• 디지털콘텐츠학회 논문지
• /
• 제18권7호
• /
• pp.1451-1456
• /
• 2017

본 연구에서는 형상기억합금(SMA)을 응용한 스마트 액추에이터의 효율적 제어를 위한 통합 액추에이터-제어기 시스템 설계를 논의한다. 이를 위하여 두 개의 스마트 SMA 액추에이터 유닛과 함께 제어를 위한 싱글 칩 마이크로프로세서, 액추에이터 드라이버, 센서를 통합한 새로운 액추에이터-제어기 모듈을 설계하고 제작하였다. 제안된 시스템에서는 피드백 제어를 위해 모듈의 회전을 측정하는 6축 모션센서 칩과 SMA의 저항을 측정하는 회로를 포함한다. 실험을 통하여 액추에이터의 구동과 센서 신호와 통신을 확인하였고 이를 통하여 실제 액추에이터-제어기 시스템의 작동을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제37권11호
• /
• pp.1080-1088
• /
• 2009

평판 유동에서 유동을 제어하기 위하여 압전 세라믹을 이용한 액추에이터가 설계되었다. 액추에이터가 15Hz의 낮은 가진 주파수로 구동할 때, 설계된 액추에이터에 의해 발생된 유동 교란을 알아보기 위해 경계층 측정이 수행되었다. 경계층에서의 평균 유동속도와 섭동량이 액추에이터 끝단에서 $x/{\delta}^*=31.9$ 떨어진 하류위치에서 1축 열선프로브(55P14)로 측정되었다. 측정 결과, 속도가 느린 영역과 빠른 영역이 각각 액추에이터의 중심부근 및 바깥부분에서 관찰되었으며, 이것으로 서로 마주보며 회전하는 한 쌍의 유동방향 와류의 발생이 예측되었다. 섭동량은 액추에이터의 바깥부분에서 크게 나타났으며, 벽면근처에서 유동방향 속도의 스팬방향 변화에서 변곡점이 관찰되었다. 액추에이터가 낮은 주파수에서 구동하는 경우에는 경계층 불안정성이 액추에이터의 가진 주파수와 T-S 파동에 해당하는 주파수에서 함께 증폭된다.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.68-72
• /
• 2004

본 논문에서는 선형 액추에이터의 권선부에 구형파 전압을 인가시 권선부의 표면에 나타나는 온도의 변화에 대해서 고찰하였다. 또한 테일러급수로부터 구할 수 있는 유한차분 방정식을 유도하였고, 이를 바탕으로 직선형 피스톤 액추에이터의 권선에서 일어나는 온도 변화에 대한결과를 고찰하였다. 그 결과 액추에이터 표면의 온도가 주위온도에 비해 시간에 따라 증가하는 에너지 표출 현상을 확인하였으며 이를 바탕으로 선형 액추에이터의 동작시 온도 특성을 실제 시스템에 고려하여 적용할 수 있는 실험적 자료를 도출할 수 있었다. 이에 관한 결과는 액추에이터 뿐만 아니라 권선을 사용하는 전동기나 변압기와 같은 전기기기와 전자기력을 이용하는 분야에 참고자료로 활용될 수 있으리라 사료되며, 앞으로는 여러 조건 하에서 권선의 내부와 외부에서 일어나는 온도 및 동작 특성의 정밀한 해석 결과를 구하기 위해 좀더 구체적인 계산 방범과 개선이 필요하다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제38권5호
• /
• pp.475-482
• /
• 2014

