• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.205-205
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• 2012

Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR) 장치는 국내 유일의 초전도 자석을 이용한 핵융합 연구 장치로서 초고온의 플라즈마를 생성하여 차세대 에너지원인 핵융합 에너지를 획득하는 것을 목표로 두고 있다. 플라즈마를 생성부터 유지하기 위해서는 수소 동위원소를 토카막 내부로 공급해 주어야 하는데 이러한 수소동위원소를 "연료"라 부르며, 이 연료를 토카막 내부로 공급해 주는 시스템을 연료주입 시스템(Fueling System)이라고 한다. KSTAR에서는 토카막 내부로 고속의 연료 주입이 필요하고 정밀한 양의 연료를 공급하는 밸브를 사용하여야 하며, 이러한 밸브를 제어 할 수 있는 제어기를 필요로 한다. 위의 사항에 적합한 피에조 밸브(Piezoelectric Valve)는 2 msec 이내의 개폐시간과 500 Torr ${\ell}$/s 이상의 유량을 흘려줄 수 있는 피에조 밸브로 압전소자에 가해지는 전압(0~250 V)에 따라 변위의 양에 비례하여 연료가 진공용기 내로 유입된다. 압전소자의 변위는 최대 140 ${\mu}m$로 최적화되어 있어야 하며, 정전용량(Capacitance)는 30~40 nF이어야 한다. 또한 소자에 힘(Force)를 가해 최대 7 N으로 136 ${\mu}m$의 변위를 가진 소자를 사용해야 한다. 피에조 밸브의 특성으로는 아날로그 신호로 작동이 되어야 하며, 유량신호를 피드백하여 밸브의 구동 전압을 정밀하게 제어 되어야 한다. 피드백 제어를 위해 압력센서는 XCS-190 Series를 사용하여 낮은 유량에서도 민감하게 반응하도록 제작하였으며, 고전압이 유기 되었을 때 제어기를 보호하기 위한 정션박스를 설치하였다. 밸브 제어기는 피에조 밸브의 개방 속도를 높이기 위해 밸브 구동 전압을 순간적으로 높이는 POP 전압을 생성하는 기능과 유량 신호를 피드백해서 밸브 구동 전압을 정밀 제어 하는 기능을 가지고 있다. 제어장치는 아날로그 및 디지털 제어회로의 전원용 +15 V DC와 밸브 구동용 +250 V DC 출력용의 전원 공급 장치(Power supply unit), 펄스 및 트리거 신호를 생성하는 Master Programmer unit), Pop 전압과 피드백의 중요한 기능을 수행하는 Valve controller unit로 제작 되었다. 피에조 밸브와 제어기는 상호 작용하여 동작을 원활히 할 수 있도록 특성 실험을 진행하여야 하며, 진공상태에서 Lack의 유무를 확인하여야 한다. 현재 개발 제작된 밸브의 진공누설시험 및 특성실험을 진행하고 있으며, KSTAR 5차 캠페인에 적용할 계획이다.

• 소음진동
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• 제21권4호
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• pp.25-29
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• 2011

자기변형(magnetostriction)에 관한 연재물 3번째로 이번 호부터는 본격적으로 자기변형 현상을 이용한 구동기(actuator)의 이론적인 모델링에 대해서 알아보기로 한다. 아직 필자의 이해의 수준이‘달인’의 경지에 이르지 않은 탓에 대부분의 내용은 기존의 논문의 내용을 요약 정리하거나 여러 논문들 간의 시각의 차이를 드러내는 방식으로 진행할 것임에 대하여 사전에 양해를 구한다. 또한 이 연재에서는 주로 구동기에 대한 내용을 언급하고 있으나 자기변형 물질 역시 피에조 물질과 마찬가지로 센서로 사용하는 것이 가능하기 때문에 이 연재에서 설명하는 내용은 센서를 설명할 때도 많은 경우 그대로 혹은 약간의 변형을 거쳐서 사용할 수 있음을 언급해둔다.

• 전기전자학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.190-198
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• 2010

피에조소자를 구동하여 자동카메라의 초점을 자동으로 제어하는 시스템에서 피에조를 구동하는 집적회로를 설계하였다. 가공된 피에조에 변위를 만들기 위해서는 고전압 DC가 필요하다. 휴대형기기에서 사용하는 3[V]~4.2[V]정도의 낮은 전원전압을 약 80[V]로 승압하여 피에조 구동전압으로 제공하는 한편 입력되는 1[Vp-p]의 제어신호를 -20[V]에서 +80[V]까지 조절되도록 설계하였다. 또한 IC 외부에 적용되는 소자가 최소가 되도록 하여 시스템의 전체 크기를 줄일 수 있도록 하였다. 제어용 프로세서로 IIC(Inter-IC) 인터페이스를 적용하기 위하여 구동회로 내부에 IIC 인터페이스 디지털 로직을 내장하였는데, 이는 제품의 검증, 양산시 양품판정을 쉽게 해주는 장점이 있다. 제작공정은 AMIS 사의 I2T100 2P_3M 공정을 사용하였는데 0.6[um], 100[V]급 BCD공정이며, 6INCH 웨이퍼를 사용하였다. 전원전압 3.6[V], 소비전력은 약 40[mW]정도이다. 칩 사이즈는 1600*1500 [$um^2$]이며, 칩을 소형패키지에 내장하여 조립하였기 때문에 휴대형기기에 적용이 편리하게 되어있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권10호
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• pp.2551-2556
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• 2009

