KR20150133603A - 에너지 하비스터 - Google Patents

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KR20150133603A
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김재훈
이제윤
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한국철도기술연구원
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Abstract

본 발명에서는 진동을 전기 에너지로 변환하는 에너지 하비스터를 제안한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 하비스터는 내부에 소정의 공간이 존재하고 상기 진동에 의해 왕복 운동하는 질량부; 상기 질량부를 관통하여 결합된 중심축; 상기 질량부의 천정면 및 바닥면에 서로 대응되게 배치된 제 1 자성체 및 제 2 자성체; 상기 천정면에 배치되되, 상기 제 1 자성체와 상기 질량부의 내주면 사이에 배치된 제 3 자성체; 상기 바닥면에 배치되되, 상기 제 2 자성체와 상기 질량부의 내주면 사이에 배치된 제 4 자성체; 및 상기 소정의 공간 내에서 상기 중심축에 수직하게 배치된 코일부를 포함한다.

Description

에너지 하비스터{ENERGY HARVESTER}
본 발명은 에너지 하비스터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 외부에서 발생한 진동을 전기 에너지로 변환하는 에너지 하비스터에 관한 것이다.
기존의 철도 모니터링 시스템은 유선 센서 모니터링 기술에 의존하고 있어, 유지, 보수 및 관리 시 신뢰성 및 안정성 보장에 한계가 있었다. 특히, 철도 차량의 대차 및 주행 장치는 부품에 대한 접근 및 유선 센서 설치에 제약이 있어, 차량 자체의 주요 장치들에 대한 실시간 감시 데이터를 획득하기 어렵다는 문제가 있었다.
예를 들어, 종래의 철도 모니터링 시스템은 지상(또는 정비창)의 철도 시설물에 설치된 센서를 통해 감지된 상태 감지 정보에 따라 고장을 진단함으로써 한정된 설치 위치에서만 철도 차량 상태에 대한 진단이 가능하였다. 이에 따라, 진단 결과의 신뢰도가 떨어지며, 고장이 발생된 이후의 진단만 가능할 뿐 철도 차량 상태에 대한 실시간 감시를 통한 고장의 예측 및 방지가 불가능하다는 한계가 있었다.
이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 철도 차량의 각 구성요소의 동작 상태를 모니터링 하는 무선 센서를 결합시키는 연구가 진행 중에 있으나, 무선 센서의 경우 전력 공급이 원활하지 않아 철도 차량에 존재하는 다양한 에너지원으로부터 자가 발전을 수행하는 자가 발전 모듈을 추가하려는 시도가 있었다.
자가 발전 모듈의 대표적인 기술 중 하나로 에너지 하비스팅(Energy Harvesting) 기술을 들 수 있다. 에너지 하비스팅 기술은 주변에서 버려지는 에너지를 수확(harvesting) 또는 폐이용(scavenge)하여 사용할 수 있는 전기 에너지로 변환하는 기술이다. 에너지 하비스팅 기술은 자연의 빛 에너지, 인간 신체 또는 연소형 엔진으로부터의 저온 폐열 에너지, 휴대용 기기 탑재/부착 장치의 미세 진동 에너지, 인간의 신체 활동으로 인한 소산 에너지 등을 흡수하고, 열전소자 (Thermoelectric Element), 전기화학반응(Electrochemical Reaction), DC/AC 제너레이터, 피에조전기 트랜스듀서(Piezoelectric Transducer), 커패시터 트랜스듀서, 광전지 셀(Photovoltaic Cell) 등과 같은 에너지 하비스팅 소자들을 이용할 수 있다. 일반적으로, 에너지 하비스팅 기술을 통해 얻을 수 있는 전력 수준은 대략 마이크로 와트(㎼)에서 밀리 와트(㎽) 급 정도이다.
이러한 에너지 하비스팅 기술은 다양한 분야에 적용할 수 있다. 예를 들어, 고속으로 운행하는 철도 또는 차량 등에서 발생하는 진동을 활용할 수 있으며, 철도 차량에 포함되는 열차운영 시스템, 고압시스템, 견인시스템, 제동시스템, 보조전원 장치, 차체전기장치 등 다양한 시스템의 상태를 모니터링하기 위한 무선 센서가 철도 차량과 결합될 수 있고, 센싱된 정보가 무선 통신 경로를 통해 전송될 수 있다.
