• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2010년도 추계학술발표논문집 2부
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• pp.634-637
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• 2010

본 논문은 미세구조의 마이크로 액추에이터의 구동해석을 위한 결과로써 3차원 유한요소해석(Finite Element Analysis, FEA)을 이용하여 수행하였다. 마이크로머신과 같은 미소구조물을 해석하는 경우, 컴퓨터의 메인 프로세스에 비해 프리프로세서(pre-processor)의 비중이 높아지고 있어 그 효율화가 가장 중요하다. 수작업에 의존해야 했던 지난날의 요소분할법 기술은 최근에 들어 여러 연구자들에 의해 개발되고 있다. 특히, 복합현상을 다루는 정전 액추에이터에 직접적인 적용에 다소 어려움이 있는데 3차원적인 수치 및 실험평가는 실용적인 문제에서 비추어 볼 때 매우 중요하다. 따라서 본 논문에서는 센서로서의 역할을 하는 마이크로 정전 액추에이터의 기본설계를 위한 토대를 구축하고자 3차원적인 FEA 시뮬레이션을 수행하여 미세 회전운동을 분석하였다. 그 결과 설계된 모델에서 먼저 자중해석과 Mode 해석에서 기준치를 모두 만족하였다. 또한 설계된 액추에이터의 형상에 따른 회전자의 변형해석을 수행하여 시작토오크와 탄성한계까지의 위치제어에 필요한 회전각을 구하였으며, 정전장 해석을 통하여 시작토오크는 전압 $V^2$에 비례함을 알 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권9호
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• pp.605-610
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• 2001

본 연구에서는 저전압 구동형 정전방식을 이용하여 마이크론 이하 간격(sub-micron gap)을 갖는 마이크로액추에이터를 제작하였다. 사각 팁과 삼각 팁의 두 가지 방식으로 마이크로액추에이터를 제작하여 비교하였다. 삼각 팁으로 제작된 마이크로액추에이터의 gap은 0.55㎛∼l.35㎛었다. 0.55㎛ gap을 갖는 제작된 마이크로액추에이터의 경우에 13V의 낮은 전압에서 1㎛의 변위와 2.3μN의 발생력을 나타내었다. 이 마이크로액추에이터의 1차 공진주파수의 측정값의 23kHz이었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.250-253
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• 2004

This study deals with the microvalve, which is composed of the multilayer bender type PZT actuator, actuator controller and microvalve body. The object of this study is to develope the microvalve with multilayer bender type PZT actuator. In order to achieve this object, prototype PZT actuator and microvalve were suggested and manufactured. Also, the performance of this model was evaluated through the experiments.

• 대한기계학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.418-426
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• 1995

A bubble-powered microactuator is designed conceptually. And the actuation mechanism due to bubble growth and collapse is studied numerically and analytically. In this analysis, it is estimated that the time lag for bubble formation on micro line heater, the duration of the bubble growth and collapse and the pressure change in actuator due to the bubble evolution. Based on these calculations, the actuator control scheme is visualized. This actuator may be applicable to the system which needs to pump liquid correctly and regularly.

• 소음진동
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• 제11권6호
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• pp.667-674
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• 2001

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권8호
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• pp.1-8
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• 2000

0.3 g의 하드디스크 드라이브에 사용될 수 있는 마그네틱 헤드를 장착할 수 있는 트랙 추적용 마이크로 액추에이터를 제작하였다. 이 액추에이터는 정전방식을 적용하였으며 2${\mu}m$ 두께의 열산화막과 20${\mu}m$ 두께의 실리콘 막이 직접접합된 SOI 웨이퍼를 이용하여 단지 3장의 마스크만을 사용하여 제작하였다. 고유진동수는 18.5 kHz이고 15 V DC와 15 V AC 전압이 동시에 가해진 상황에서 그 변위가 1.4 ${\mu}m$이였고 이때 30 V일 때 50 N의 정전력을 나타내었다. 또한 2.21 kHz의 서보 주파수 대역에서 이득여유가 7.51 dB이고 위상여유가 50.98$^{\circ}$이였다. 따라서 이 트랙추적 마이크로 액추에이터는 10 Gb/in$^2$의 기록밀도를 요구하는 하드디스크 드라이브에 충분히 이용될 수 있을 것이다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권6호
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• pp.599-606
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• 2010

본 연구에서는 다양한 작동조건(인가전압, 주파수)에 대하여 박막의 두께와 챔버의 직경이 열공압형 마이크로펌프의 액추에이터 박막의 거동 특성에 미치는 영향을 실험적으로 파악하기 위해 다양한 박막 두께와 챔버직경의 액추에이터를 제작하였다. 액추에이터는 파이렉스 표면에 위치한 마이크로히터, 챔버, 그리고 박막으로 구성된다. 모든 인가전압에 대하여 주파수가 10 Hz 이하로 감소함에 따라 박막 중앙의 최대 변위는 박막의 두께와 챔버의 직경에 관계없이 크게 증가한다. 낮은 주파수 영역에서 챔버로 공급되는 열량이 증가함에 따라 박막 중앙의 변위는 박막의 두께가 얇을수록, 챔버의 직경이 작을수록 증가한다. 10 Hz 이상의 주파수 영역에서 박막 두께, 챔버 직경, 공급 열량과 같은 모든 설계 변수가 박막 중앙의 변위에 미치는 영향은 미미하다.

• 센서학회지
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• 제12권4호
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• pp.156-163
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• 2003

일반적인 표면 마이크로머시닝 공정과 고분자의 중합공정을 결합하여 전도성 고분자인 폴리피롤 액추에이터를 제작하였다. 폴리피롤 액추에이터의 제작 공정을 검증하기 위한 가장 기본적인 구조물은 폴리피롤 캔틸레버이며 이를 이용하여 세포 조작에 응용 가능한 폴리피롤 그리퍼 및 밸브의 기본 구조물들을 제작하였다. 그리퍼는 손가락과 유사한 형태로 뼈에 해당하는 단단한 고분자와 근육에 해당하는 폴리피롤 등으로 구성된다. 밸브는 폴리피롤 캔틸레버에 유로가 결합된 형태로 제작되었다. 제안한 폴리피롤 액추에이터의 제작 공정 및 기본 구조물들은 세포 조작기구와 같은 바이오 관련 응용에 이용될 수 있을 것이다.

• 소음진동
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• 제15권4호
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• pp.19-24
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• 2005

• 재활복지공학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.229-236
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• 2016

자기 센서와 액추에이터는 산업과 의료 분야에서 광범위하게 사용되고 있다. 센서와 액추에이터의 기반의 통합시스템은 기계 및 전자 기기들의 일반적인 조합으로써 메카트로닉스로 정의된다. 최근에 자기 무선 센서와 액추에이터가 개발되어지고, 다양한 분야에서 사용되고 있다. 특히 이 메커니즘은 자성 물질 및 물리적 현상에 관한 것으로 자기의 세기의 따라 달라진다. 그러나 이들 연구의 경계는 명확하지 않다. 따라서, 자기 마이크로 로봇, 자기액추에이터 및 센서들을 포함한 새롭고 정확한 정의가 필요하다. 본 연구에서는 의공학 및 재활을 위한 자기 메카트로닉스의 진보되고 확장된 개념을 혈관 재활을 위한 무선 펌프 시스템과 모션 감지 시스템을 중심으로 소개하고자 한다.