• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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• pp.357-360
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• 1997

Abstract: In teleoperation field robotic system such as hydraulically actuated robotic excavator, the maneuverability and convenience is the most important part in the operation of robotic excavator. Particularly the force information is important in dealing with digging and leveling operation in the teleoperated excavator. Excavators are also subject to a wide variation of soil-tool interaction forces. This paper presents a new force reflecting joystick in a velocity-force type bilateral teleoperation system. The master system is electrical joystick and the slave system IS hydraulically actuated cylinder with linear position sensor. Particularly Pneumatic motor is used newly in the master joystick for force reflection and the information of the pressure of salve cylinder is measured and utilized as the force feedback signal. Also force-reflection gain greatly affects the excavation performance of a hydraulically actuated robotic system and it is very difficult to determine it appropriately since slave excavator contacts with various environments such as from soft soil to rock. To overcome this, this paper proposes a force-reflection gain selecting algorithm based on artificial neural network and fuzzy logic.

• 공업화학전망
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• 제23권2호
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• pp.40-50
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• 2020

소프트 로봇의 수요와 관심이 증가함에 따라 생체 모방형 액추에이터 연구가 큰 관심을 받고 있다. 액추에이터란 외부 에너지를 기계적인 동작으로 변환하는 장치이며, 재료 자체가 유연하여 부드러운 움직임을 재현할 수 있는 소프트 액추에이터의 연구가 활발히 진행되고 있다. 고분자 연성 재료 중에 하나인 하이드로겔은 90% 이상이 물로 구성되어 있기 때문에 생체 친화적이면서 동시에 환경 친화적인 재료이며 이를 기반으로 한 액추에이터 연구가 새로이 각광받고 있다. 최근에는 하이드로겔 액추에이터의 성능 향상을 위해 나노재료를 하이드로겔에 첨가하는 연구가 진행되고 있으며, 나노재료가 갖는 고유의 특성을 활용함으로써 하이드로겔 액추에이터의 자극 감응성 향상, 변형 방향의 제어, 높은 변형 효율 그리고 기계적 물성 증가가 보고되고 있다. 이는 헬스케어를 위한 웨어러블 장치, 재활을 목적으로 한 인공 근육 등에 적용이 가능하다. 본 기고문에서는 자극 감응성 고분자와 나노재료를 이용한 하이드로겔 액추에이터 연구에 대해 자극(전기장, 빛, 열, 자기장)의 종류에 따라 분류하여 소개하고, 합성 전략 및 구동 원리에 대해 간략하게 설명하고자 한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.125-125
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• 2014

In 1991, Prof. Toshio Masuda of Kyoto University for the first time synthesized a representative of diphenylacetylene polymer derivatives, poly[1-phenyl-2-(p-trimethylsilyl)phenylacetylene] [PTMSDPA]. This polymer is highly soluble nevertheless a ultra-high molecular weight (Mw) of > $1.0{\times}10^6$ which showed excellent chemical, physical, mechanical properties [1]. As one of the most interesting features of PTMSDPA, Prof. Katsumi Yoshino of Osaka Univ. reported that this polymer emits an intense fluorescence (FL) in a visible region because of the effective exciton confinement within the resonant structure between the polyene pi-conjugated chain and side phenyl full-aromatic bulky groups [2]. Very recently, Prof. Ben-Zhong Tang of Hong-Kong Institute of Science and Technology clarified the idea that the FL emission of disubstituted acetylene polymer derivatives originates from intramolecular excimer due to the face-to-face stacking of the side phenyl groups [3]. Thus, to know what influence to intramolecular excimer emission in the film as well as to further understand how the intramolecular excimer forms in the film became more crucial in order to further precisely design the optimized molecular structure for highly emissive, substituted acetylene polymers in the solid state. In recent studies, we have focused our interests on the origin of the FL emission in order to expand our knowledge to developments of novel sensor applications. It was found that the intramolecular phenyl-pheyl stack structure of PTMSDPA in film was variable in response to various external chemical stimuli. Using PTMSDPA and its derivatives, we have developed various potential applications such as latent fingerprint identification, viscosity sensor, chemical-responsive actuator, gum-like soft conjugated polymer, and bioimaging. The details will be presented in the 49th KVS Symposium held in Pyong Chang city.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1998년도 하계학술대회 논문집 G
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• pp.2541-2543
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• 1998

