• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.25 no.2
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• pp.145-150
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• 2004

In this study for the prosthesis of the spatial and directional sensation for the blind, an ultrasonic scale system and an electronic compass system were developed. The ultrasonic scale utilizes 40 ㎑ sound for the detection of distance to the barrier and the spatial information is transferred to the blind by various sound interval, which is proportional to the distance. The electronic compass utilizes a magnetoresistor bridge for the detection of the magnetic field strength of earth in horizontal plane. The information for the direction of the earth's north is transferred by tactile stimuli by a vibrating motor band around upper head. Detection distance of the ultrasonic scale is ranged from 0.065 to 3.26 meters, and the detection angle resolution of the electronic compass is about 22.5 degrees. The integrated system of the ultrasonic scale and the electronic compass was developed. Distance information is converted to the location of the tactile stimulation along the clockwise direction by a vibrating motor according to the distance installed around upper head of the blind. The intent of this article is to provide an practical prosthetic tool of spatial and directional sensation for the blind. Daily practice of this system will improve the usefulness of this system.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.18 no.2
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• pp.115-124
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• 2004

This paper suggested the vibration characteristic improvement by variation mode of ring type ultrasonic motor. Design for the piezoelectric ceramic and elastic body of stator were calculated by the finite element method(FEM) that consider the resonance frequency, vibration mode and coupling efficiency etc. Through the result of vibration analysis from 6 order mode to 8 mode, the 7 order mode was gained very an excellent results that it was the coupling efficient, minimum power loss and bending vibration value. Here over 7 order mode, was acquired that an output current for input voltage was very a large increased results. The result of vibration calculation, from thickness 0.5[mm] to 2[mm], know the fact that the vibration displacement at 0.5[mm] is an high value too. From such analysis result, this paper was manufactured the ultrasonic motor of outer diameter 50[mm], inter 22[mm] having the about 43.86[KHz] resonance frequency. We have gated that a simulation result is 42.2[KHz] and an experiment result is 43.86[KHz]. Then, a propriety of this paper was established the result almost similar to though comparison, investigation of simulation and experiment result.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.201-201
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• 2008

박형초음파모터의 구조는 그림 1(a) 와 같이 크로스형태의 앓은 스테이터에 윗면과 아랫면에 각각 8 개의 압전세라믹이 부착된 형태이다. 압전세라믹의 분극방향은 로터와 접촉하는 스테이터의 A, B, C, D 네 개의 타점에서 순차적인 타원변위가 생성되도록 결정된다. 유한요소해석프로그램인 ATILA 5.2.4를 사용하여 최적설계를 한 결과 폭 3[mm], 길이 18[mm], 두께 1.8[mm], Brass 재질, Mid surface clamp 조건에서 입력전압 18[Vrms] 일 때 0.3[${\mu}m$]의 변위를 보였다. 최적설계된 모델을 제작하였고, 정확한 실험결과를 얻기 위해서 푸쉬풀게이지, x-y스테이지, rpm 메타, 토크게이지를 이용하여 실험테이블을 구성하였다. 그림 1(b) 는 마이크로컨트롤러를 이용한 구동 드라이버를 보여준다. 한 주기에서 1/4분주의 순차적인 네 개의 구형파를 생성하고, 이를 push-pull회로를 동하여 90도의 위상차가 나는 정현파를 생성하여 초음파 모터의 구동전원으로 사용한다. 엔코더와 AD 컨버터를 이용하여 정속도 운전을 위한 피드백 제어가 된다. 제안된 구동드라이버를 이용하여 측정한 결과, 구동 주파수 88.6[kHz], 입력전압 [40Vrms], preload 0.2 [N]에서 130 [rmp] 의 속도와 25 [gfcm] 의 토크특성을 보였다. 압력전압을 증가시킬수록 속도는 선형적인 증가를 보였고, 토크는 이와 반대로 감소하는 특성을 보였다. 피드백 제어회로가 없는 경우에는 preload 변화에 따른 극심한 속도 변화를 보였고, 피드백 제어를 하였을 경우에는 0.2~0.4[N]의 범위에서 정속도 운전이 가능함을 확인하였다. 기존의 주파수발생기와 파워 엠프를 이용한 구동장비와의 특성비교에서도 큰 차이를 보이지 않았으며, 장시간의 운전에도 안정적인 구동이 가능함을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.04b
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• pp.51-51
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• 2009

