• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2001.10a
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• pp.154-158
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• 2001

산업이 고도화, 대형화됨에 따라 조선, 건설, 기계산업문야에서 대용량 힘 측정의 필요성이 날로 증가하고 있다. 힘 측정에 사용되는 힘 센서는 국가 힘 표준인 힘 표준기로부터 교정을 받아 사용함으로써 힘 측정 결과에 대해 국제적으로 인정받을 수 있다. 본 연구에서는 build-up 힘 표준기에 사용되는 build-up 힘센서를 설계 및 제작하고 힘 센서 각각의 특성과 build-up 시스템 전체의 특성을 실험하여 build-up 힘 센서의 오차를 평가하였다.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 1998.06a
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• pp.259-262
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• 1998

로봇 손이 자율적으로 동작하는데 있어서 촉각 센서는 매우 중요한 역할을 한다. 지금까지 로봇 손가락을 위한 광촉감 센서 융합 시스템들이 제안된 바 있으나 대부분 복잡한 시스템 구조로 인한 물리적인 한계로 소형화가 어렵다는 점이 커다란 문제였다. 본 논문에서는 복잡한 구성의 힘/역각 센서를 대치할 수 있는 3점 힘센서를 구성하여 힘백터를 측정하는 기법을 제안한다. 이 센서는 힘/역각 센서보다 간단한 구성으로 경제적으로 제작할 수 있다는 장점이 있으며 소형화 할 수 있기 때문에 로봇 손을 정밀 작업 등에 응용할 수 있게 할 것이다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.1 no.1
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• pp.37-41
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• 1991

A force sensor which employ the measurement of the change in the maximum induction of an amorphous core was constructed. This force sensor has a standard deviation of the non-linearity less than 0.1% within the range of 0 to 1 N, and a resolution of $1{\times}10^{-4}N$ for the core cross section of $6{\times}10^{-8}/m^{2}$. The sensor can also measure transient force at a sampling rate of 10 kHz which is the same as the magnetizing frequency of the core.

• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.30 no.6
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• pp.21-30
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• 2015

압력센서란 두 물체 간의 상호 작용하는 힘의 크기를 나타내는 물리적 양을 측정하는 디바이스로서 힘의 전달 크기, 힘의 방향 등을 측정하는 데 매우 광범위하게 사용되고 있는 센서이다. 사용하는 분야는 의료, 자동차, 항공, 공업계측, 가전, 환경제어분야 등의 전반적 산업제품과 산업시설에 응용되고 있으며, 측정원리는 힘의 변화에 따른 재료의 변위, 변형, 진동수, 변화, 열전도율 변화 등을 이용하는 것으로 종전의 기계식 감지방법에서 현재는 센서장치의 소형화를 위하여 반도체소자 제작기술과 Micro Electro Mechanical System(MEMS)기술을 이용하는 초소형, 저전력형 센서개발로 계속 발전하고 있다. 본고에서 멤스(MEMS) 압력센서의 최근 제품 기술 개발과 시장 및 산업동향을 알아보고 향후 더욱더 확장될 압력센서제품 기술의 기초 정보를 제공하고자 한다.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.3 no.2
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• pp.24-32
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• 1994

A force sensor of 30 MN capacity using build-up technique in which three load cells of 10 MN capacity are arranged in parallel was fabricated. A column spring element was adopted as a shape of a strain gage type load cell. Temperature compensation circuits were used to reduce the error of a load cell. It was estimated that the total error of the fabricated force sensor is less than 0.1 %. The force sensor may be used to calibrate or test material testing machines above 4.5 MN capacity in industries.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.1421-1422
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• 2015

본 연구는 스트립 힘센서에 기반한 무구속 호흡측정에서 스트립센서 최적 위치를 고찰하는 것을 주목적으로 한다. 이를 위해 압전센서를 사용하여 스트립 힘센서를 제작하였으며, 머리, 흉부, 복부 아래에 위치시켜 호흡성분을 검출하였다. 호흡성분 측정 정확성은 온도센서를 사용하여 코에서 동시에 측정된 기준 호흡과, 각 위치에서 측정된 결과의 비교를 통해 분석하였다. 결과적으로, 12명의 피험자를 대상으로 실험을 수행한 결과, 스트립센서를 사용하여 측정된 호흡간격은 기준센서 대비 $1.3669{\pm}0.5639$ 초 (머리), $0.9844{\pm}0.6336$ 초 (흉부), $0.7133{\pm}0.5185$ 초 (복부)의 평균절대오차를 보였다. 이는 복부에서 검출된 호흡성분이 기준호흡과 가장 유사함을 보여준다.