링 레이저 자이로스콥의 주 동작은 폐경로 내의 상대 전파에 대한 위상 차에 의존한다. 공명 블록위에 설치 된 반사경들이 순항 파를 형성한다. 따라서, 공명 블록의 차원 정확도가 빔의 순항 경로에 영향을 미친다. 링의 공진 내에서 안정된 광학 빔 경로를 유지하기 위해서 피에조로 구동되는 이동거울이 공명 블록의 열팽창이나 기계적 변형하에서 경로치 제어를 하고자 선택되었다. 이 논문에서는 피에조 구동 거울의 탄성거동에 대한 수학적 설명을 제시하였다. 이 설명은 피에조 구동 거울의 개념 설계에도 적용될 수 있다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.164-173
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• 2006

In the electro-hydraulic injector for the common rail Diesel fuel injection system, the injection nozzle is being opened and closed by movement of a injector's needle which is balanced by pressure at the nozzle seat and at the needle control chamber, at the opposite end of the needle. In this study, the piezo actuator was considered as a prime movers in high pressure Diesel injector. Namely a piezo-driven Diesel injector, as a new method driven by piezoelectric energy, has been applied with a purpose to develop the analysis model of the piezo actuator to predict the dynamics characteristics of the hydraulic component(injector) by using the AMESim code. Aimed at simulating the hydraulic behavior of the piezo-driven injector, the circuit model has been developed and verified by comparison with the experimental results. As this research results, we found that the input voltage exerted on piezo stack is the dominant factor which affects on the initial needle behavior of piezo-driven injector than the hydraulic force generated by the constant injection pressure. Also we know the piezo-driven injector has more degrees of freedom in controlling the injection rate with the high pressure than a solenoid-driven injector.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1995년도 추계학술대회 논문집
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• pp.450-453
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• 1995

The beam rotating actuator, which can be utilized to improve the data transfer rate for the optical disk systems, has been developed. It can employ a newly developed laser beam rotating actuator for putting multi-beam spots on more than one track on the optical disk simultaneously. Therefore, It has to maintain up to .+-.0.01 .deg. resolution and high bandwidth performance. In this these, the Dove prism is used for the beam rotating actuator based on bimorph piezo material. The performance of the beam rotating actuator is verified since the dynamics ferquency performance is measured using the dynamic analyzer and the attached stain gage sensor. the beam rotating angle performance is also examined since the long range beam reflection character is utilized.

• 항공우주기술
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• 제9권2호
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• pp.31-35
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• 2010

The Ring Laser Gyroscope makes use of the Sagnac effect within a resonant ring cavity of a He-Ne laser and has more accuracy than the other gyros. The space launch vehicle use require the high accuracy Gyro to control and determine the altitude to deliver the satellite in the space. In this paper, The theory of the Path Length Control is explained. The electrical design of Path Length Controller is described. The Design for Path Length Controller is composed of the demodulator, integrator, phase shifter, high voltage amplifier. We apply the circuit to 28cm square ring laser gyro and get the test results.

• 한국정밀공학회지
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• 제23권1호
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• pp.201-208
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• 2006

Recently, there are many studies for the micro-machining using Piezo actuator. However, because of its step-by-step motion, it is nearly impossible to increase the machining accuracy for a circular path. To increase the accuracy, it is well known that it is necessary the finer and synchronous movement for x-y axes. Therefore, this paper proposes an adaptive control for finer movement of the actuator, and realizes a synchronous control for the x-y axes. The experimental results show that the machining accuracy is remarkably improved.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2009년도 정보 및 제어 심포지움 논문집
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• pp.341-343
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• 2009

The Ring Laser Gyroscope makes use of the Sagnac effect within a resonant ring cavity of a He-Ne laser and has more accuracy than the other gyros. The Low Earth Orbit satellite for observatory use require the high accuracy Gyro to control and determine the altitude because of the need of payload pointing accuracy. In this paper, The theory of the Path Length Control is explained. The electrical design of Path Length Controller Is described. The Design for Path Length Controller is composed of the demodulator, integrator, phase shifter, high voltage amplifier. We apply the circuit to 28cm square ring laser gyro and get the test results.

• 전기학회논문지
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• 제57권9호
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• pp.1584-1588
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• 2008

The Ring Laser Gyroscope makes use of the Sagnac effect within a resonant ring cavity of a He-Ne laser and has more accuracy than the other gyros. The Low Earth Orbit satellite for observatory use require the high accuracy Gyro to control and determine the altitude because of the need of payload pointing accuracy. In this paper, The theory of the Path Length Control is explained. The electrical design of Path Length Controller is described. The Design for Path Length Controller is composed of the demodulator, integrator, phase shifter, high voltage amplifier. We apply the circuit to 28cm square ring laser gyro and get the test results.