• Composites Research
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• 제27권1호
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• pp.25-30
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• 2014

실리콘 KE-12, NBR 그리고 NR 등의 유전 탄성체 종류, 두께 및 희석제 함유량을 함수로 한 전기활성 유전탄성체(EADE) 구동 성능에 대해 연구하였다. 탄성체의 두께($1{\rightarrow}0.5{\rightarrow}0.25{\rightarrow}0.1{\rightarrow}0.05$ mm)의 감소에 따라 그리고 희석제의 함유량 증가에 따라 KE-12 탄성체의 작동변위는 증가하였지만, 유전파괴는 낮은 전압에서 발생되었다. 동일한 탄성체 두께(1 mm)에 대해서 KE-12의 변위(2.24 mm)는 동일한 전압(25 kV)에서 NBR 혹은 NR보다 더 높게 나타났다. 시험한 탄성체 종류 중 KE-12는 가장 낮은 탄성계수를 NBR은 가장 높은 탄성계수 나타냈다. 하지만, NBR 탄성체의 변위는 높은 유전상수 때문에 NR의 경우 보다 높았다. EADE 구동기의 중요한 요소는 탄성체의 두께, 탄성계수 및 유전상수임을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권8호
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• pp.1083-1089
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• 2010

형상기억합금은 지능형 재료와 구조물에 널리 쓰인다. 큰 힘과 변위를 발생시키는 것이 특징이며 작동기, 소음 및 진동감쇠, 동역학적 튜닝, 형상의 변형 제어 등의 다양한 분야에 응용될 수 있다. 본 논문에 서는 형상기억합금튜브와 초탄성 스프링으로 구성된 형상기억합금 비틀림 작동기를 제안하였고 각각의 거동 특성을 알아보았다. 열전달 해석을 통해 저항열과 히터의 열을 동시에 형상기억합금튜브에 가하면 작동기의 성능을 더 향상시킬 수 있음을 확인하였다. 접촉 해석으로는 실제 작동기의 거동을 시뮬레이션하였고 정상적으로 작동함을 알 수 있었다. 3 차원 형상기억합금의 거동을 표현하기 위해 비선형 구성방정식을 유한요소 법으로 풀고 ABAQUS 의 U-MAT 기능을 이용하여 비선형 해석을 수행하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권5호
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• pp.539-543
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• 2012

셀룰로오스 EAPap 작동기는 생체 모방형 작동기의 하나로 생체적합하고 가볍고 비교적 낮은 전압에서도 큰 변위를 발생시킨다는 장점을 가지고 있다. 셀룰로오스를 재생하면서 셀룰로오스 파이버를 배열함으로써 압전 종이를 만들었다. 한편 셀룰로오스에 탄소나노튜브, 산화금속 나노분말, 전도성 고분자, 이온성 유체등을 물리적, 화학적으로 결합시켜 다양한 하이브리드 나노복합재를 만들었다. 본 논문에서는 셀룰로오스 EAPap 의 제조공정 및 이를 응용한 바이오센서, 화학센서, 유연트랜지스터, 그리고 작동기의 응용 디바이스에 대해 소개한다. 또한 셀룰로오스 EAPap 을 무선으로 구동하는 기술에 대해 소개한다. 이는 생체모방로봇, 정찰 등에 활용될 수 있다.

• Composites Research
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• 제24권6호
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• pp.12-17
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• 2011

자체-센서와 미세 작동기 응용을 위한 CNT와 ITO로 코팅된 나노복합재료의 계면접착 내구성과 전기적 특성을 평가하였다. 나노복합재료의 접착 및 계면 내구성은 반복하중 피로시험에 따른 전기저항도를 측정하여 평가하였다. CNT와 ITO의 고유 전기적 특성으로 인하여 CNT가 코팅된 PVDF 나노복합재료는 ITO가 코팅된 경우보다 다소 낮은 전기저항도를 나타내었으나, 모두 양호한 자체-감지능을 보여주었다. CNT/PVDF와 ITO/PVDF 나노복합재료 모두 계면 내구성은 양호함을 확인하였다. 정적 접촉각 시험을 통해 CNT와 ITO 그리고 PVDF간의 표면에너지, 접착일, 그리고 퍼짐계수를 평가하여 계면 내구성과 의 상호 관련성을 확인하였다. 수용액에서 CNT와 ITO로 코팅된 PVDF 시편의 최적의 작동성은 주파수와 전압을 달리하여 레이져 변위센서를 사용한 연신율 변화로 측정하였다. 작동된 두 나노복합재료들의 연신율은 주파수가 증가함에 따라 감소하며, 반면에 전압의 증가에 따라 상승하였다. 각 나노복합재료의 나노구조 및 고유의 전기적 특성으로 인하여, CNT/PVDF가 ITO/PVDF 보다 자체-감지 및 작동기로서 더 적합하다는 것을 알 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제31권4호
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• pp.374-381
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• 2011

