• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.21-21
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• 2004

본 논문은 수동 힘반영 기구의 안정성을 제어하기 위한 방법으로 수동성 제어기를 제안한다. 수동 힘반영 기구는 브레이크와 같은 수동 엑츄에이터를 사용함으로써 힘을 반영하게 되는데, 여기에 사용되는 수동 엑츄에이터는 사용자가 움직이고자 하는 방향의 반대방향으로만 힘을 생성할 수 있기 때문에, 힘을 생성할 수 있는 방향에 제한이 있다. 따라서 가상의 벽면을 나타내는 데에도 정확히 원하는 방향의 힘을 제시하지 못하고, 힘의 근사화를 통하여 가장 근접한 방향의 힘을 생성해낸다. 이는 이상적인 수동 힘반영 기구의 연구에서도 나타나며, FME(Force Manipulability Ellipsoid)에 의해 명확하게 설명이 되는 현상이다.(중략)

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1918-1919
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• 2011

상체 지원 외골격 로봇은 크게 인간의 근력을 보조하는 형태와 인간의 근력을 증강하는 형태가 있다. 여기서는 인간의 근력을 증강하는 외골격 로봇을 중심으로 기술하고자 한다. 이러한 외골격 로봇은 팔의 EMG (Electromyograph;근전도) 신호를 측정하는 방법보다는 손의 힘을 직접 감지하는 방법을 통한 팔꿈치와 어깨의 엑추에이터를 구동하는 방식을 취하는 경향이 있다. 본 논문에서도 후자의 방식을 이용하여 손에 작용하는 힘을 분석하여 외골격 로봇을 움직이는 방식을 취하였다. 손의 힘 중에서도 인간을 중심으로 볼 때 위방향과 전진방향의 힘을 분석하기 위하여 2개의 F/T(Force/Torque) 센서를 사용하였으며 팔을 벌리는 동작은 엑추에이터 없이 자유롭게 동작이 가능하도록 설계하였다. 이러한 위방향 및 전진방향 힘의 크기를 팔꿈치와 어깨의 엑추에이터의 동작으로 바꾸어 인간의 동작을 도울 수 있고 힘을 증폭할 수 있는 외골격 로봇을 설계 제작하였다. F/T 센서는 손의 힘을 전기적 신호로 바꾸어주는 로드셀로 이루어지며 손의 힘을 최대한 잘 반영하기 위한 구조를 고안하였다. F/T 센서의 전기신호는 증폭기를 거쳐서 잡음을 제거한 후에 A/D 변환하여 processor에서 처리되어진다.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.21 no.6
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• pp.575-581
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• 2000

본 논문에서는 척추침생검 시뮬레이터에서 사용의 햅틱 디바이스인 PHANToM(sup)TM을 이용하여 사실적인 힘을 구현하는 방법을 보여준다. PHANToM(sup)TM은 툴의 끝부분에서 좌표축 방향으로만 힘을 낼 수 있는 단점이 있으며, 시스템의 구동장치의한계로 인하여 딱딱한 물체에 닿을 때 불안정한 특성을 보인다. 또한 좁은 영역 안에서 복잡한 조직들로 인한 급격한 강도 변화도 시스템의 불안정을 초래한다. 모사되는 힘은 두가지 성분으로 나뉜다. 하나는 바늘이 삽입될 때 바늘의 길이 방향으로 느껴지는 힘으로 생체 조직의 모델을 통해 값이 구해진다. 다른 하나는 바늘이 피부를 뚫고 지나간 이후에 바늘이 초기 삽입 방양을 유지 시켜주는 회전방향 힘으로 피봇을 이용하여 구현하였다. 불안정성 문제와 바늘이 튀어나오는 문제는 램핑 필터와 시간변수를 이용하여 제거하였다. 침생검 과정은 생체조직의 탄성 변형뿐 아니라 파괴가 일어나는 변형이므로 사실적인 힘을 구현하기 위해서 실험 데이터를 이용하여 삽입 깊이에 따라 탄성 계수와 마찰 상수가 변하는 모델을 제안하였다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• v.14 no.3
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• pp.196-206
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• 1989

와권(渦券) 노즐에 작용(作用)되는 힘은 분두(噴頭)의 도구(導溝) 및 와실(渦室)의 기능(機能)에 의하여 축방향력(軸方向力)과 반경방향력(半徑方向力)으로 분류(分類)되고, 이 두 개의 힘은 미립화(微粒化)의 과정(過程)에 각각(各各)의 특성(特性)을 주고 있다. 반경방향(半徑方向)의 힘은 분두(噴頭)에서 분사(噴射)되는 입자(粒子)에 전단력(剪斷力)으로서 작용(作用)하지만 이 힘의 크기는 물방울의 직경(直徑) $100{mu}m$을 기준(基準)하여 2.4m/s의 속도(速度) 이내(以內)의 범위(範圍)이었으며, 그 속도범위(速度範圍)는 다음 유도된 식(式)으로 산출(算出)할 수 있었다. $$V_{ot}=(\frac{8g{\sigma}}{d{\gamma}})^{1/2}$$ 축방향력(軸方向力)은 아래 유도된 식(式)과 같이 분사액류(噴射液流)의 굴절각에 매우 민감하게 영향을 미치었고, 그 크기는 반경방향력(半徑方向力)에 비교(比較)하여 큰 값을 나타내었다. $$V_{\ell}={\sigma}[\frac{1}{2}{\rho}_{a}sin2{\theta}_d-4({\mu}+{\eta})\frac{\ell}{r_o}]^{-1}$$.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2001.11c
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• pp.331-333
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• 2001