Thin Cross 초음파모터의 구조는 그림 1(a)와 같이 크로스형태의 얇은 스테이터에 윗면과 아랫면에 각각 8개의 압전세라믹이 부착된 형태이다. 압전세라믹의 분극방향은 로터와 접촉하는 스테이터의 중심부인 네 개의 타 점에서 순차적인 타원변위가 생성되도록 결정된다. 유한요소해석프로그램인 ATILA 5.2.4를 사용하여 최적설계된 모델을 제작하였고, 푸쉬풀 게이지, x-y 스테이지, rpm 메타, 토크 게이지를 이용하여 구동시스템을 구성하였다. 그림 1(b)는 마이크로컨트롤러(ATmega)를 이용한 구동 드라이버를 보여준다. 한 주기에서 1/4분주의 순차적인 네 개 의 구형파를 생성하고, 이를 push-pull회로를 통하여 90도의 위상차가 나는 정현파를 생성하여 초음파 모터의 구동 전원으로 사용한다. 피드백 회로인 맨코더와 AD 컨버터는 정속도 운전을 위해서 사용되었다. 제안된 구동드라이버를 이용하여 측정한 결과, 기존의 제품화된 드라이버와 비교하여도 특성의 큰 차이를 보이지 않았으며 피드백 회로를 통하여 부하변화에 따른 속도의 극심한 변화를 비교적 안정화 시킬 수 있었다. 입력전압을 증가시킬수록 속도는 선형적인 증가를 보였고 토크는 이와 반대로 감소하는 특성을 보였다. 피드백 제어회로가 없는 경우에는 프리로드 변화에 따른 극심한 속도 변화를 보였고, 피드백 제어를 하였을 경우에는 0.2~0.4[N]의 범위에서 정속도 운전이 가능함을 확인하였으며, 장시간의 운전에도 온도 및 속도특성이 안정적인 특성을 보였다.

• The Science & Technology
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• v.30 no.2 s.333
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• pp.84-85
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• 1997

휴먼로봇프로젝트를 실현시키기 위해 KIST가 94년 4월 제어시스템연구실에 설립한 로보틱스연구팀. 산업용 로봇의 모터가 6개 정도라면 휴먼로봇은 60개의 모터가 들어가야 하는 작업으로 3차원 거리측정시스템, 방해물감지 초음파시스템 등 다양한 연구가 진행중이다. 국산 휴먼 로봇이 탄생되면 원자력발전소나 지뢰탐사 폭발물제거작업 등에 투입될 것이다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2004.05a
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• pp.321-323
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• 2004

전자 제품에 사용되는 부품 ㆍ소재의 신뢰성 품질 평가를 위해 정밀한 모터의 제어기술, 첨단신호처리 기술, 압전소자 기술의 발달로 미세변화 계측의 재현성, 고분해능, 표면과 내부의 이미지관찰, 또한 미소부위에서 재료의 누설탄성표면파의 음속측정이 가능한 초음파현미경에 대한 연구가 최근 들어 활발히 진행되고 있다. (중략)

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.1570-1571
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• 2007

본 연구는 제지회사나 섬유회사 또는 인쇄업소등에서 각 제품의 원자재인 롤 형태의 종이, 원단 및 코팅지등의 필름이 롤러를 통해 고속으로 가공기계에 공급되어 감거나 풀 때 이동 중인 필름이 일정한 위치에서 벗어날 경우 초음파 센서가 이를 감지하여 필름을 이송하는 모터를 동작하여 롤러의 축선방향을 조정함으로써 필름이 항상 일정한 위치로 가공기계에 공급 될 수 있도록 구성된 시스템의 개발에 관한 내용이다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.162-163
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• 2009

본 연구에서는 초음파 진동자를 적용한 초극세사 자동 절단 시스템을 개발 하였다. 초극세사 자동 절단 시스템은 공진 주파수 28kHz를 가지는 초음파 진동자, 구동회로부, 원단 이송장치, 초음파 진동자 이송장치, 초극세사 원단과 에어실린더 사이의 정전기 발생을 방지하기 위한 정전기 제거장치, 구동모터, 및 절단 크기와 절단 속도 등을 조절하기 위한 전기제어 판넬로 구성하여 제작하였다. 또한, 개발한 절단 시스템을 이용하여 초극세사 클리너 시제품을 제작하여 절단면을 전자현미경으로 관찰하였고, 절단 시스템의 소음진동 특성을 평가하였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2012.06d
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• pp.169-171
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• 2012

본 논문에서는 사람의 신장을 측정하는 과정에서 기존의 수동식 측정 장비가 가지는 문제점을 해결하기 위한 방안으로 초음파 센서를 이용한 신장 측정 기술을 제안한다. 기존의 수동식 측정 장비 혹은 모터를 이용한 반 자동식 측정 장비의 경우 측정 장비의 일부가 사람의 신체에 직접 접촉한다는 문제와 측정 대상자의 수에 따라 측정 대상자와 측정 실시자 모두 많은 시간과 비용이 들어가는 문제가 있다. 하지만 초음파 센서를 이용하면 이 문제를 해결할 수 있다. 본 논문에서는 초음파 센서와 AVR 보드를 사용하여 비 접촉식 신장 측정 기법을 제안한다.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• spring
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• pp.167-170
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• 1999

초음파 변환기의 음향 특성 평가항목으로는 주파수에 따른 출력특성, 입력 전압에 대한 출력의 선형성(방사컨덕턴스), 방사음장의 지향성 및 대칭성 등을 들 수 있다. 평면 주사기법은 교정된 하이드로폰을 이용하여, 초음파 변환기에서 방사된 음파가 형성하는 음장의 분포를 측정하는 기법이다. 본 연구에서는 이들을 측정할 수 있는 장치로 DC servo모터를 장착한 3 축 이송 장치와 가로 400 mm, 세로 800 mm, 높이 400 m를 갖는 수조를 제작하고 제어프로그램을 개발하여 상온의 증류수에 형성된 초음파 음장의 공간 분포를 실험하여, 이론적 예측값과 비교하였다.