다만, 임계값 이상의 진동 발생 시에만 에너지 발생을 유도할 수 있는 기계적 필터 기능을 수행할 수 있는 에너지 하비스팅 장치에 관해서는 연구가 많이 진행되고 있지 않다.
한편, 대한민국공개특허 제 10-2012-0024018호(발명의 명칭: 에너지 하비스터)에서는 외부에서 전해지는 진동 에너지를 이용하여 전기 에너지로 변환하는 에너지 하비스터를 개시하고 있다.
본 발명은 전술한 종래 기술을 개선하기 위한 것으로서, 본 발명의 일부 실시예는 주변 에너지원 중 진동 에너지를 소정의 임계값 이상의 진동 발생 시에만 전기 에너지로 변환 가능한 에너지 하비스터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 하비스터는 내부에 소정의 공간이 존재하고 상기 진동에 의해 왕복 운동하는 질량부; 상기 질량부를 관통하여 결합된 중심축; 상기 질량부의 천정면 및 바닥면에 서로 대응되게 배치된 제 1 자성체 및 제 2 자성체; 상기 천정면에 배치되되, 상기 제 1 자성체와 상기 질량부의 내주면 사이에 배치된 제 3 자성체; 상기 바닥면에 배치되되, 상기 제 2 자성체와 상기 질량부의 내주면 사이에 배치된 제 4 자성체; 및 상기 소정의 공간 내에서 상기 중심축에 수직하게 배치된 코일부를 포함한다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면, 외부에서 발생된 진동 에너지를 이용하여 자가 발전을 함으로써, 반영구적으로 전기 에너지를 생성한다.
또한, 에너지 하비스터에서 진동을 전기 에너지로 변화하는 전자기 유도 시 자성체와 코일 간의 간극 거리에 의해 임계치 이상의 진동 시에만 전기 에너지를 생성 한다.
또한, 임계치 이하의 작은 진동 시 생성된 유도 기전력으로 인한 제품의 오작동을 방지한다.
도 1은 에너지 하비스터와 통신 모듈 및 센싱 모듈이 결합된 무선 센서 장치의 모식도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 하비스터의 수직 단면도이다.
도 2b는 도 1의 에너지 하비스터의 수직 단면도의 사시도이다.
도 3a는 도 2a의 코일부의 개략도이다.
도 3b는 도 2a의 제 2 지지부의 확대도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 하비스터의 적용 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1의 무선 센서 장치가 설치되는 위치의 일 예를 나타내는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 일 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 동일한 사상의 범위 내에서 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 쉽게 발명할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사항의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~ 를 위한 단계"를 의미하지 않는다.
도 1은 에너지 하비스터와 통신 모듈 및 센싱 모듈이 결합된 무선 센서 장치의 모식도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 센서 장치(100)는 에너지 하비스터(110), 통신 모듈(120) 및 센싱 모듈(130)을 포함할 수 있다. 이때, 통신 모듈(120)은 에너지 하비스터(110)로부터 변환된 에너지를 제공받고, 센싱 모듈(130)을 통해 측정된 각종 센싱 정보를 송신한다.
예를 들어, 외부에서 발생된 진동 에너지를 에너지 하비스터(110)를 이용하여 전기 에너지로 변환할 수 있다.
이때, 진동 에너지의 발생원은 기계 부품, 기계구조물 또는 운송기계(철도차량, 자동차, 항공기, 선박 등) 및 회전기계(모터, 펌프, 플랜트, 공장, 감속기/증속기, 풍력발전기 블레이드 등) 등이 이에 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 하비스터에 대하여 후술하는 과정에서 도 2a, 도 2b, 도 3a 및 도 3b를 통하여 상세하게 기술하기로 한다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 하비스터의 수직 단면도이고., 도 2b는 도 1의 에너지 하비스터의 수직 단면도의 사시도이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 하비스터는 질량부(250), 질량부(250)를 관통하여 결합된 중심축(290), 제 1 자성체(210), 제 2 자성체(220), 제 3 자성체(230), 제 4 자성체(240), 제 1 탄성부(270), 제 2 탄성부(280) 및 코일부(260)을 포함할 수 있다.
질량부(250)는 내부에 소정의 공간이 존재하고 상기 진동에 의해 왕복 운동할 수 있다. 여기서 위의 질량부(250)는 소정의 탄성 계수를 갖는 탄성 부재로 제작되거나 강자성체 및 반자성체와 상자성체를 포함하는 비자성체 중 어느 하나로 제작될 수 있으나 기재된 예들에 한정되지 않는다.
