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자연 에너지에 의해 회전하는 프로펠러(110);상기 프로펠러(110)의 회전에 연동하여 정해진 궤도를 따라 구동하며, 하나 이상의 돌기가 형성되어 있는 구동부(120a, 120b, 120c); 및상기 구동부(120a, 120b, 120c) 외곽에 이격 배치되며, 상기 구동부(120a, 120b, 120c)의 돌기(125)에 의하여 기계적 에너지를 인가받아 변형 및 복원을 반복하면서 전기 에너지를 발생시키는 하나 이상의 압전 모듈(130);을 포함하며,상기 압전 모듈(130)은 캔틸레버(cantilever) 형태로 고정되어, 돌기(125)와 접촉에 의하여 탄성 운동하는 판형 몸체(131)와, 상기 판형 몸체(131)의 일면 또는 양면에 배치되며, 상기 판형 몸체(131)의 탄성 운동에 의해 변형 및 복원을 반복하면서 교류 전원을 발생시키는 압전 시트(132)와, 상기 압전 시트(132)와 전기적으로 연결되어, 상기 압전 시트(132)로부터 발생된 교류 전원을 정류하는 정류 회로(133)를 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 에너지 하베스팅 장치
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제1항에 있어서,상기 구동부(120a, 120b, 120c)는연결축(501)에 의하여 상기 프로펠러(110)와 연결되는 제1풀리(120a)와,상기 제1풀리(120a)와 이격되도록 배치되는 제2풀리(120b)와,상기 제1풀리(120a)와 제2풀리(120b)에 의해 정해지는 궤도를 따라 배치되며, 하나 이상의 돌기(125)가 형성되어 있는 벨트(120c)를 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 에너지 하베스팅 장치
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제1항에 있어서,상기 구동부(120a, 120b, 120c)는연결축(501)에 의하여 상기 프로펠러(110)와 연결되는 제1스프로킷(120a)과,상기 제1스프로킷(120a)과 이격되도록 배치되는 제2스프로킷(120b)과,상기 제1스프로킷(120a)과 제2스프로킷(120b)에 의해 정해지는 궤도를 따라 배치되며, 하나 이상의 돌기(125)가 형성되어 있는 체인(120c)을 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 에너지 하베스팅 장치
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제1항에 있어서,상기 압전 시트(132)는 Pb(Zr,Ti)O3＋Pb(Zn,Nb)O3, Pb(Zr,Ti)O3＋Pb(Ni,Nb)O3, Pb(Zr,Ti)O3＋PVDF 폴리머, Pb(Zr,Ti)O3＋실리콘 폴리머 및 Pb(Zr,Ti)O3+에폭시 폴리머, (Na, K)NbO3계 및 (Na, K, Li) NbO3계 중에서 선택되는 1종 이상의 압전 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 에너지 하베스팅 장치
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제1항에 있어서,상기 자연 에너지는 수력 에너지인 것을 특징으로 하는 압전 에너지 하베스팅 장치
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제6항에 있어서,상기 구동부(120a, 120b, 120c) 및 압전 모듈(130)은상기 구동부(120a, 120b, 120c)에서 상기 프로펠러(110)와 연결되도록 하는 연결축(501)을 제외하고는 방수 하우징(510) 내에 수용되어 있는 것을 특징으로 하는 압전 에너지 하베스팅 장치
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제7항에 있어서,상기 연결축(501)에는 기계적 실(mechanical seal)(520)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 압전 에너지 하베스팅 장치
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제1항에 있어서,상기 자연 에너지는 풍력 에너지인 것을 특징으로 하는 압전 에너지 하베스팅 장치
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자연 에너지에 의해 회전하는 프로펠러(810);상기 프로펠러(810)의 회전에 연동하며, 하나 이상의 돌기(825)가 형성되어 있는 회전축(820); 및상기 회전축(820) 외곽에 이격 배치되며, 상기 회전축(820)의 돌기(825)에 의하여 기계적 에너지를 인가받아 변형 및 복원을 반복하면서 전기 에너지를 발생시키는 하나 이상의 압전 모듈(840);을 포함하며,상기 압전 모듈(840)은 캔틸레버(cantilever) 형태로 고정되어, 돌기(825)와 접촉에 의하여 탄성 운동하는 판형 몸체(131)와, 상기 판형 몸체(131)의 일면 또는 양면에 배치되며, 상기 판형 몸체(131)의 탄성 운동에 의해 변형 및 복원을 반복하면서 교류 전원을 발생시키는 압전 시트(132)와, 상기 압전 시트(132)와 전기적으로 연결되어, 상기 압전 시트(132)로부터 발생된 교류 전원을 정류하는 정류 회로(133)를 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 에너지 하베스팅 장치
