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일면과 타면을 관통하여 일정 패턴으로 다수의 음파 도파로가 형성되고, 상기 다수의 음파 도파로가 중심점, 중심축, 또는 중심면을 기준으로 서로 마주보게 배치되어 공간부를 형성하는 플레이트를 구비하며, 음원에서 발생된 음파가 상기 음파 도파로를 거치면서 상기 음파의 밀도가 증가되고, 상기 공간부에 국한되면서 공진되어 증폭되는 음파 증폭부;상기 공간부에 설치되어 증폭된 상기 음파의 압력 변화에 따라 진동하면서 상기 음파의 음향에너지를 전기적 신호로 변환하는 압전소자; 및증폭된 상기 음파의 주파수와 상기 압전소자의 공진주파수를 서로 일치시키는 주파수 조절부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 메타물질을 이용한 음향 에너지 수확장치
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제1항에 있어서,상기 주파수 조절부는, 상기 압전소자가 갖는 공진주파수가 증폭된 상기 음파의 주파수에 일치되도록 상기 압전소자에 결합되는 가변질량체를 포함하는 것을 특징으로 하는 메타물질을 이용한 음향 에너지 수확장치
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제2항에 있어서,상기 가변질량체는, 복수로 마련되어 서로 동일한 질량을 갖도록 구비되고,상기 압전소자에 결합되는 가변질량체의 개수에 따라 상기 압전소자가 갖는 공진주파수가 조절되는 것을 특징으로 하는 메타물질을 이용한 음향 에너지 수확장치
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제2항에 있어서,상기 가변질량체는, 복수로 마련되어 서로 다른 질량을 갖도록 구비되고,상기 가변질량체가 상기 압전소자에 선택적으로 결합됨으로써, 상기 압전소자가 갖는 공진주파수가 조절되는 것을 특징으로 하는 메타물질을 이용한 음향 에너지 수확장치
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제1항에 있어서,상기 주파수 조절부는, 증폭되는 상기 음파의 주파수가 상기 압전소자가 갖는 공진주파수에 일치되도록 상기 공간부의 체적을 조절하는 체적조절유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 메타물질을 이용한 음향 에너지 수확장치
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제5항에 있어서,상기 플레이트는, 복수로 마련되어 서로 이격되어 마주보게 배치되는 제1플레이트와 제2플레이트를 구비하고,상기 압전소자는, 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트 사이에 배치되며,상기 체적조절유닛은, 증폭되는 상기 음파의 주파수가 상기 압전소자가 갖는 공진주파수에 일치되도록 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트 사이의 거리를 조절하는 거리조절유닛인 것을 특징으로 하는 메타물질을 이용한 음향 에너지 수확장치
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