• Journal of the Korea Society for Simulation
• /
• v.5 no.1
• /
• pp.28-42
• /
• 1996

This paper describes a new automated simulation system for micromachines whose size range $10^{-6}$ to $10^{-3}$ m. An automic finite element (FE) mesh generation technique, which is bases on the fuzzy knowledge processing and computation al geometry technique, is incorporated into the system, together with one of commerical FE analysis codes, MARC ,and one of commerical solid modelers, Designbase. The system allows a geometry model of concern to be automatically converted to different FE models, depending on physical phenomena of micromachines to be analyzed , i,e. electrostatic analysis, stress analysis, modal analysis and so on. The FEmodels are then automatically analyzed using the FE analysis code, Among a whole process of analysis, the definition of a geometry model, the designation of local node patterns and the assignment of material properties and boundary conditions onto the geometry model are only the interactive process to be done by a user. The interactive operations can be processed in a few minutes. The other processes which are time consuming and labour-intensive in conventional CAE systems are fully automatically performed in a popular engineering workstation environment. This automated simulation system is successfully applied to evaluate an electrostatic micro wobble actuator.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 2002.10a
• /
• pp.1045-1048
• /
• 2002

Micromachines are extremely novel artifacts with a variety of special characteristics. Utilizing their tiny dimensions ranging roughly from 10 to $1O^3$ micro-meters, the micromachines can perform tasks in a revolutionary manner that would be impossible for conventional artifacts. Micromachines are in general related to various coupled physical phenomena. They are required to be evaluated and designed considering the coupled phenomena. This paper describes finite element analysis (FEA) simulation of practical behaviors for the micro actuator. Especially, electric field modeling in micro actuators has been generally restricted to in-plane two-dimensional finite element analysis because of the complexity of the micro actuator geometry. However, in this thesis, the actual three-dimensional geometry of the micro actuator is considered. The starting torque obtained from the in-plane two-dimensional analytical solutions were compared with that of the actual three-dimensional FE analysis results. The starting torque is proportional to $V^2$, and that the two-dimensional analytical solutions are larger than the three-dimensional FE ones. It is found that the evaluation of micro actuator has to be considered electrical leakage phenomenon.

• Journal of the Korean Magnetics Society
• /
• v.6 no.5
• /
• pp.340-352
• /
• 1996

최근 급속도로 발전하고 있는 첨단산업의 배경에는 반도체를 중심으로 한 디지틀 전자기술(Electronics)이 자리잡고 있음은 주지의 사실이다. 이러한 전자 및 정보기술 이후, 즉 포스트 일렉트로닉스(Post-electronics)시대를 겨냥한 새로운 돌파구로서 기대되고 있는 21세기 기술의 주도권을 잡을 기술이 어떤 기술이 될 것인가는 매우 흥미로운 질문이다. 현재 시점에서 볼 때 반도체를 매개로 한 20세기 정보전자혁명을 대신할 새로운 기술혁명으로 대두하고 있는것이 마이크로혁명이며, 이 마이크로혁명을 주도할 기술로서 세계적인 주목을 끌고 있는 기술중의 하나가 초소형 미소기계, 즉 마이크로머신(Micromachine)이다. 현재 '반도체를 능가할 수 있는 차세대 메카트로닉스(Mechatronics)혁명'이라 평가되고 있는 마이크로머신 기술은 과거 꿈으로나 가능하던 공상과학의 세계를 현실로 만들어 주는 경이로운 기술이며, 나아가 분자기술을 응용한 생체로봇, 생체컴퓨터 등 이른바 나노기술(Nano-technology)의 신세계로 향하는 입구라 할 수 있다. 이기술은 기계공학, 전자기술은 물론 물리학, 생물학, 화학, 재료공학 등 광범위한 분야의 기술이 총망라되어야 개발이 가능하며, 그 실현을 위해서는 매크로 한 세계와는 판이하게 다른 물리현상 등 마이크로한 세계의 특수성을 이해해야 함은 물론 에너지공급, 재료, 데이타통신, 구조조립 등 많은 기술적 난제를 극복해야 한다. 마이크로머신기술은 현재 일부 전문가를 제외하고는 일반은 물론 자기학분야의 연구자들에게도 별로 익숙하지 않은 분야이다. 그러나 이 기술의 미래 영향력이나 가능성, 필요성을 고려할 때 이제는 자기분야 연구자들도 이 분야에 관심을 가져야 할 것으로 생각하여 연구자들도 이 분야에 관심을 가져햐 할 것으로 생각하여 본고에서는 먼저 최근 마이크로머신의 기술동향을 개괄적으로 소개하고, 다음으로 마이크로머신에 사용되는 주요 재료들과 자성재료가 주도적인 기능을 하는 자기마이크로머신(Magnetic Micro-machine)에 사용되는 자성재료들에 관해 소개하고자 한다.