• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.1456-1457
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• 2008

본 논문에서는 박막 PZT(Pb(Zr,Ti)O3)를 이용한 d33모드의 자가 발전 소자를 설계 및 제작 하였다. 자가 발전 소자는 진동 에너지를 압전 현상을 통해 전기 에너지로 변환하는 소자로서, 제안한 구조는 단일 외팔보가 아닌 20개 이상의 외팔보를 원형으로 집적한 구조를 갖기 때문에, 기존의 단일 외팔보 위주의 자가발전 소자보다 출력 전력이 우수하다. 자가 발전 소자의 성능 최적화를 위해 유한요소기법(FEM)을 통해 기계적 특성을 분석하였으며, 마이크로 머시닝 기법을 이용하여 초박형의 자가 발전 소자를 제작할 수 있었다. 제작된 자가발전 소자는 $1.2mm\times1.2mm\times0.5mm$ (높이)의 크기를 갖는다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.282-283
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• 2007

본 논문에서는 저전압에서 구동 할 수 있는 압전구동 방식의 RF MEMS 스위치를 설계하였다. 설계는 유한요소기법(FEM)을 지원하는 시뮬레이터 (ConventorWare)를 사용하여 수행하였고, 이를 바탕으로 deflection, contact force, stress 등 기계적인 해석을 함으로써 최적화된 설계를 할 수 있었다. 이번 설계에서는 적절한 contact force를 유지하면서 hinge에서 받는 stress를 최소화하기 위하여 구동기를 2개 사용한 듀얼형식의 모델을 제안하였고, hinge의 모양은 'ㄷ'로 하여 deflection을 향상시켰다. 이 듀얼형식의 최적화된 모델은 signal line과 contact pad 간의 gap이 3.4${\mu}m$일 때, 최초 2.8V에서 contact이 이루어졌으며, 5V에서 12.4${\mu}N$의 contact force와 116MPa의 stress를 얻었고, 차후, SP4T나 SP6T 등의 설계시 공간 효율이 높은 다양한 형태의 구조를 설계할 수 있다.

• 한국음향학회지
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• 제14권5호
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• pp.83-88
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• 1995

압전 세라믹의 재료 정수 규명의 일반적인 방댄은 어떤 형상과 분극 방향을 가진 진동체의 동특성을 이용하는 것이다. 본 논문에서는 압전 세라리의 복소 재료 정수극 규명하는 방법을 제시하였다. 이 방법은 이론적인 이미턴스 값과 실험으로 측정된 값과의 오차가 최소화 되도록 하는 비선형 최적화 기법을 사용하여 손실이 고려된 복소 압전 재료 정수를 규명하는 것이다. 재료 정수 규명을 위하여 이미턴스(Immittance)를 공진 주파수 근처와 저주파 영역을 포함하여 측정한 값을 동시에 활용하였다. 본 논문에서 제안된 방법을 검증하기 위해 PZT4 세라믹의 복소 재료 정수를 실험적으로 규명하였다.

• 한국음향학회지
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• 제34권2호
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• pp.108-116
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• 2015

수중 음향 벡터센서는 음압 뿐 아니라 음파의 진행 방향에 관한 정보를 측정할 수 있는 센서이다. 본 논문에서는 미세 외팔보를 이용한 수중 음향 벡터 센서를 구현하기 위해 음향학적 이론을 바탕으로 음향과 기계 구조물의 상호작용을 이론적으로 정립하고자 하였다. 감응 방식으로 압전 효과를 이용한 두 가지 유니모프(unimorph)형태의 모델을 제시하였으며, 제시된 모델에 대하여 압전 미세 외팔보의 거동을 집중 질량 모델을 통해 음파가 임의의 주파수와 각도를 가지고 미세 외팔보로 입사할 때 나오는 신호의 크기를 구할 수 있는 전달함수를 유도하였다. 또한 이를 바탕으로 매우 얇고 유연한 구조물로 미세 외팔보를 설계하면 매질의 입자 속도에 관한 정보를 직접적으로 측정 가능한 센서로 활용할 수 있다는 것을 확인하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제10권6호
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• pp.79-91
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• 2006

