• 접착 및 계면
• /
• 제25권1호
• /
• pp.169-274
• /
• 2024

최근 외부 자극에 따라 팽창과 수축을 가역적으로 반복하며 형태가 변하는 소재가 주목받고 있다. 이러한 소재는 소프트 로봇, 센서, 인공근육 등 다양한 분야로의 응용가능성을 가지고 있다. 본 연구에서는 고온 물질에 감응하여 이를 보호하거나 감쌀 수 있는 새로운 소재를 제안하였다. 이를 위해, 네마틱-등방성 전이 성질을 지닌 액정 엘라스토머(liquid crystal elastomer, LCE)와 높은 기계적 강도와 고온 수치 안정성을 지닌 폴리이미드(polyimide, PI)를 이용하였다. 용액공정으로 합성된 도프 용액을 마이크로 프린팅 기법에 도입하여 mm 미만의 마이크론 선폭을 지닌 LCE/PI 이중층 구조 2차원 패턴을 개발하였다. 벌집구조로 패턴된 LCE/PI 이중층 메쉬는 PI의 기계적 강도와 LCE 고온 수축 거동의 장점을 동시에 가지고 있었고, LCE 선택적 프린팅을 통해 고온에서 원하는 방향으로의 변형을 유도할 수 있었다. 그 결과, 특정 고온 물질을 가역 반복적으로 감쌀 수 있는 기능을 구현하였다. 본 연구는 LCE 분자 변화에 따라 다양한 온도 구간에서 전기에너지 인가없이 기능을 구현할 수 있는 다양한 액추에이터 분야의 응용 가능성을 시사한다.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
• /
• 제48권2호
• /
• pp.153-160
• /
• 1999

Dual-stage servo system for super-high density HDD has the chances of being composed of the coarse actuator(VCM) for track-seeking control and the fine actuator(microactuator) for-following control in near future. This paper presents the concept design of dual-stage servo system and the track-following control using an electrostatic microactuator for super-high density HDD. The electrostatic microactuator is designed and fabricated by MEMS(micro-electro-mechanical system) process. Both the nonlinear plant(voltage/displacement-to-electrostatic force) and the linear plant(electrostatic force-to-displacement) of the microactuator are established. Inverse function of the nonlinear plant is employed for a feedforward nonlinear compensator design. And feedforward control effect of this compensator is shown by time-domain experiments. A track-following feedback controller is designed using the feedback nonlinear compensator which is derived from the feedforward nonlinear compensator. The track-following control experiment is done to show the control efficiency of the proposed control system. And, excellent track-following control performance(2.21kHz servo-bandwidth, 7.51dB gain margin, $50.98^{\circ}$phase margin) is achieved by the proposed control system.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제28권12호
• /
• pp.1990-1996
• /
• 2004

This paper presents a nonlinearly modulated digital actuator (NMDA) for producing nano-precision digital stroke. The NMDA, composed of a digital microactuator and a nonlinear micromechanical modulator, purifies the stroke of the digital actuator in order to generate the high-precision displacement output required for nano-positioning devices. The function and concept of the nonlinear micromechanical modulator are equivalent to those of the nonlinear electrical limiters. The linear and nonlinear modulators, having an identical input and output strokes of 15.2${\mu}{\textrm}{m}$ and 5.4${\mu}{\textrm}{m}$, are designed, fabricated and tested, respectively. The linear and nonlinear modulators are linked to identical digital actuators in order to compare the characteristics of the linearly modulated microactuator (LMDA) and NMDA. In addition, an identical linear modulator is attached to the output ports of LMDA and NMDA. The NMDA shows the repeatability of 12.3$\pm$2.9nm, superior to that of 27.8$\pm$2.9nm achieved by LMDA. When the identical linear modulator is connected to LMDA and NMDA, the final modulated output from NMDA shows the repeatability of 10.3$\pm$7.2nm, superior to that of 15.7$\pm$7.7nm from LMDA. We experimentally verify the displacement purifying capability of the nonlinear mechanical modulator, applicable to nano-precision positioning devices and systems.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제8권2호
• /
• pp.57-65
• /
• 2008

무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Network)는 차세대 IT 기술로서 소형, 저가, 저전력을 필요로 하며, 외부환경의 모니터링과 제어기능을 수행할 수 있다. 이것은 소형 장치 안에 마이크로프로세서, 각종 센서, 액추에이터, 유 무선 통신 장치를 내장하는 수백 혹은 수천 개의 센서 노드로 구성된다. 본 논문에서는 이러한 센서 네트워크를 이용하여 기상의 악천 후 속에서 차량 및 도로 상황 정보를 실시간으로 미리 획득하고 분석하여 운전자에게 미리 도로의 안전속도를 통보할 수 있는 실시간 차량 안전속도 서비스 시스템을 설계하고 구현된 결과를 보여 주고자 한다. 본 시스템은 노면의 종류 및 기상 상태 등에 대한 정보를 수집하여 이를 바탕으로 운전자에게 안전 속도를 알려줌으로써 교통사고를 효과적으로 예방할 수 있는 방법을 제공할 수 있다.