• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.207-210
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• 2002

This paper is concerned with the experiments on the active vibration control of a plate with piezoceramic sensors and actuators. The natural frequencies of the composite plate featured by a piezo-film sensor and piezo-ceramic actuator are calculated by using the modal analysis method. Modal coordinates are introduced to obtain the state equations of the structural system. Six natural frequencies were considered in the modelling, because robust control theory which has inherent robustness to structured uncertainty is adopted to suppress the transients vibrations of a glass fiber reinforced(GFR) composite beam. A robust controller satisfying the nominal performance and robust performance is designed using robust theory based on the structured singular value. Simulations were carried out with the designed controller and effectiveness of the robust control strategy was verified by results.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제11권11호
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• pp.963-968
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• 1998

The stress distribution in multilayer piezoelectric ceramic actuators was investigated by Finite element analysis. The y direction stress was concentrated at electrode tip. The y direction maximum stress was decreased to 4.9$\times10^ 7 N/m^2$ with internal electrode gap(a) until 0.4 mm and was not much difference with external electrode thickness(c). The stress distribution with internal layers was almost same and the stress distribution of load condition was higher than that of no load condition The y direction maximum stress increased with the number of layer and saturated at 260 layers. In the case of defective actuator, the stress distribution was disconnected around the defect and larger than that of normal actuator.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.951-955
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• 2004

Piezoelectric(PZT) actuator can substitute for solenoid which is used in fluid control field because it has faster response times and no possibility of explosion. Besides, it is available in a high temperature and it has low energy consumption. In this study, pneumatic micro valve, bimorph type PZT actuator using the softner type PZT, carbon plate as a shim and its controller circuit were suggested and investigated. Performance tests and characteristics analysis, such as displacement, force, hysteresis and frequency properties, were carried out. The displacement of the actuator measured at the end point was 63 ${\mu}m$., force of the actuator was 0.052 N and maximum operating frequency was 15Hz. Also, characteristics of the micro valve with PZT actuator were evaluated in a testing system. The results show that the suggested PZT actuator is suitable for micro valve.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2006년도 추계학술대회논문집
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• pp.439-443
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• 2006

In this paper, a design of milli-gripper using piezoelectric actuator and flexible hinge structure has been suggested, and the dynamic characteristics of the milli-gripper has been analysed and improved. The milli-gripper consists of the operating and amplifier parts, and the perfomance of the gripper be heavily influenced by base excitation disturbances. The dynamic characteristics of milli-gripper has been measured by the FRF based on experimental modal analysis. It has been found by a series of experiments that the performance of the milli gripper using PID control is made a remarkable improvement in terms of gripping forces.

• 한국정밀공학회지
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• 제12권12호
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• pp.45-52
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• 1995

A prototype of a linear piezoelectric actuator is developed and its dynamic behaviors are investigated. The actuator consists of a driving tip with two stacked piezoelectric elements and a slider. Dynamic characteristics of slider over various vibration lici of the driving tip and changes of normal force acting on the vibratory tip are examined through experiments. The moving direction of slider can be controlled by changing a phase angle between input signals applied to piezoelectric elements. A change of phase difference between input signals also have a great influence on the vibration locus of driving tip. Changes of slider motion due to different vibration loci are examined by experiments.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 초전도 자성체 연구회
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• pp.105-107
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• 2003

강자성 형상기억합금은 기존의 압전재료 및 열적 형상기억합금을 이용한 전기-열-기계적 거동의 액츄에이터 재료를 대신할 수 있는 새로운 고성능 액츄에이터 재료로서 각광을 받고 있다. 그러한 강자성 형상기억합금들 중의 한 종류로서 단결정 및 다결정 $Ni_{2}MnGa$ 합금을 이용하여 자장인가시 변형을 관찰하였다. 거대 자장 유기 변형률을 설명하기 위하여 두 모델이 제안되었다. 변태 온도보다 낮은 온도에서는 마르텐사이트 상의 재배열에 의하여 변형이 일어났으며, 그 변태온도보다 높은 온도에서는 상변태에 의한 변형이 일어났다. 미세구조 관찰을 통하여 인가 자장의 방향에 따라 우선적으로 형성되는 마르텐사이트상을 관찰하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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• pp.228-229
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• 2006

