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외부 에너지에 의해서 진동하며 전력을 발생시키는 복수개의 압전진동자;상기 복수개의 압전진동자가 고정되며, 상기 압전진동자에서 발생된 전력을 채집하는 인쇄회로기판;상기 인쇄회로기판의 하부에 결합되며, 상기 인쇄회로기판에서 발생되는 열 또는 외부열에 의해서 전력을 발생시키는 열전기판; 및상기 열전기판의 하부에 부착되어 상기 인쇄회로기판 및 상기 열전기판을 보호하는 베이스 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구조의 에너지 하베스팅 시스템
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제1항에 있어서,상기 압전진동자는사각기둥 또는 원기둥 형태의 고탄성진동자;상기 고탄성진동자의 표면에 형성된 압전소자; 및 상기 압전소자의 전력을 상기 인쇄회로기판에 전달하는 금속패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구조의 에너지 하베스팅 시스템
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제2항에 있어서,상기 고탄성진동자는금속, 폴리머 및 세라믹 중 하나 이상의 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 하이브리드 구조의 에너지 하베스팅 시스템
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제2항에 있어서,상기 압전소자는PZT계, ZnO, 무연계 세라믹 및 이들을 포함하는 압전폴리머를 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 하이브리드 구조의 에너지 하베스팅 시스템
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제2항에 있어서,상기 금속패드는 은(Ag), 구리(Cu), 금(Au) 및 알루미늄(Al) 중 하나 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 하이브리드 구조의 에너지 하베스팅 시스템
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제1항에 있어서,상기 압전진동자는길이 방향을 따라서 상기 인쇄회로기판에 수직 배열되거나, 수평 배열되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구조의 에너지 하베스팅 시스템
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제6항에 있어서,상기 압전진동자가 상기 인쇄회로기판에 수평 배열되는 경우,상기 인쇄회로기판은 상기 압전진동자의 진동을 위한 진동 공간을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구조의 에너지 하베스팅 시스템
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제1항에 있어서,상기 압전진동자는상기 인쇄회로기판에 매트릭스 어레이(Matrix Array) 구조로 배열되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구조의 에너지 하베스팅 시스템
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제1항에 있어서,상기 인쇄회로기판은 플렉서블 인쇄회로기판인 것을 특징으로 하는 하이브리드 구조의 에너지 하베스팅 시스템
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제9항에 있어서,상기 플렉서블 인쇄회로기판은 폴리에틸렌(polyethylene; PE), 베이클라이트(bakelite), 네오프렌(neoprene), 나일론(nylon), 폴리 염화비닐(polyvinyl chloride; PVC), 폴리스티렌(polystyrene; PS), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 초고분자량 폴리에틸렌(ultra-high molecular weight polyethylene; UHMWPE), 에틸렌 비닐아세테이트(ethylene vinylacetate; EVA), 폴리비닐부틸랄(polyvinyl butyral; PVB), 폴리프로필렌(polypropylene; PP), 폴리사풀루오르에틸렌(polytetrafluoroethylene), 폴리카보네이트(polycarbonate; PC), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate; PEN) 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET) 중 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구조의 에너지 하베스팅 시스템
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제1항에 있어서,상기 열전기판은금속 및 합성수지 중 하나 이상으로 이루어진 제1층상체와 반금속으로 이루어진 제2층상체의 적층 기판 것을 특징으로 하는 하이브리드 구조의 에너지 하베스팅 시스템
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제11항에 있어서,상기 금속은철(Fe), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 금(Au), 백금(Pt), 크롬(Cr), 코발트(Co), 희토류 원소, 아연(Zn), 인듐(In), 납(Pb) 및 주석(Sn) 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 하이브리드 구조의 에너지 하베스팅 시스템
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제11항에 있어서,상기 합성수지는반방향족 폴리아미드 수지, 폴리올레핀계 수지, 폴리비닐계 수지, 아크릴계 수지, 아크릴로니트릴계 수지, 폴리우레탄계 수지 및 불소계 수지 및 엔지니어링 플라스틱 수지 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 하이브리드 구조의 에너지 하베스팅 시스템
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제11항에 있어서,상기 반금속은비스무트(Bi), 안티몬(Sb), 텔루르(Te) 및 셀렌(Se) 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 하이브리드 구조의 에너지 하베스팅 시스템
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제1항에 있어서,상기 에너지 하베스팅 시스템은상기 인쇄회로기판 및 상기 열전기판을 통하여 채집된 전력을 저장하는 배터리충전부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구조의 에너지 하베스팅 시스템
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사각기둥 또는 원기둥 형태의 고탄성진동자 표면에 압전소자를 코팅하는 단계;상기 압전소자의 표면에 금속패드를 형성하여, 상기 고탄성진동자, 압전소자 및 금속패드의 적층 구조로 이루어지는 압전진동자를 형성하는 단계;복수개의 상기 압전진동자를 인쇄회로기판 상부에 수직 구조 또는 수평 구조로 배열하는 단계; 및상기 인쇄회로기판의 하부에 전력 발생을 보조하는 열전기판을 결합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구조의 에너지 하베스팅 시스템 제조 방법
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제16항에 있어서,상기 압전진동자가 상기 인쇄회로기판에 수평 구조로 배열되는 경우,상기 인쇄회로기판에는 상기 압전진동자의 진동을 위한 진동 공간을 더 형성하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구조의 에너지 하베스팅 시스템 제조 방법
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제16항에 있어서,상기 인쇄회로기판 및 상기 열전기판의 외부로 연결되며,상기 인쇄회로기판 및 상기 열전기판을 통하여 채집된 전력을 저장하는 배터리충전부를 더 형성하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구조의 에너지 하베스팅 시스템 제조 방법
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