• 융복합기술연구소 논문집
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• 제1권2호
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• pp.16-24
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• 2011

The angular electrostatic microactuator using skewed electrode array (SEA) scheme was proposed. The moving and fixed electrodes are arranged to make the driving force perpendicular to the rotating moment of arm. By changing the electrode overlap length, the magnitude of electrostatic force and stable displacement will be changed. In order to optimize the design, electrostatic FE analysis were carried out and the empirical force model was established for SEA. Simulation was performed to make the comparison between conventional actuators and SEA. The proposed SEA generates actuating torque 2 times greater than a comb-drive and stable actuator displacement 40% greater than a parallel plate type actuator. The angular electrostatic microactuator using skewed SEA scheme was designed and fabricated using SoG process.

• 지질공학
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• 제16권3호
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• pp.255-263
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• 2006

지표가 불규칙한 지형에서 경사시추공을 이용한 단극-쌍극자 배열 전기비저항 토모그래피 탐사를 보면, 우리는 시추공안에 있는 전류원과 지표의 지형기복 사이의 최단거리에 위치한 전위전극에서의 극성변화, 지형기복에 따른 거리계수와 포텐셜의 변화 및 모델링에서 경사 시추공에 위치한 전극과 절점의 공간적인 불일치 등을 고려할 수 있다. 요소분할 방법은 시추공이 곡선이거나 경사져 있을 경우와 하나의 요소에 여러 개의 전극이 있을 때 각 전극에 대한 절점 좌표를 지정할 수 있기 때문에 매우 효과적인 방법이라고 본다. 시추공과 지형기복이 동일한 경사를 갖는 경우에서의 역산 결과는 매우 좋은 영상으로 나타났으며 최소자승근의 오차가 안정적으로 수렴되는 경향을 보였다.

• 융복합기술연구소 논문집
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• 제1권2호
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• pp.6-15
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• 2011

This paper reports the design and fabrication of a micro-electro-mechanical-system(MEMS)-based electrostatic angular microactuator for a dual-stage servo. The proposed actuator employs a novel electrode pattern named "skewed electrode array(SEA)" scheme. It is shown that SEA has better linearity than a parallel plate type actuator and stronger force than a comb-drive based actuator. The moving and the fixed electrodes are arranged to make the driving force perpendicular to the rotating moment of arm. By changing the electrode overlap length, the magnitude of electrostatic force and stable displacement will be changed. In order to optimize the design, an electrostatic FE analysis was carried out and an empirical force model was established for SEA. A new assembly method which will allow the active electrodes to be located beneath the slider was developed. The active electrodes are connected by inner and outer rings lifted on the base substrate, and the inner and outer rings are connected to platform on which the slider locates. Electrostatic force between active electrodes and platform can be used for exiting out of plane modes, so this provides the possibility of the flying height control. A microactuator that can position the pico-slider over ${\pm}0.5{\mu}m$ using under 20 volts for a 2 kHz fine-tracking servo was designed and fabricated using SoG process.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2006년도 공동학술대회 논문집
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• pp.213-219
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• 2006

용장광산은 경상남도 마산시에 위치하며 흑색셰일내에 발달한 열극에 열수가 충진하여 형성된 함금은석영맥으로 구성된다. 이러한 광맥은 평균 맥폭이 $9{\sim}17cm$이며, 평균 품위가 금이 3.6 g/t이며, 은이 113.6 g/t 이하로 나타났다. 본 연구지역에서 전기 비저항 탐사는 유화광물을 포함한 광화대의 부존과 지질구조선을 파악하기 위하여 광역적조사와 정밀조사로 구분하여 실시하였다. 탐사방법은 지표에서 쌍극자배열 탐사와 경사시추공에서 시추공-지표, 지표-시추공 및 시추공내 쌍극자배열 탐사를 병행하였다. 경사시추공내의 쌍극자배열 탐사는 하나의 요소안에 여러 전극들이 존재하여 요소분할 방법을 이용하여 결과를 도출하였다. 정밀조사지역에서 용장맥의 연장성은 상부에서 짧지만 심부에 다소 길게 나타났으나 BH(04-04)호공의 측선까지 연장되지 않았다. 즉, 전기비저항 탐사의 3차원적 역산 해석은 광화대 및 구조대의 발달 상황 등이 각 심도에 따른 영상들로 제시되므로 광맥의 주향방향과 연장성이 비교적 정확하게 파악하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제25권6호
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• pp.403-421
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• 2023

도심지 내 지하구조물 개발의 필요성이 증가함에 따라, TBM 터널 시공 중 터널 굴진면 전방예측에 대한 연구가 꾸준하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 TBM 터널 굴착 중 복합지반을 조우하는 상황을 모사한 유한요소(finite element) 수치해석 모델을 개발하였다. 개발된 수치해석 모델은 이론해와 실내실험으로부터 측정된 전기 비저항 결과값과의 비교를 통해 그 성능을 검증하였다. 이후 실제 터널의 형상과 지반조건, 측정전극의 배열 조건 등 전기 비저항 탐사에 대한 영향 변수를 설정하고 이에 따른 매개변수 해석을 수행하였다. 그 결과, 복합지반 내 경계면의 경사가 가파를수록, 복합지반을 구성하는 두 지반 사이의 전기 비저항 차이가 클수록, TBM 굴착 중 전기 비저항 측정값이 더 급격하게 변화함을 확인하였다. 또한, 보다 효율적이고 정확한 복합지반 예측을 위해 적절한 전극 간격 및 전극 배열 위치 선정의 중요성을 제고하였다. 결론적으로, 본 연구에서 개발된 수치해석 모델을 통한 터널 막장면 전방 복합지반 예측은 TBM 터널 시공 과제의 구조적 안정성과 경제적 효율성 증대에 이바지할 것으로 사료된다.