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제10항에 있어서,상기 압전 시트(132)는 Pb(Zr,Ti)O3＋Pb(Zn,Nb)O3, Pb(Zr,Ti)O3＋Pb(Ni,Nb)O3, Pb(Zr,Ti)O3＋PVDF 폴리머, Pb(Zr,Ti)O3＋실리콘 폴리머 및 Pb(Zr,Ti)O3+에폭시 폴리머, (Na, K)NbO3계 및 (Na, K, Li) NbO3계 중에서 선택되는 1종 이상의 압전 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 에너지 하베스팅 장치
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제10항에 있어서,상기 돌기(825)는 상기 회전축(820)에 내주면이 결합되는 톱니형 기어(822)의 톱니인 것을 특징으로 하는 압전 에너지 하베스팅 장치
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제13항에 있어서,상기 톱니형 기어(822)는상기 회전축(820)의 축방향을 따라 복수개가 결합되는 것을 특징으로 하는 압전 에너지 하베스팅 장치
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제10항에 있어서,상기 자연 에너지는 수력 에너지인 것을 특징으로 하는 압전 에너지 하베스팅 장치
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제15항에 있어서,상기 회전축(820) 및 압전 모듈(840)은상기 프로펠러(810)와 연결되는 회전축(820)의 일부를 제외하고는 방수 하우징(510) 내에 수용되어 있는 것을 특징으로 하는 압전 에너지 하베스팅 장치
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제16항에 있어서,상기 회전축(820)의 일부에는 기계적 실(mechanical seal)(520)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 압전 에너지 하베스팅 장치
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제10항에 있어서,상기 자연 에너지는 풍력 에너지인 것을 특징으로 하는 압전 에너지 하베스팅 장치
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제1항에 기재된 압전 에너지 하베스팅 장치를 이용한 압전 에너지 하베스팅 방법에 있어서, 자연 에너지에 의해 프로펠러(110)가 회전하는 단계;상기 프로펠러(110)의 회전에 연동하여 돌기(125)가 형성되어 있는 구동부(120a, 120b, 120c)가 정해진 궤도를 따라 구동하는 단계; 및상기 구동부(120a, 120b, 120c) 외곽에 이격 배치되는 압전 모듈(130)이 상기 구동부(120a, 120b, 120c)의 돌기(125)에 의하여 기계적 에너지를 인가받아 변형 및 복원을 반복하면서 전기 에너지를 발생시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 에너지 하베스팅 방법
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제19항에 있어서,상기 자연 에너지는 수력 에너지인 것을 특징으로 하는 압전 에너지하베스팅 방법
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제20항에 있어서,상기 구동부(120a, 120b, 120c) 및 압전 모듈(130)은, 상기 구동부(120a, 120b, 120c)에서 상기 프로펠러(110)와 연결되도록 하는 연결축(501)을 제외하고는 방수 하우징(510) 내에 수용된 상태에서 구동하며, 상기 연결축(501)에는 기계적 실(mechanical seal)(520)이 형성되는 것을 특징으로 하는 압전 에너지 하베스팅 방법
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제19항에 있어서,상기 자연 에너지는 풍력 에너지인 것을 특징으로 하는 압전 에너지 하베스팅 방법
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제10항에 기재된 압전 에너지 하베스팅 장치를 이용한 압전 에너지 하베스팅 방법에 있어서, 자연 에너지에 의해 프로펠러(810)가 회전하는 단계;상기 프로펠러(810)의 회전에 연동하여 돌기(825)가 형성되어 있는 회전축(820)이 회전하는 단계; 및상기 회전축(820) 외곽에 이격 배치되는 압전 모듈(840)이 상기 회전축(820)의 돌기(825)에 의하여 기계적 에너지를 인가받아 변형 및 복원을 반복하면서 전기 에너지를 발생시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 에너지 하베스팅 방법
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제23항에 있어서,상기 자연 에너지는 수력 에너지인 것을 특징으로 하는 압전 에너지 하베스팅 방법
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제24항에 있어서,상기 회전축(820) 및 압전 모듈(840)은 상기 프로펠러(810)와 연결되는 회전축(820)의 일부를 제외하고는 방수 하우징(510) 내에 수용된 상태에서 구동하며, 상기 회전축(820)의 일부에는 기계적 실(mechanical seal)(520)이 형성되는 것을 특징으로 하는 압전 에너지 하베스팅 방법
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제23항에 있어서,상기 자연 에너지는 풍력 에너지인 것을 특징으로 하는 압전 에너지 하베스팅 방법
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