• 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.

• 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.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.16 no.10
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• pp.209-216
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• 1999

일반적으로 힘 제어는 힘 센서의 사용 여부에 따라 능동적 힘 제어와 피동적 힘 제어로 분류시킬 수 있다. 능동적 힘 제어는 힘 세서를 이용하여 구속력을 목표한 힘에 근접하도록 제어한다. 유연 매니퓨레이터의 함수(위치, 속도, 가속도)를 이용하여 일정한 힘에 근접하도록 제어한다. 유연 매티퓨레이터에 있어서 링크 선단의 강성 증대는 힘 제어뿐만이 아니라, 링크의 진동을 크게 유발함으로서 위치 제어에 불리하게 작용한다. 주로 사용되고 있는 힘 센서는 많은 변형 게이지(strain gauge)로 구성되어 있다. 유연 매니퓨레이터 또한 링크 선단의 변형을 측정하기 위해 변형 게이지를 사용하고 있다. 본 논문에서는 이점에 착안하여, 유연 매니퓨레이터의 선단의 탄성 변형을 측정하기 위해 장착한 변형 게이지를 이용한 위치/힘 제어를 제안한다. 먼저, 유연 매니퓨레이터의 집중 정수 모델로부터 링크의 탄성 변형과 구속력 관계를 도출한 후 이 관계를 이용하여 3차원 실험 유연 매니퓨레이터를 실시간 위치/힘 제어 실험을 수행하였다. 또한 범용 동력학 해석 소프트웨어인 ADAMS FEM 을 이용하여 해석하였다. 마지막으로, 실험 결과와 해석 결과를 비교 분석하여 본 논문에서 제안한 유연 매니퓨레이터의 위치/힘 제어의 타당성을 입증시켰다.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2005.11a
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• pp.515-518
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• 2005

플립칩과 같은 정밀한 전자부품을 일반적인 표면실장방법에 의해 고속으로 장착 시킬 경우에는 칩의 표면이 PCB 실장면에 닿는 순간 접촉력(Contact Force)이 크게 발생한다. 과도한 접촉력에 의해 솔더 볼의 표면에 크랙이 가거나 솔더 볼이 변형되어 좁은 피치 내에서 인접해 있는 솔더 볼이 서로 붙는다든지, 또한 리드가 손상된다든지 하는 등과 같은 현상이 발생하여 표면 실장 불량의 원인이 될 가능성이 높아진다. 또한, 유연한 재질로 구성된 PCB 실장면에 과도한 힘을 가할 시에는 실장면의 국부적인 탄성변형이 발생하여 칩의 장착위치가 변경되어 정확한 위치에의 장착이 어렵게 된다. 따라서 CSP 나 플립 칩과 같은 고정도 칩을 고속으로 정확한 위치에 실장하기 위해서는 칩을 장착할 때 플립칩과 실장면의 자세를 평형상태로 제어할 필요가 있으며, 특히 발생하는 충격을 감소시키기 위한 충격 제어와 충돌 후 일정한 접촉력 유지를 할 수 있는 힘 제어가 필수적임을 알 수 있다. 따라서 본 논문에서는 상기와 같은 자세제어 및 힘제어를 요구하는 플립 칩 장착을 위한 엑츄에이터와 거리/힘 센서 시스템을 개발하였다. 제안된 시스템의 효율성을 입증하기 위해 다양한 환경에서 성능시험을 수행하였으며, 그 결과 제안된 시스템의 만족할 만한 실험결과를 보여주었다.