최근 구조 건전성 모니터링을 위해 다양한 센서와 분석 기술들을 적용하여 기계/토목 구조물의 처짐을 측정하는 연구들이 활발히 수행되고 있다. 처짐을 측정하기 위해 사용되는 다양한 전기 기반 상용 센서의 경우, 많은 수의 센서가 설치될 때 함께 설치된 다량의 전선들은 전기적 잡음 문제를 야기하여 사용상의 어려움을 발생시킨다. 따라서 본 논문에서는 기본 센서의 문제점을 해결하면서 미세 변위를 손쉽게 측정할 수 있는 저가형의 광강도형 광섬유 변위 센서를 제안한다. 이를 위해, 광섬유 굽힘 손실 현상을 이용하여 센서부의 형태를 고안하였으며 민감도, 선형성 그리고 작동 범위를 구하기 위한 기초 실험을 수행하였다. 또한 변위 측정이 용이하고 구조물에 손쉽게 설치할 수 있도록 센서 헤드의 기구부를 새롭게 설계 제작하였으며, 이를 사용하기 위한 실시간 프로그램 또한 함께 개발하여 광섬유 변위 센서 시스템을 개발 완료하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제16권11호
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• pp.1165-1171
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• 2006

This paper presents a new type of jetting dispenser for the integrated circuit (IC) fabrication and surface mount technology The proposed system is featured by the piezoelectric actuator and hydraulic magnification device. After describing structural component of the dispensing mechanism and its operation principle, both the fluid modeling and the hydraulic magnification modeling are undertaken with a lumped-parameter method based on the analogy of the fluid system and mechanical system. A mathematical governing equation is then derived by integrating the fluid model with the mechanical model of the driving piston and piezoelectric actuator. Subsequently, in order to achieve a desired dispensing amount, control algorithm adjusting duty cycle of the driving voltage is synthesized and control responses are presented in time domain.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2006년도 추계학술대회논문집
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• pp.428-433
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• 2006

This paper presents a new type of jetting dispenser for the integrated circuit(IC) fabrication and surface mount technology. The proposed system is featured by the piezoelectric actuator and hydraulic magnification device. After describing structural component of the dispensing mechanism and its operation principle, both the fluid modeling and the hydraulic magnification modeling are undertaken with a lumped-parameter method based on the analogy of the fluid system and mechanical system. A mathematical governing equation is then derived by integrating the fluid model with the mechanical model of the driving piston and piezoelectric actuator. Subsequently, in order to achieve a desired dispensing amount, control algorithm adjusting duty cycle of the driving voltage is synthesized and control responses are presented in time domain.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2011년도 한국우주과학회보 제20권1호
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• pp.30.3-30.3
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• 2011

한국천문연구원은 Giant Magellan Telescope Fast Steering Mirror prototype을 개발 중이고, 반사경 제작과 tip-tilt 시스템 제작을 목표로 하고 있다. 반사경은 직경이 1.06m, 두께가 약 140mm, 질량이 약 100kg인 meniscus 타입인 비축 비구면 반사경이다. Tip-tilt 시스템은 바람에 의한 반사경의 진동과 망원경의 tracking jitter를 보정하기 위한 장치로써 tip-tilt 각도가 ${\pm}20"$ 범위 내에서 약 30Hz로 작동하는 시스템이다. 반사경 cell은 반사경 뒷면에 조립되어 반사경 cell 내부에 주입되는 진공과 함께 반사경의 무게를 지지하고, tip-tilt 시스템을 작동시키는 액츄에이터가 장착되는 base structure 역할을 한다. 이 논문에서는 반사경 cell의 초기설계와 반사경 cell에 발생할 수 있는 하중 조건에 따른 응력과 변위, 반사경 cell의 두께에 따른 고유진동수를 해석한 결과들에 대해 논한다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2001년도 추계학술대회논문집 I
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• pp.371-375
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• 2001

The concept of a new linear motor that uses piezo-stack actuator is demonstrated. The working principle is far different from the conventional inchworm motor. This motor is based on the self-moving cell concept. The linear motor has three cells and each cell is constructed with one piezo-stack actuator and a shell structure. A cell train is constructed by connecting these cells and the cell train is fitted into a guide way with a proper interference. The cell train moves along the guide way, by activating each cell in succession. The moving motion of the motor is tested. Since this linear motor uses piezo-stack actuator with unified clamping cell, it can produce fast speed, high resolution and large push force.

• Composites Research
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• 제22권6호
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• pp.7-12
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• 2009

본 연구는 압전 작동기 기반 초소형 날갯짓 비행체의 날갯짓 운동을 위해, 압전 작동기의 펌핑 운동을 효과적으로 날갯짓 운동으로 변환하는 힌지 메커니즘 제작 기법에 대해 다루었다. 경량화를 위해 탄소섬유/에폭시(Graphite/Epoxy) 프리프레그를 사용하고, 반복적인 제작이 용이하도록 레이저 절단기를 활용하였으며, 힌지부는 얇은 캡톤 필름을 이용해 컴플라이언트(compliant) 메커니즘으로 구성하였다. 제작된 힌지 메커니즘을 압전 유니모프 작동기 PUMPS에 연결하여 동작시켜 본결과, 300V 170Hz 인가 전압에서 $173^{\circ}$의 큰 날갯짓 각을 가짐을 확인하였다.