이 연구에서는 강교량과 같은 토목 구조물에서 유도파의(Guided waves)한 종류인 램파(Lamb wave)를 이용하여 실시간으로 균열손상을 감지할 수 있는 새로운 비파괴 검사방법을 제안한다. 기존의 유도파를 이용한 기술들은, 손상을 감지하기 위해 비손상 상태의 자료를 저장하고 이를 새로이 얻어진 결과와 비교하는 방법을 사용함으로써 잠재적인 손상을 진단해 왔다. 그러나, 공용중인 강구조물은 다양한 하중 뿐 아니라 상시로 변화하는 자연환경에 노출되어 있기 때문에 동일한 비손상 상태의 응답을 얻는 것이 매우 어려우며 이러한 방법을 적용할 경우 오보(false alarm)의 우려도 매우 높다고 할 수 있다. 따라서 이 연구에서는 보다 안정적인 손상감지기법을 개발하기 위해 기존에 얻어진 초기치를 이용하지 않으면서 실시간으로 손상 여부를 판단할 수 있는 방법을 제안하고자 한다. 이 연구에서 제안된 감지 기술은, 압전소자의 극성과 판파의 특성을 이용하는 것으로 얇은 판의 양면에 부착된 압전소자를 통하여 균열손상에 의한 신호를 선택적으로 감지해 내는 데에 그 목적이 있다. 균열이 발생한 판에서 진행하는 판파는 균열로 인한 판의 두께변화로 인해 모드 변화를 일으키게 되는데, 제안된 감지기법으로 이러한 모드 변화만을 선택적으로 추출할 수 있다. 다양한 수치해석과 실험을 통해 이 연구에서 제안된 손상감지기법의 효율성과 적용성을 입증한다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제13권10호
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• pp.777-784
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• 2003

본 논문에서는 압전소자를 이용한 코너 지지된 직사각형 박판의 음향 반응에 대한 제어에 관하여 이론과 실험적인 연구를 하였다. 3개의 각각 다른 종횡비의 알루미늄판을 사용하였고 고정은 4개의 코너에서 볼조인트를 이용하였다. 그 결과 종횡비가 가장 큰 박판에서 0∼200Hz 진동수와 80∼100dB의 음압의 가진에서 예측대로 가장 크고 선명한 응답을 보였다. 압전소자에 의한 판을 통한 음향전달 감소는 크지 않았지만, 압전소자를 이용한 음향반응 제어는 기대 이상으로 현저하였다. 본 실험은 항공기 승강문의 음장 가진에 대한 선행 연구를 확장시킨 독창적인 연구이다. 가장 중요한 차이점은 문의 조인트를 볼 조인트로 모사한 것이다.

• Composites Research
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• 제31권4호
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• pp.145-150
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• 2018

항공우주산업에서 구조물의 수명연장과 경제적 측면에서의 효율적인 운용을 위해 다양한 구조건전성모니터링(Structural Health Monitoring, SHM) 기법들이 제시되어왔다. 금속재 구조물의 경우, 수분이나 염분 등에 의한 부식이나 쉽게 응력집중이 발생하는 타공, 노치, 볼트 등과 같은 위치에서의 균열이 주된 관심사였으나, 항공우주산업에서의 복합재 사용비율이 증가함에 따라 손상 메커니즘이 더욱 복잡한 복합재 구조물에 적용이 가능한 고도화된 SHM 시스템의 필요성이 강조되고 있다. 본 논문에서는 Q-switched 레이저와 다수의 압전센서를 이용한 복합재에서의 AE(Acoustic emission) 위치탐지 기법을 제시한다. 제시되는 기법은 10 mm 이내의 거리오차로 방출위치 탐지를 목표로 하며 복합재 구조에서 수행된 AE 모사실험 및 위치탐지 시도 결과를 제시하여 기법이 유효함을 증명한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.241-242
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• 2007

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.143-144
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• 2008

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.491-492
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• 2010