• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.50-50
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• 2008

본 연구에서는 전방항성 초음파 액추에이터의 제작, 시뮬레이션, 구동 드라이버 제작, 제어 방법에 대하여 연구하였다. 우선, 시뮬레이션 툴인 ATILA를 사용하여 전방향성 초음파 액추에이터를 설계하였고 구동 주파수, 어드미턴스 특성 그리고 액추에이터의 움직임을 분석하여 최적의 구동 주파수 영역을 파악하였다. 실제 구동을 확인하기 위하여 액추에이터 스테이지와 구동 드라이버를 개발 하였다. 전방항성 액추에이터 스테이지의 구조는 액추에이터와 4개의 볼 베어링이 알루미나 볼을 압착하는 형태이며 세라믹에 인가되는 사인파의 위상차에 의하여 4개의 방향으로 구동 할 수 있다. 또한, 액추에이터를 위치 제어를 위하여 로터리 엔코더 두 개를 사용하여 구의 움직임을 파악하였고 PID 제어기법을 사용하여 액추에이터의 움직임을 제어하였다. 스테이지 구조상 엔코더의 $70^{\circ}$ 내에서만 구동 가능하며, 실험 결과를 통하여 전방향성 초음파 액추에이터는 약 $1.2^{\circ}$의 분해능을 가지고 구동영역 내 원하는 좌표로의 이동이 가능했고, 향후 고 정밀 관절 및 인공 눈에 응용 가능할 것으로 사료된다.

• Journal of Digital Contents Society
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• v.18 no.7
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• pp.1451-1456
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• 2017

In this research we discuss an integrated actuator-control system for advanced control of a smart Shape Memory Alloy (SMA) actuator. Toward this goal, we designed and fabricated an actuator-control module combining two SMA actuating units with a single-chip microprocessor, two different sensing elements, and an actuator driver. In our proposed system, sensing elements include a 6-axis single-chip motion sensor for orientation measurement and a circuit for resistance measurement of SMA wires. We experimentally verified our proposed actuator-control system using actuator driving, sensor data readings, and communication tests.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.12 no.3
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• pp.112-120
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• 2003

The composite of ionic polymer and metal has been fabricated and used for actuators. Platinum is deposited by electroless plating method onto the both sides of ionic polymer where ac voltage is applied. This results in the bending motion of a beam type actuator. In this paper, the fabrication method of ionic polymer-metal composite has been explained and the moving mechanism has been fabricated and measured using the ionic polymer-metal composite actuator. The moving mechanism is wireless type and the power is supplied through the rail electrodes in base plate. The maximum speed of the moving mechanism was about 24cm/min.

• Composites Research
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• v.30 no.2
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• pp.165-168
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• 2017

Coiled polymer actuators fabricated by twisting polymer fishing lines or sewing threads respond to heating and cooling with their contraction and relaxation. However, their actuation speed is highly dependent on the heating and cooling rates. In order to improve the actuation speed, the coiled polymer actuator was coated with polydimethylsiloxane composites. The introduction of multi-walled carbon nanotubes into the polydimethylsiloxane improved the actuation speed by about 13%.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2013.05a
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• pp.538-539
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• 2013

수평 자세제어에 관한 연구는 플랜트 외부에서 발생하는 미지의 진동이나 불특정 외란이 인가되었을 때 이러한 외란을 적절히 제거하여 플랜트의 안전성을 확보할 수 있는 중요한 기술이다. 특히 수평 자세제어에 대한 문제는 선박이나 항공기 등 진동이나 미지의 외란이 발생하는 비선형시스템에 대하여 플랜트의 안전성을 확보하기 위하여 다양한 제어 알고리즘을 적용하여 진동 및 외란을 제거하고 있다. 본 논문에서 활용하고자하는 수평 자세제어용 액추에이터는 전자기적 에너지를 직선운동을 하는 기계적 운동 에너지로 변환하는 장치로서 산업현장에서 많이 활용하고 있는 액추에이터이다. 이러한 리니어 액추에이터(linear actuator) 3개로 구성된 3축을 활용하여 리니어 액추에이터 상부에 놓여진 플랜트의 수평을 제어하고자 한다. 또한 플랜트의 수평 상태를 계측하기 위한 센서로는 플랜트에 인가되는 외란을 계측하기 위한 가속도 센서 및 정확한 플랜트의 자세를 계측하기 위한 자이로 센서를 활용하여 플랜트의 수평 상태를 계측하도록 하며, 3개의 리니어 액추에이터를 제어하기 위한 마이크로프로세서를 기반으로 PID 제어기를 설계하여 리니어 액추에이터를 활용한 수평제어 성능을 제시하고 한다.