예를 들어, 위의 질량부(250)가 비자성체로 형성될 경우 자계(magnetic field)를 갖는 자성체로부터 자화되지 않으므로 주변 장치에 영향을 주지 않는다.
또한 강자성 재료로 구성된 주변 장치가 자계 아래 놓일 때 기계적 변형이 발생하는 것과 같은 자기변형(magnetostriction) 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.
제1 자성체(210) 및 제 2 자성체(220)는 위의 질량부(250)의 천정면 및 바닥면에 서로 대응되게 상/하로 배치될 수 있다.
제 3 자성체(230)는 질량부(250)의 천정면에 배치되되, 위의 제 1 자성체(210)와 질량부(250)의 내주면 사이에 배치될 수 있다.
제 4 자성체(240)는 질량부(250)의 바닥면에 배치되되, 위의 제 2 자성체(220)와 질량부(250)의 내주면 사이에 배치될 수 있다.
코일부(260)는 소정의 공간 내에서 상기 중심축에 수직하게 배치될 수 있다. 이때 외부로부터 발생된 진동에 의해 코일부(260)의 상단부는 질량부(250)의 왕복 운동에 의해 제 1 자성체(210)와 제 3 자성체(230) 사이로 인입될 수 있고, 코일부(260)의 하단부는 질량부(250)의 왕복 운동에 의해 제 2 자성체(220)와 제 4 자성체(240) 사이로 인입될 수 있다. 상술된 인입되는 과정, 즉 전자기 유도 과정을 통하여 유도 기전력을 생성할 수 있다.
또한, 코일부(260)는 비진동 시 제 1 자성체(210) 내지 제 4 자성체(240)와 중심축(290)의 길이 방향으로 소정의 거리만큼 이격되도록 형성될 수 있다.
한편, 질량부(250), 제 1 자성체(210) 내지 제 4 자성체(240), 중공부(211a, 211b)는 중심축(290)이 통과하도록 형성된 개구부(212a, 212b)를 포함할 수 있으며, 각각은 원기둥 형상을 가질 수 있다. 다만, 개구부(212a, 212b)가 형성된 원기둥 형상은 일 예에 불과하며, 외부의 진동 발생원에 따라 배치 또는 설치될 에너지 하비스터의 형상에 의해 다양한 형상으로 제작 또는 설계될 수 있다.
제 1 탄성부(270)와 제 2 탄성부(280)는 각각에 질량부(250)가 결합되고 발생된 진동에 반응하여 진동하도록 설계될 수 있으며, 제 1 탄성부(270)와 제 2 탄성부(280)는 위의 중심축(290)에 고정될 수 있다.
예를 들어, 진동 발생 시 중심축(290)에 결합된 제 1 탄성부(270)와 제 2 탄성부(280)는 제 1 탄성부(270)와 제 2 탄성부(280)의 일면에 결합된 질량부(250)에 의해 왕복 운동할 수 있다.
이때, 질량부(250) 내부의 소정의 공간에 배치된 제 1 자성체(210) 및 제 2 자성체(220)가 코일부(260)에 생성된 중공부(211a, 211b)에 인입되는 과정과 제 3 자성체(230) 및 제 4 자성체(240)가 질량부(250)의 내주면과 위의 코일부(260) 사이에 생성된 소정의 공간에 인입되는 과정, 즉 전자기 유도 과정을 통하여 유도 기전력을 생성할 수 있다.
한편, 제 1 탄성부(270)는 제 1 진동 주파수를 중심 주파수로 하는 진동에 반응하여 진동하도록 설계될 수 있다. 즉, 제 1 탄성부(270)는 제 1 진동 주파수를 중심 주파수로 하는 제 1 탄성계수(k1)를 갖도록 설계되어 진동에 반응하게 된다.
제 2 탄성부(280)는 제 2 진동 주파수를 중심 주파수로 하는 진동에 반응하여 진동하도록 설계될 수 있다. 즉, 제 2 탄성부(280)는 제 2 진동 주파수를 중심 주파수로 하는 제 2 탄성계수(k2)를 갖도록 설계되어 진동에 반응하게 된다.
한편, 제 1 진동 주파수는 기 설정된 제 1 속도 이상의 경우, 제 2 진동 주파수는 기 설정된 제 2 속도 이하의 경우에 대응하는 진동 주파수에 해당할 수 있다. 이때, 제 1 속도는 제 2 속도보다 빠른 속도값을 가질 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 따른 에너지 하비스터(110)는 고속 구간에서의 진동 주파수와 저속 구간에서의 진동 주파수를 모두 고려하고 있으므로, 발전 가능한 주파수 대역을 확장할 수 있다.