유압밸브 구동용 서보 액추에이터는 항공기, 자동차의 유압시스템 그리고 산업용 유압시스템의 정밀한 작동에 중요한 장치이다. 서보 액추에이터의 신뢰성 있는 동작은 전체 유압시스템의 정밀한 제어에 큰 영향을 미친다. 서보 액추에이터의 주파수 응답특성, 스텝 응답특성과 같은 응답특성은 액추에이터의 성능을 판단하는 중요한 기준이 된다. 본 논문에서는 신뢰성해석을 통해 신뢰성 있는 동작과 응답특성을 만족시키기 위한 구성 부품에 대한 분석을 실시하였다. 또한 신뢰성 있는 동작과 빠른 응답성을 구현하기 위해 현장의 경험적 지식과 문헌 및 전문가의 전자기 이론을 통해 유압밸브 구동용 서보 액추에이터의 설계 파라미터를 도출하였다. 보빈, 요크, 플런저의 설계값, 그리고 코일의 감긴 수와 같은 서보 액추에이터의 설계값들을 결정하는 설계 파라미터를 제안하고, 설계방정식을 통해 산출한 설계값을 유한요소해석을 통해 타당성을 검증하였다. 또한 서보 액추에이터가 장착된 유압밸브의 성능시험을 통해 제안한 설계 방안의 타당성을 검증하였다.

• 센서학회지
• /
• 제12권3호
• /
• pp.112-120
• /
• 2003

이온 전도성 고분자와 금속의 복합물을 제작하고 이를 액추에이터로 이용하였다. 이온 전도성 고분자의 양면에 백금을 무전해 도금하여 전극으로 사용하고 이 두 개의 전극에 교류전압을 인가하면 구부러지는 형태의 빔 형 액추에이터를 제작할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 액추에이터의 제작 과정을 상술하고 이를 이용하여 이동형 액추에이터를 제작하였다. 이동형 액추에이터는 전선이 없는 형태로 하단의 전극 레일을 이용하여 전압을 인가하며 진동하는 빔 형 액추에이터의 충격을 흡수하며 앞으로 진행한다. 제작한 이동형 액추에이터는 최대 약 24cm/min 정도의 속도를 갖는 것으로 측정되었다.

• 소음진동
• /
• 제10권4호
• /
• pp.584-595
• /
• 2000

We design a new actuator for high density optical device in order to control the radial tilting motion. The newly designed actuator makes it possible to control the tilting motion actively, while the coventional actuator compress tilting motion with passive spring. First of all, We present 3-dimensional modeling of actuator and accomplish the modal analysis and magnetic analysis of actuator. Due to these results, a new designed actuator has performance of high sensitivity and high second resonance frequency. Secondly, We present the 3-DOF dynamic modeling of the 4-wire spring type actuator. sensitivity analysis is performed to consider the assembling error, such as the difference of mass center and force center. From these results, the sensitivities of rotation due to the assembly error are revealed and design criteria of rotation is presented. And experimental results of a newly designed actuator are presented and compared with theoretical results. Finally, We propose a dynamic tilt compensation and high acceleration actuator for high density optical storage devices.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.83-87
• /
• 2004

본 논문에서는 Magnetic Levitation Model 시스템을 이용하여 선형 액추에이터의 기본모델을 제안하고 전원 공급부의 입력 주파수의 변화로부터 액추에이터에 나타나는 현상을 Matlab프로그램을 활용하여 간접적 방법으로 고찰하였다. 그 결과는 실제적인 설계에 적용할 경우 설계 프로그램의 자료나 부분적 변경 시 참조 할 수 있으리라 사료된다. 본 논문에서 제안한 에너지 변환을 고려한Linear Actuator M3d진 시스템의 출력은 입력 주파수의 변화로부터 액추에이터가 고주파보다는 저주파에서 권선부에 나타나는 파형의 응답이 기준 입력파형에 더 근접함을 알 수 있었다. 이 결과를 바탕으로 Linear Actuator Model 시스템의 동작 시 특성이 실제 시스템에 활용할 때 간접적 방법으로 상당히 유용함을 확인 할 수 있었다.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
• /
• 한국조명전기설비학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.469-472
• /
• 2004