• Prospectives of Industrial Chemistry
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• v.23 no.2
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• pp.40-50
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• 2020

소프트 로봇의 수요와 관심이 증가함에 따라 생체 모방형 액추에이터 연구가 큰 관심을 받고 있다. 액추에이터란 외부 에너지를 기계적인 동작으로 변환하는 장치이며, 재료 자체가 유연하여 부드러운 움직임을 재현할 수 있는 소프트 액추에이터의 연구가 활발히 진행되고 있다. 고분자 연성 재료 중에 하나인 하이드로겔은 90% 이상이 물로 구성되어 있기 때문에 생체 친화적이면서 동시에 환경 친화적인 재료이며 이를 기반으로 한 액추에이터 연구가 새로이 각광받고 있다. 최근에는 하이드로겔 액추에이터의 성능 향상을 위해 나노재료를 하이드로겔에 첨가하는 연구가 진행되고 있으며, 나노재료가 갖는 고유의 특성을 활용함으로써 하이드로겔 액추에이터의 자극 감응성 향상, 변형 방향의 제어, 높은 변형 효율 그리고 기계적 물성 증가가 보고되고 있다. 이는 헬스케어를 위한 웨어러블 장치, 재활을 목적으로 한 인공 근육 등에 적용이 가능하다. 본 기고문에서는 자극 감응성 고분자와 나노재료를 이용한 하이드로겔 액추에이터 연구에 대해 자극(전기장, 빛, 열, 자기장)의 종류에 따라 분류하여 소개하고, 합성 전략 및 구동 원리에 대해 간략하게 설명하고자 한다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.37 no.11
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• pp.1080-1088
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• 2009

An actuator using piezoceramic material was designed in order to perform a flow control for flat plate flow. Boundary layer measurements were carried out to explore the flow disturbances by the designed actuator that was activated at low excitation frequency(15Hz). The mean velocity and fluctuation in the boundary layers were measured at $x/{\delta}^*=31.9$ downstream from the actuator tip by a one-dimensional hot-wire probe(55P14). Results reveal that low- and high-velocity regions were observed in the vicinity of the actuator center and in the outer area of the actuator respectively, and the formation of counter-rotating streamwise vortices was predicted. The fluctuations were persistently found in the outer part of the actuator and an inflection point in the spanwise gradient of the streamwise velocity was observed. Boundary layer instability was amplified at both the actuator excitation frequency and the T-S wave frequency when the actuator was excited at low frequency.

• 기계와재료
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• v.21 no.3
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• pp.32-41
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• 2009

공기압 액추에이터는 자동화 생산라인 등의 다양한 산업분야에서 사용되고 있으며, 고장이 발생하면 전체 시스템에 막대한 손실을 야기 시킬 수 있는 부품이다. 그러나 기존 공기압 액추에이터에 대한 연구는 설계 관점에서의 연구나 특성해석 및 구동속도 등의 제어관점에서의 연구가 대부분이었으며, 실린더의 수명과 신뢰성에 대한 연구는 거의 이루어지지 않았다. 이와 연관하여 최근 공기압 액추에이터의 신뢰성에 대한 중요성 및 소비자의 요구수준이날로 증대되고 있으며, 최근 공기압 액추에이터의 수명분포 데이터를 분석과 가속수명시험 실시를 통한 수명분포 추정과 형상모수의 동일성 검정, 제안한 복합가속 수명시험 모델에 대한 유용성 검증 등의 연구와 ISO를 중심으로 규격화를 위한 활동이 활발히 진행되고 있다. 따라서 공기압 액추에이터에 대한 신뢰성 평가기법 및 가속수명 시험평가 기술에 대한 기술적 접근법을 소개하고자 한다.

• Journal of the KSME
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• v.56 no.6
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• pp.46-49
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• 2016

이 글에서는 생체 모방 분야에서 인공 근육 액추에이터의 유력한 소재로 주목받고 있는 전기활성 고분자 액추에이터에 대한 소개와 최근 연구 동향에 대해 소개하고자 한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.38 no.5
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• pp.475-482
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• 2014

The precision hydraulic valve is widely used in various industrial field like aircraft, automobile, and general machinery. Servo actuator is the most important device for driving the precise hydraulic valve. The reliable operation of servo actuator effects on the overall hydraulic system. The performance of servo actuator relies on frequency response and step response according to arbitrary input signal. In this paper, we performed the analysis for the components of servo actuator to satisfy the reliable operation and response characteristics through the reliability analysis, and also induced the design parameters to realize the reliable operation and fast response characteristics of servo actuator for hydraulic valve operation through the empirical knowledge of experts and electromagnetic theories. We suggested the design equations to determine the values of design parameters of servo actuator as like bobbin size, length of yoke and plunger and turn number of coil, and verified the achieved design values through FEM analysis and performance tests using some prototypes of servo actuators adapted in hydraulic valve.