이와 더불어, 본 발명에 따른 에너지 하비스터(110)는 고속 구간 및 저속 구간이 분명하게 나뉘어진 환경뿐만 아니라 중심 주파수가 변하는 환경에서도 적용할 수 있다. 예를 들어 철도차량, 자동차 등의 운송기계의 경우, 운송기계의 속도가 변함에 따라 중심 주파수가 변할 수 있으므로, 본 발명에 따른 에너지 하비스터(110)를 적용할 수 있다. 또한, 모터나 펌프 등의 회전기계의 경우, 회전기계에 작동 부하가 많이 걸리게 되면 진동 주파수가 변하게 되므로, 본 발명에 따른 에너지 하비스터(110)를 적용할 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 따른 에너지 하비스터(110)는 적용되는 주파수의 범위가 넓거나, 이중 주파수가 적용되는 경우 등 다양한 조건에서 전력을 생산할 수 있다.
도 3a는 도 2a의 코일부의 개략도이고, 도 3b는 도 2a의 제 2 지지부의 확대도이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 하비스터의 코일부(260)는 상기 중심축(290)에 결합되는 보빈(bobbin; 330)을 포함할 수 있다.
여기서, 보빈(330)은 제 1 지지부(320), 제 2 지지부(310), 제 1 홈(311), 제 2 홈(312) 및 코일(313)을 포함할 수 있다.
제 1 지지부(320)는 중심축(290)으로부터 방사상으로 연장되고, 제 2 지지부(310)는 제 1 지지부(320)에 결합되고 질량부(250)의 내주면을 따라 연장될 수 있다.
이때, 제 2 지지부(310)는 코일(313)이 권선되는 제 1 홈(311) 및 제 2 홈(312)을 더 포함할 수 있다.
또한, 제 2 지지부(310)의 단부와 질량부(250) 내부의 소정의 공간의 천정면 또는 바닥면 사이의 거리(h1)는 제 1 자성체(210) 내지 제 4 자성체(240)의 높이(h2)보다 길 수 있다.
예를 들면, 비진동 상태에서 자성체(230)가 제 2 지지부(310)의 단부에 이르지 못하는 상태가 되면, 전자기 유도 현상이 발생하지 않을 수 있다. 또한, 임계치 이상의 진동이 발생해야 비로서 위의 자성체(230)와 코일(313) 간의 전자기 유도 현상이 발생하여 유도 기전력을 생성할 수 있다.
따라서, 에너지 하비스터에서 진동을 전기 에너지로 변화하는 전자기 유도 시 자성체와 코일 간의 간극 거리에 의해 임계치 이상의 진동 시에만 전기 에너지를 생성할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 하비스터가 철도 차량에 결합되는 경우, 이와 같은 구성에 따라 임계치 이상의 진동이 발생하는 경우에 대해서만 전기 에너지를 생성할 수 있어, 외부 노이즈에 의한 전기 발생을 차단할 수 있다.
또한, 임계치 이하의 작은 진동 시 생성된 유도 기전력으로 인한 제품의 오작동을 방지한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 하비스터는 진동의 임계값을 다양하게 변화하여 기계적 필터로써 이용될 수 있는 장점이 있다.
도 4는 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 하비스터의 적용 예를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 하비스터(110)는 하부 지지판(410), 측면 지지판(420) 및 상부 지지판(430)을 포함할 수 있다.
하부 지지판(410)은 중심축(290)을 고정시키고, 진동을 발생시키는 진동원과 연결되며, 제 2 탄성부(280)와 이격 배치될 수 있다.
또한, 측면 지지판(420)은 하부 지지판(410)과 결합되고, 질량부(250)의 외주면과 이격 배치될 수 있다.
상부 지지판(430)은 중심축(290)을 고정시키고, 측면 지지판(420)과 결합되며, 상기 제 1 탄성부(270)와 이격 배치될 수 있다.
도 5는 도 1의 무선 센서 장치가 설치되는 위치의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 무선 센서 장치(500)는 교통 수단(600)에 배치될 수 있다. 즉, 위의 무선 센서 장치(500)는 에너지 하비스터(110), 통신 모듈(120) 및 센싱 모듈(130)을 포함하고 있다. 여기서, 통신 모듈(120)은 에너지 하비스터(110)로부터 변환된 전기 에너지를 제공 받고, 센싱 모듈(130)을 이용하여 측정된 센싱 정보를 송신한다.
