈 가능하여 상기 프로펠러에 가해지는 외력의 종류에 따라 상기 회전부의 일측 또는 타측에 선택적으로 결합되는, 압전 하베스팅 시스템.
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