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기존 유해성 PZT 압전세라믹 기반 센서를 대체 가능한 고성능 친환경 압전형 진동센서
분야
전자/전기

기존 유해성 PZT 압전세라믹 기반 센서를 대체 가능한 고성능 친환경 압전형 진동센서

보유기관 및 연구자 : 한국원자력연구원

개발상태
4/9

기술완성도

TRL09

사업화

  • 본격적인 양산 및 사업화 단계
TRL08

시작품 인증/
표준화

  • 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
    - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL07

Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가

  • 시작품의 신뢰성 평가
  • 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL06

Pilot 단계 시작품
성능 평가

  • 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
  • 시작품 성능평가
TRL05

시제품 제작/
성능평가

  • 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
  • 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL04

연구실 규모의
부품/시스템 성능평가

  • 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
  • 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL03

연구실 규모의
성능 검증

  • 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
  • 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
  • 모델링/설계기술 확보
TRL02

실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립

  • 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL01

기초 이론/
실험

  • 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계

기술개요

전자제품/기기 속 납(Pb)을 대체한 친환경 소재 및 이를 기반으로 하는 소자 필요
전량 해외 선진 기술에 의존하고 있는 원자력을 포함한 국가 산업 설비/기기의 안전 모니터링용 센서 개발 필수적인 압전형 센서/부품국산화 및 친환경 압전형 센서/소재 개발 필요
인체 및 환경에 유해물질인 기존 상용 진동 센서류의 납(Pb)이 함유된 ‘납 티타늄 지르코늄 산화물(PZT)’ 압전소재와 이를 기반으로 하는 소자 및 부품을 대체할 수 있는 고성능의 친환경 압전 소재 및 소자가 필요함

기존기술 대비 개선점

친환경 압전소재를 이용한 압전 센서 특성 및 작업 신뢰성 4종
압전전하상수(d₃₃)와 큐리온도(Tc)가 높은 친환경 압전세라믹 원천소재
압전전하상수(g₃₃)와 큐리온도(Tc)가 높은 친환경 압전세라믹 원천소재
압축형 가속도계 센서: 감도 100 mV/g, 부착공진주파수 20 kHz 이상의 성능
전달형 가속도계 센서: 감도 100 mV/g, 부착공진주파수 30 kHz 이상의 성능
광대역형 음향발생형 센서: 100-1000kHz의 주파수 사용범위 성능
공진형 음향발생형 센서: 50-400kHz의 주파수 사용범위 성능
센서 제품에 대한 KC, CE, RoHS 인증 및 KOLAS 공인시험 완료
선진 상용 센서 대비 대등한 성능 보유