구체적으로, 교통 수단(600)은 하나 이상의 바퀴(610)를 포함할 수 있으며, 무선 센서 장치(500)는 바퀴(610)의 일 부분에 부착되어 에너지 하비스터(110)로부터 에너지를 제공받고, 측정된 센싱 정보를 송신할 수 있다. 여기서 교통 수단(600)은 진동원으로써 차량 및 차량의 바퀴가 될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
또한, 구성 요소들과 해당 구성 요소들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성 요소들로 결합되거나 추가적인 구성 요소들로 더 분리될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110: 에너지 하비스터
250: 질량부
290: 중심축
210: 제 1 자성체
220: 제 2 자성체
230: 제 3 자성체
240: 제 4 자성체
260: 코일부
270: 제 1 탄성부
280: 제2 탄성부

Claims (10)

  1. 진동을 전기 에너지로 변환하는 에너지 하비스터에 있어서,
    내부에 소정의 공간이 존재하고 상기 진동에 의해 왕복 운동하는 질량부;
    상기 질량부를 관통하여 결합된 중심축;
    상기 질량부의 천정면 및 바닥면에 서로 대응되게 배치된 제 1 자성체 및 제 2 자성체;
    상기 천정면에 배치되되, 상기 제 1 자성체와 상기 질량부의 내주면 사이에 배치된 제 3 자성체;
    상기 바닥면에 배치되되, 상기 제 2 자성체와 상기 질량부의 내주면 사이에 배치된 제 4 자성체; 및
    상기 소정의 공간 내에서 상기 중심축에 수직하게 배치된 코일부를 포함하되,
    상기 코일부는 비진동 시 상기 제 1 자성체 내지 제 4 자성체와 상기 중심축의 길이 방향으로 소정의 거리만큼 이격되도록 형성되고,
    상기 코일부의 상단부는 상기 질량부의 왕복 운동에 의해 상기 제 1 자성체와 상기 제 3 자성체 사이로 인입되며,
    상기 코일의 하단부는 상기 질량부의 왕복 운동에 의해 상기 제 2 자성체와 상기 제 4 자성체 사이로 인입되는 에너지 하비스터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 자성체 및 상기 제 2 자성체는 상기 중심축을 둘러싸도록 배치되는 에너지 하비스터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 자성체 및 상기 제 4 자성체는 상기 질량부의 내주면에 접하게 배치되는 에너지 하비스터.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 질량부 및 상기 제 1 자성체 내지 제 4 자성체는 상기 중심축이 통과하도록 형성된 개구부를 포함하며, 각각 원기둥 형상을 갖는 것인 에너지 하비스터.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 코일부는
    코일이 권선되고, 상기 중심축에 결합되는 보빈을 포함하고,
    상기 보빈은 상기 중심축으로부터 방사상으로 연장되는 제 1 지지부;
    상기 제 1 지지부에 결합되고, 상기 질량부의 내주면을 따라 연장되며, 상기 코일이 권선되는 제 1 홈 및 제 2 홈이 형성된 제 2 지지부를 포함하는 에너지 하비스터.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 지지부의 단부와 상기 천정면 또는 상기 바닥면 사이의 거리는 상기 제 1 자성체 내지 상기 제 4 자성체의 높이보다 긴 것인 에너지 하비스터.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 질량부와 결합되고 상기 진동에 반응하여 진동하도록 설계된 제 1 탄성부 및 제 2 탄성부를 더 포함하고,
    상기 제 1 탄성부 및 상기 제 2 탄성부는 상기 중심축에 고정된 에너지 하비스터.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 중심축을 고정시키고, 상기 진동을 발생시키는 진동원과 연결되며, 상기 제 2 탄성부와 이격 배치된 하부 지지판;
    상기 하부 지지판과 결합되고, 상기 질량부의 외주면과 이격 배치된 측면 지지판; 및
    상기 중심축을 고정시키고, 상기 측면 지지판과 결합되며, 상기 제 1 탄성부와 이격 배치된 상부 지지판을 더 포함하는 에너지 하비스터.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 질량부는 비자성체인 에너지 하비스터.
  10. 무선 센서 장치에 있어서,
    청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 기재된 에너지 하비스터 및
    상기 에너지 하비스터로부터 변환된 에너지를 제공 받고, 측정된 센싱 정보를 송신하는 통신 모듈을 포함하는 무선 센서 장치.
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