This paper describes the fabrication process to fabricate metallic structure of high aspect ratio using LlGA-like process. SU-8 is used as an electroplating mold. SU-8 is an epoxy-based photoresist, designed for ultrathick PR structure with single layer coating [1,2]. We can get more than $100{\mu}m$ thick layer by single coating with conventional spin coater, and applying multiple coating can make thicker layers. In the experiments, we used different kinds of SU-8, having different viscosity. To optimize the conditions for mold fabrication process, experiments are performed varying spinning time and speed, soft-bake, develop and PEB (Post Expose Bake) condition. With the optimized condition, minimum line and space of $3{\mu}m$ pattern with a thickness of $40{\mu}m$ and $4{\mu}m$ pattern with a thickness of $130{\mu}m$ were obtained. Using the patterned PR as a plating mold, metallic structure was fabricated by electroplating. We have fabricated a electroplated nickel comb actuator using SU-8 as plating mold. The thickness of PR mold is $45{\mu}m$ and that of plated nickel is$40{\mu}m$. Minimum line of the mold is $5{\mu}m$. Patterned metallic layer or polymer layer, which has selectivity with the structural plated metallic layer, can be used as sacrificial layer for fabrication of free-standing structure.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제29권9호
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• pp.581-588
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• 2016

Piezoelectric thick films of a soft $Pb(Zr,Ti)O_3$ (PZT) based commercial material were produced by a conventional tape casting method. Thereafter, the interdigitated (IDT) Ag-Pd electrode pattern was printed on the $25{\mu}m$ thick piezoelectric film at room temperature. Co-firing of the 10-layer laminated piezoelectric thick films was conducted at $1,100^{\circ}C$ and $1,150^{\circ}C$ for 1 h, respectively. Piezoelectric cantilever energy harvesters were successfully fabricated using the IDT electrode pattern embedded piezoelectric laminates for 3-3 operation mode. Their energy harvesting characteristics were investigated with an excitation of 120 Hz and 1 g under various resistive loads (ranging from $10k{\Omega}$ to $200k{\Omega}$). A parabolic increase of voltage and a linear decrease of current were shown with an increase of resistive load for all the energy harvesters. In particular, a high output power of 3.64 mW at $100k{\Omega}$ was obtained from the energy harvester (sintered at $1,150^{\circ}C$).

• 생물환경조절학회지
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• 제24권4호
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• pp.308-316
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• 2015

최근 관심이 집중되고 있는 스마트온실의 기술적용 실태와 문제점을 파악하고 이를 토대로 단동온실의 ICT 기술적용 장애요인 극복과 생산성을 제고하기 위하여 실험을 수행하였다. 자동화 시설의 도입 장애요인으로는 시설비 부담(24%)이 높았으며, 설치업체 사후관리 미흡(19%), 잦은 고장(16%), 관리기술 미흡(15%), 기능 미흡(13%), 소득향상기여 미흡(12%) 순이었다. ICT 도입필요성은 노동력절감(15%)이 가장 높았다. 자동화 온실에서 문제가 발생되는 부분은 온실구조, 구동기제어, 복합환경제어기, 센서기술이 각 14%로 비슷하였고, 원격제어기술 13%, 작물관리기술 12%, 에너지절감기술 10%, 소프트웨어활용 8%이었다. 온실구조 측면에서의 문제점은 천창개선이 18%로 가장 많았다. 효율적인 온도 및 환기 제어를 위해 농촌진흥청 고시 10-단동-7형 온실에 랙피니언 천창을 추가하였으며, 지붕형태를 복숭아형으로 변경하였다. 온실내 환경의 균일성을 위해 공기 유동팬은 6대를 설치하도록 하되 필요에 따라 증설 가능하도록 하였으며, 에너지 절약을 위해 1, 2중은 두께 0.1mm필름을 사용하고 3중은 5겹보온커튼을 설치하였다. CFD 유동해석 결과, 측창이 열린조건에서는 풍상 방향의 평균 유속이 빠르고 온도가 낮았으며, 풍하 방향으로 멀어 질수록 평균 유속이 점차 느려지고 온도는 높게 나타났다. 반면, 측창이 닫힌조건에서는 평균 유속이 낮으며, 구역별로 큰 편차는 없었다. 다만 풍상 풍하의 천창이 모두 열린 조건에 비하여 풍하 방향의 천창만 열린조건이 영역별 평균 유속에서 더 높은 값을 보였다. 측창을 닫은 조건에서는 외기의 유동이 아닌 온실 내 설치된 환기용 유동팬에 의해 유속이 발생하며 외부 환기가 없는 조건에서 유동팬에 의한 순환은 실내 전체 공간의 유동 편차를 줄여 줄 수는 있지만 전체적인 온도에는 영향을 미치지 못하였다. 저측고의 영역별 평균 온도는 고측고보다 균일하게 나타났다. 겨울철 3중 다겹보온커튼 여닫음에 관계없이 유동팬 근처에서 유속이 높고 유동팬에서 멀어지면 유속이 거의 없는 것으로 나타났다. 또한, 시간경과에 따른 평균 온도는 3중다겹보온커튼 열림상태에서 약 2시간 후에 외부온도와 같아졌으나 닫힘상태에서는 5시간 이후에 외부온도와 같아져, 3중 다겹보온커튼의 보온효과가 뚜렷하였다. 같은 조건에서 열용량의 차이로 인해 저측고 온실이 고측고 온실에 비하여 온도 하강 속도가 빨랐다.