본 논문에서는 직선형 피스톤 액추에이터의 응용모델을 제안하고 이를 구현하였다. 구성된 액추에이터의 해석을 위해서 패러데이 법칙으로부터 기본 방정식을 유도하였고, 이를 바탕으로 소형, 경량, 고속 응답을 요구하는 시스템에 적용 가능한 실험적 자료를 얻었다. 또한 본 논문에서는 자계로부터 일반적으로 구할 수 있는 전자기력을 에너지 변환 이론적 관점에서 기계 방정식과 결합하고 전원 공급부의 인가 전압의 변화로부터 액추에이터에 나타나는 현상을 Matlab 프로그램을 활용하여 간접적 방법으로 고찰하였다. 그 결과는 실제적인 설계에 적용할 경우 설계 프로그램의 자료나 부분적 변경시 참조 할 수 있으리라 사료된다. 이 결과를 바탕으로 Linear Actuator MfdBl 시스템과 구현된 직선형 피스톤 액추에이터의 동작이 실제 시스템에 활용될 수 있는 방법으로 가능함을 검증할 수 있었다.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제18권2호
• /
• pp.110-114
• /
• 2004

본 논문에서는 직선형 피스톤 액추에이터의 해석을 위해서 패러데이 법칙으로부터 기본 방정식을 유도하였고, 이를 바탕으로 소형, 경량, 고속 응답을 요구하는 시스템에 응용될 수 있는 실험적 자료를 얻었다. 본 논문에서는 자계로부터 일반적으로 구할 수 있는 전자기력을 기계 방정식과 결합하여 에너지 변환 이론에 의한 직선형 피스톤 액추에이터의 운동시 플런저의 동특성을 구하였다. 이러한 기존의 방법들을 구조적으로 단순화하면서 용수철의 탄성력을 활용하여 시스템에 적용할 수 있는 직선형 피스톤 액추에이터(Serial Piston Actuator, SPA)를 제안하고, 소규모 직선형 변위를 요구하는 시스템에서 유(공)압식 피스톤을 대치하거나 호환할 수 있는 목적을 가지며, 추후 이와 관련한 연구에 참고될 수 있는 실험용 모델을 구현하고 이를 해석하였다.

• 감성과학
• /
• 제21권2호
• /
• pp.137-144
• /
• 2018

본 연구에서는 가변 통기성 스마트 의류의 제작을 위해 필요한 형상기억합금 액추에이터의 작동 조건을 파악하였다. 의복의 개방, 폐쇄와 같은 양방향 작동 시 형태 변형 시에만 전력을 소모하는 저전력 소모 액추에이터 개발을 위해 복수 채널의 일방향 형상기억합금을 이용하여 스위치로 작동되는 액추에이터를 설계하였으며 가장 효율적으로 작동할 수 있는 와이어의 직경과 전압인가 단위시간을 도출하였다. 선행연구 결과 도출된 양방향 작동이 가능한 일방향 형상기억합금의 직경 범위 내에서 Arduino 스위치를 제작하여 3.7V 전압인가 시 변화량을 분석한 결과 $0.4{\Phi}$의 액추에이터가 가장 적합한 것으로 나타났다. $0.4{\Phi}$ 형상기억합금와이어를 사용한 양방향작동 액추에이터의 개방, 폐쇄에 필요한 최적전압인가 시간을 도출하기 위해 액추에이터의 최대개방, 최소폐쇄 도달 전압인가 시간으로부터 50ms씩 감소, 증가 시키며 냉각 후 액추에이터의 내경을 비교하는 방식으로 측정한 결과 개방 동작에 필요한 최적 전압인가 단위시간은 4,100ms로 나타났다. 각 채널간의 발열에 의한 간섭을 최소화하기 위한 양방향간 작동 시 필요 딜레이 분석을 위해 상온에서 형상기억합금에 최적 전압입가 시간인 4.1초 동안 전원을 공급하고 가열 후 냉각까지의 과정을 열화상카메라로 촬영하여 형상기억합금 와이의 온도가 냉각시의 상변태온 이하로 하강하는 시점을 파악한 결과, 액추에이터의 양방향간 작동 딜레이는 1.8초 이상이 확보되어야 함을 파악할 수 있었다.