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박재영 교수(왼쪽)와 트릴로찬 박사. 사진=광운대 제공 |
[대학저널 온종림 기자] 광운대학교 전자공학과 박재영 교수 연구팀이 3D 프린팅 기술과 실록신-에코플렉스 나노 복합체를 이용하여 높은 탄성력을 갖는 기둥 어레이 구조 기반의 마찰전기 나노발전기를 설계 및 제작하고, 이를 이용하여 광대역의 비주기적 기계 진동을 실시간으로 모니터링함으로써 결함 및 고장을 진단할 수 있는 고감도의 무전원 진동센서 개발에 성공했다.
또한 AI(인공지능) 기술을 접목하여 기계적 진동 데이터를 상세하게 분석함으로써 기계 내의 패턴, 결함 및 잠재적인 문제점들을 식별할 수 있고, 기계고장을 사전에 예방할 수 있음을 입증했다.
접촉과 분리에 의존하는 전통적인 마찰전기 나노발전기와 달리 본 연구팀이 개발한 진동센서는 탄성 매크로 기둥으로 설계되었고, 진동 감지를 위해 직접적인 접촉에 의존하는 대신 기둥의 유연성과 고유한 탄력성을 활용했다. 이 혁신적인 접근 방식을 통해 다양한 주파수와 진폭에 걸쳐 매크로 기둥의 무작위 전기역학적 동작에 반응하게 함으로써 광대역의 비주시적 기계 진동을 정밀하게 감지했다.
이번 연구결과는 세계 최고의 에너지 소재 및 소자기술 전문 저널인 엘시비어 출판의 나노에너지 (Nano Energy, IF: 17.6)에 게재되었다.
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