원통 모양의 선형 유도 전동기를 구성하고 코일의 밖에 위치한 코일에 전류가 유도되며 이때 코일의 축방향과 이에 수직인 방향으로 힘이 유도되며, 이때 힘의 특성이 유도 전동기의 특성을 지님을 밝혀 내었다. 이 힘은 두 코일의 축이 어긋나서 생기는 힘과, 드라이브 코일의 open slit의 정도에 따라 다른 것을 밝혔다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2010.11a
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• pp.15-16
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• 2010

본 논문에서는 최소의 진동/소음을 가지는 SRM을 설계하기 위하여 고정자와 회전자의 Skew에 따른 단상 6/6 SRM의 소음/진동 특성을 비교, 분석하였다. SRM(Switched Reluctance Motor)에 발생하는 소음/진동의 주 원인은 모터 구동 시 Yoke 에 발생하는 방사방향 힘의 변화라고 할 수 있다. Yoke에 작용하는 힘은 돌극이 위치한 곳에 집중되므로 더욱 큰 진동을 유발하지만 회전자와 고정자에 동일한 Skew를 적용시키면 힘을 받는 Yoke의 면적은 늘어나게 되고, 따라서 방사방향의 힘을 요크 전체로 분산 시킬 수 있다. 이에 따라 스위치 온, 오프시 요크에 인가되는 방사방향의 힘의 최대치는 감소하게 되어 진동/소음이 현저히 줄어들게 된다. 본 논문에서는 최소의 진동/소음을 가지는 SRM을 설계하기 위하여 시뮬레이션을 통하여 회전자와 고정자의 스큐 각도에 따른 힘의 분포를 분석하였다. 시뮬레이션 결과를 바탕으로 하여 대표적인 특성을 가진 $0^{\circ}$, $18^{\circ}$의 SRM을 설계하여 소음/진동을 측정한 결과 제안한 방식이 소음/진동을 현저하게 감소시키는 효과를 가짐을 입증하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.130-130
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• 2004

본 논문에서는 RF 스위치의 엑추에이터로 사용하기 위한 수평구동형 박막형 PZT 엑추에이터의 설계, 제작 및 시험에 관한 것이다 기존의 RF 스위치들은 대부분 수직 방향의 접촉 방식을 채택하고 있고, 대부분 구조체가 두껍지 않은 막으로 이루어져 있어서, 엑추에이터로부터 힘을 충분히 전달받지 못한다. 이로 인해, 접촉력이 상대적으로 작게 되어, 접촉저항을 줄이기 위한 접촉압력을 내기 위해 접촉 면적을 줄일 수밖에 없게 된다. 따라서, 본 연구에서는 효과적인 힘의 전달이 가능한 수평방향의 접촉 방식과 상대적으로 큰 힘을 낼 수 있는 PZT 엑추에이터를 사용하고자 한다.(중략)

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.1221-1222
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• 2015

본 연구에서는 촉각 센서와 에너지 수확소자가 한 소자에 융합되어있는 구조를 제안한다. 이 소자는 압전 스트랩과 유연한 튜브, 폴리머 필름으로 구성되어있으며, 유연하며 잘 늘어나는 직물구조를 갖는다. 완성된 소자에 수평방향의 인장 및 수축 힘이 가해지면 전압이 발생하여 에너지 수확소자로 동작하며, 수직방향의 힘이 가해지면 정전용량이 변화하여 촉각센서로 동작한다. 제작한 소자가 에너지 수확소자로 동작할 때 최대 36.6 V의 출력 전압이 측정되었으며, 소자를 누르는 수직힘이 증가할수록 정전용량이 커지는 것을 확인하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1550-1551
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• 2011

본 논문은 가정에서 사용하는 중 저압용 차단기의 차단 능력을 향상시키기 위한 방법에 초점을 두었다. MCCB의 차단 능력은 MCCB내부 부품들의 재료나 형상 그리고 배열 등 여러 요소에의해 결정된다. 특히 본 논문에서는 MCCB 그리드의 형상을 변화하여 소호시간을 단축하는 방법을 제안하였다. 사고에 의해 차단기가 작동하게 되면 차단기 내부 접점에서 Arc가 발생하게 된다. 이때 발생된 Arc에의한 2차 사고를 방지하기위해, Arc를 빠른 시간에 소호시켜야한다. Arc가 발생하게 되면 Arc내부는 도체처럼 전류가 흐르게 되는데 이 전류에 의해 소호부의 그리드를 따라 자속이 형성된다. 그리드의 형상에 따라 Arc 기둥 주변에 불균형적인 자속이 유도되고 이 불균형한 자속에 의해 Arc 주변에는 불균형한 로렌츠힘이 발생하여 일정 방향으로 힘이 작용하게 된다. 이때 발생한 로렌츠힘 에의해 Arc 기둥은 그리드 방향으로 소호된다. 분석을 위해 유한요소법을 이용한 시뮬레이션을 사용하였고 그리드 형상 변화를 통해 일정방향으로 로렌츠힘이 변화 전보다 증가한 결과를 얻었다. 본 논문의 내용에 추가로 그리드 내부에서 자속의 이동을 효율적으로 전달하기위한 방법을 연구하면 더 큰 로렌츠힘을 얻어 소호시간을 단축시킬 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.25 no.1
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• pp.1-3
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• 2015

We demonstrate here an optical measurement technique to quantify the spin-orbit torques. The magnetization dynamics induced by the spin-orbit torques with a sinusoidal current injection is measured by use of polar magneto-optical Kerr effect. The measured signal is then analyzed based on the Landau-Lifhshitz-Gilbert equation with consideration of the spin-orbit torques. The present measurement technique is applied to Pd/Co/Pt films and then, the longitudinal and transverse components of the spin-orbit torques are successfully quantified. The present optical technique provides an alternative way to quantify the spin-orbit torques.