압전 효과

1. 개요

2. 압전소자의 종류

• 석영
• 로셸염
• 전기석
• 타이타늄산바륨

3. 사용례

• 딱딱이(압전기) : 물리적 압력 혹은 충격을 미세 전류로 바꾸고 그것을 방전시키는 장치. 가스렌지 화구 옆에 붙어있는 파이어스타터가 바로 이 압전기다. 2000년대 이후로는 식당에서 종업원이 가스 화구에 불 붙이는 용도로 길쭉한 압전기(전기 라이터라고 부른다)를 들고 다니는 경우가 많다.
  과거 1990~2000년대 문방구 앞 뽑기에서 상품으로 이 압전기가 나온 적이 있었다. 용도에 대해서는 오락실 딱딱이 문서 참조.
  이 압전기의 원리를 활용해 미세전류 발전의 용도로 사용되곤 하나, 단독 발전용으로는 반복 입력을 필요로 하는 것과 출력이 끊어지듯 불안정하며 세기도 지극히 미미하다는 특징 때문에, 대충 뽑아내도 그나마 밝지 않은 손전등 같은 것에는 쓸 수 있는 열전 소자보다 쓰임새에 제한이 많다. 무엇보다 딱딱이로 쓰는 것보다 값이 훨씬 비싸지며, 소자의 내구성 문제와 낮은 발전 효율도 이것이 마이크로 스케일 발전에 널리 쓰이지 않는 이유로 꼽을 수 있다. 다만 밀리와트-마이크로와트 레벨의 에너지를 수집하는 에너지 하베스팅(Energy harvesting) 분야에서는 많은 관심을 받고 있는 소자이기도 하다. [1] 인구 유동이 많은 구역에 압전 보도블럭을 설치하여 배터리를 충전, 비상등처럼 저전력 등화류를 운용하는 연구가 진행중이다.
• 가속도 센서 : 각종 진동의 측정이나, 물체의 거동 측정에 쓰인다. 스마트폰의 화면을 기울이면 가로세로 자동 전환되는것도 달라지는 중력의 방향에 따라 3축 좌표계의 각 축별로 설치된 가속도센서의 전기 신호 표출량의 변화를 읽어서 구현한다.
• 초음파 모터
• 내연기관 인젝터 : 역압전 효과를 이용해 전기를 써서 압력/진동을 일으키는 액추에이터로서도 사용할 수 있다. 엔진에 들어가는 연료 분사 장치에 이 효과를 이용한 것이 있다. 일명 피에조 인젝터라 불리는 것으로 압전 소자를 액추에이터로 만들어 밸브를 제어해 연료를 분사하는 것이다. 보쉬에 따르면 솔레노이드 인젝터에 비해 반응 속도가 5배 빠르고 연료 분사압을 높여 초희박 연소에 기여할 수 있다는 장점이 있으나 단점은 매우 비싸고 고장이 잦다는 것이다.
• 쿼츠 시계
• 픽업(장치)
• 압전 세라믹 드라이버 - 상술된 역압전 효과를 이용한 이어폰용 발음체로, 압전 세라믹에 전기 신호를 고압으로 입력했을 때 진동이 발생하는 것을 이용해 발음체로 사용하는 것이다. 피에조 세라믹 드라이버라고도 한다. 가장 대표적으로 메인보드에 들어가는 비프 스피커가 있다.[2] 특성상 저음 재생에 불리하고 고음 재생에 유리하기 때문에 하이브리드 이어폰의 고음용 발음체로 채용되기도 한다. 2016년 즈음부터 사용되기 시작해서 현재는 피에조 트위터를 사용한 다양한 가격대의 제품들이 출시되어 있다.
• RPG-7 탄두의 충격신관