일체형 자가 발전 무선 센서 노드에 대한 구조 안정성 평가

초록

일체형 자가 발전 무선 센서 노드는 철도차량을 모니터링에 이용되는 계측장비이다. 일체형 자가발전 무선 선세 노드는 진동기반형 자가발전기(vibration-based energy harvester, VEH)와 무선 센서로 구성되어 있다. VEH의 경우 다양한 구조 또는 구성요소에서 발생하는 진동(vibration)을 이용하며, 특히 전력생산 효율 향상을 위하여 대상 구조물 및 부품에서 발생하는 진동하중의 가진주파수와 VEH 자체의 고유 주파수와의 공진형상에 의하여 움직이는 부품의 변위를 극대화하여 발전을 하는 원리를 사용한다. VEH에서 생산된 전력을 이용하여 무선센서를 작동하여 부품에 대한 모니터링에 주로 이용된다. 따라서 고위험 구조물의 모니터링 조건에 사용 되는 일체형 자가 발전 무선 센서 노드의 실용성을 향상시키기 위해서는 이의 내구성 평가 등에 대한 연구가 절실히 필요하다. 본 연구의 목적은 철도차량 모니터링 시스템을 위한 일체형 자가 발전 무선 센서 노드의 구조해석을 수행하여 안정성을 평가하였다.