본 연구에서는 초음파 모터 등의 고출력 액츄에이터에 응용 가능한 $04Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3-6Pb(Zr_xTi_{1-x})O_3$ 조성시스템에 소결온도를 달리하여 압전, 유전특성 및 미세구조에 관해 고찰하였다. 본 조성을 $1200^{\circ}C$ 온도에서 2, 4, 6, 8시간 소결하여 시편을 제조하였으며 이의 결정구조 및 미세조직을 분석하였다. 소결시간 증가에 따라 전기기계결합계수와 기계적품질계수는 증가하였으며, 압전상수는 Zr(Zr+Ti)비 0.390까지 증가하였으나 그 이상 증가함에 따라 감소하였다. 압전특성은 $1200^{\circ}C$에서 4시간 소결한 Zr=0.390인 조성에서 ${\varepsilon}_r$ = 4487, $k_p$ = 0.72. $d_{33}$ = 710, $Q_m$ =109의 우수한 특성을 나타내었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.455-458
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• 2002

In recent years, precision positioning stage is demanded fur some industrial fields such as semi conductor lithography, ultra precision machining and fabricating of nano structure. In this research, precision multi-axis positioning stage, which consists of pzt actuator, flexure, and capacitance gauge, is designed and developed. The performance of it such as 3-axis positioning, characteristic of motion and resolution is verified.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.304-304
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• 2010

최근 생활에 편리하며 휴대하기 좋은 전자기기들이 개발되고 있다. 휴대폰이나 MP3와 같은 전자기기들은 거의 필수품이라고 할 정도로 우리의 일상생활에 근접하여 있다. 그 종 대표적으로 휴대폰의 종류로 스마트폰과 같은 터치스크린을 이용한 사례는 점차 상승하고 있으며 시간이 지날수록 그 수요는 더욱 많아지고 있다. 때문에 몰입감 제공을 위하여 햅틱장치의 채용이 일반화 되고 있다. 햅틱장치란 가상환경이나 원거리에 있는 환경과 사용자가 상호 작용할 때 사용자에게 촉감이나 힘의 정보를 전달하여 주는 장치로 진동 및 회동 저항에 의해 사용자로 하여금 촉감들 느낄 수 있도록 하는 장치를 뜻한다. 즉, 현실감을 전달을 중점으로 하는 햅틱장치는 빠른 응답 속도와, 진동의 주파수와 크기는 독립적으로 제어가 가능해야 하며 기계적 수용기들을 직접적으로 자극할 수 있어야 한다. 하지만 모바일 햅틱장치의 경우 크기 및 소비전력의 문제로 모든 스펙을 만족하기에는 어려워 좀 더 한정적인 느낌을 제공할 수 없다. 현재까지 모바일 장치에서 햅틱 피드백을 위하여 진동모터나, 솔레노이드, 압전 액츄에이터 등이 많이 사용되어 지고 있다. 그 중 압전 액츄에이터는 입력에너지를 기계적 출력에너지로 변환되는 효과를 이용 한 것으로 압력 센서, 초음파 센서 등 많은 분야에서 응용되고 있으며 변위 범위는 작지만, 크기가 매우 작고 변위 정밀도가 높으며 발생력과 응답속도가 빠르다는 장점이 존재한다. 이를 이용한 햅틱 압전 엑츄에이터의 제작에 사용되는 압전 세라믹스는 높은 전기적 특성을 가질수록 더 졸은 효율을 가지며 이로 인하여 보다 좋은 전기적 특성을 가지는 압전 세라믹스를 필요로 한다. 현재 많이 사용되는 PZT계 세라믹스는 우수한 전기적 특성으로 많이 사용되고 있지만 Pb의 유독성으로 인한 환경문제로 Pb가 포함된 제품을 제한하고 있어 현재 Lead-free의 연구가 이루어지고 있다. Lead-free중 Ba$(Ti_{0.8}Zr_{0.2})O_3$(BZT)는 PZT계 세라믹스를 대체할 차세대 압전 재료로 주목받고 있다. 일반적으로 Lead-free의 압전계수($d_{33}$=100~300pC/N)는 비교적 낮은 값을 보이지만 BZT의 압전계수(BZT $d_{33}$~620pC/N)는 PZT계 세라믹스의 압전계수($d_{33}$=500~600pC/N)와 비교하여 부족하지 않은 압전계수를 보여주며 PZT를 대체할 재료로 주목받고 있다. 본 실험은 햅틱 압전 엑츄에이터용 무연 압전세라믹스의 제작을 위하여 Ba$(Ti_{0.8}Zr_{0.2})O_3-(Ba_{0.7}Ca_{0.3})-TiO_3$(BZT -BCT)의 조성으로 유전 및 압전 특성을 조사하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제12권7호
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• pp.26-31
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• 1995

A new actuating mechanism suitable for a micro positioning device is developed using piezo-electric elements. The actuator can make a step movement of 0.5 .mu. m up to 3.5 .mu. m. The step size can be adjusted on demand. By repeating this step action, long distance movement is achieved. Precise positioning can be obtained by combining the coarse motion with the maximum step size and fine motion. Two types of fine motion have been proposed for a driving method. Firstly, feedback control bases on PID is applied. The experimental results for the two method are presented.