• International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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• 제8권2호
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• pp.44-48
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• 2007

In recent years, the size of plane substrates and semiconductor wafers has increased. As conventional contact transportation systems composed of, for example, carrier rollers, belt conveyers, and robot hands carry these longer and wider substrates, the increased weight results in increased potential for fracture. A noncontact transportation system is required to solve this problem. We propose a new noncontact transportation system combining acoustic viscous and aerostatic forces to provide damage-free transport. In this system, substrates are supported by aerostatic force and transported by acoustic viscous streaming induced by traveling wave deformation of a disk-type stator. A ring-type piezoelectric transducer bonded on the stator excites vibration. A stator with a high Q piezoelectric transducer can generate traveling vibrations with amplitude of $3.2{\mu}m$. Prior to constructing a carrying road for substrates, we clarified the basic properties of this technique and stator vibration characteristics experimentally. We constructed the experimental equipment using a rotational disk with a 95-mm diameter. Electric power was 70 W at an input voltage of 200 Vpp. A rotational torque of $8.5\times10^{-5}Nm$ was obtained when clearance between the stator and disk was $120{\mu}m$. Finally, we constructed a noncontact transport apparatus for polycrystalline silicon wafers $(150(W)\times150(L)\times0.3(t))$, producing a carrying speed of 59.2 mm/s at a clearance of 0.3 mm between the stator and wafer. The carrying force when four stators acted on the wafer was $2\times10^{-3}N$. Thus, the new noncontact transportation system was demonstrated to be effective.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제24권8호
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• pp.627-631
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• 2011

[ $[Li_{0.04}(Na_{0.54}K_{0.46})_{0.96}](Nb_{1-0.04-X}TaxSb_{0.04})O_3$ ]lead-free piezoelectric ceramics have been prepared by normal sintering at $1,100^{\circ}C$ for 5 h. X-ray diffraction analysis indicated that specimens demonstrate orthorhombic symmetry when $Ta\leq5$ mol%. While transforming into tetragonal symmetry when $x\geq20$ mol%. These suggest that the orthorhombic and tetragonal phases co-exist in the ceramics with 5 mol% $cm^3$. As the result of SEM images, the grain growth was decreased with the increase of Ta substitution. The ceramics become 'softening', leading to improvements in $k_p$, $\varepsilon_r$ and $d_{33}$, but a decrease in $Q_m$. Excellent properties of $k_p$= 0.46, $d_{33}$= 293 pC/N, ${\varepsilon}_r$= 1,583 and Tc= $340^{\circ}C$ were obtained when Ta= 15 mol%.

• 센서학회지
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• 제6권5호
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• pp.392-399
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• 1997

본 연구에서는 $0.125Pb(Mg_{1/2}Nb_{2/3})O_{3}-0.435PbTiO_{3}-0.44PbZrO_{3}$의 조성을 갖는 hard계 압전 재료에 0.5 wt%의 $MnO_{2}$를 첨가하였으며, 이 시편으로 초음파 전동기를 제작하고자, 소결 온도에 따른 시편의 유전 및 압전특성에 대하여 연구하였다. 실험 결과, $1270^{\circ}C$의 소결 온도에서 다음과 같이 가장 우수한 압전특성을 나타냈다. 즉 시편의 밀도는 $7.72\;g/cm^{3}$ 유전상수는 570, 유전손실은 0.82 %f, 잔류분극 Pr은 $19.18{\mu}C/cm^{2}$ 항전계 Ec는 9.63 kW/cm, 전기기계 결합계수 kp는 55.1%, 기계적 품질계수 Qm은 886이 되었다. 또한 $1270^{\circ}C$ 에서 소결된 시편의 유전상수 및 유전손실을 주파수 변화와 온도 변화에 따라 조사하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집 Vol.17
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• pp.421-424
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• 2004

In this study, in order to develop low temperature sintering ceramics for ultrasonic vibrator, PNW-PMN-PZT system ceramics were manufactured with the amount of $CaCO_3$ addition and their piezoelectric, dielectric and microstructural characteristics were investigated. $CaCO_3$ addition to PNW-PMN-PZT basic composition was proved to be capable of sintering the ceramics at temperature below $1000^{\circ}C$ due to the effect of $Li_2CO_3-CaCO_3$ liquid phase. However, with increasing the amount of $CaCO_3$ addition, the second phase was appeared. As the results, electromechanical coupling coefficient (kp) and dielectric constant $(\epsilon_r)$ decreased. Taking into consideration electromechanical coupling coefficient (kp) of 0.49, mechanical quality factor (Qm) of 1396, dielectric constant $(\epsilon_r)$ of 1300 and density of $7.78[g/cm^2]$, it was concluded that the 0.25wt% $CaCO_3$ addition composition ceramics sintered at $920^{\circ}C$ was suitable for ultrasonic vibrator application.

• 한국음향학회지
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• 제35권3호
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• pp.175-182
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• 2016

수 MHz의 초음파를 이용하는 저주파 광음향 영상장치에 적용하는 것을 목적으로 압전단결정 PMN-PZT를 사용한 바늘형 수중청음기를 설계 제작하고, 그 특성을 수신감도가 알려져 있는 상용 PVDF(Polyvinylidene Fluoride) 수중청음기와 비교하여 평가하였다. 설계한 수중청음기의 임펄스응답을 KLM 모델에 의해 시뮬레이션한 결과, $50{\Omega}$의 종단 임피던스에 걸리는 최대 전압을 기준으로 한 수신감도는 -261.6 dB re $1V/{\mu}Pa$이며, 2 ~ 12 MHz 대역에서 5 dB 이내의 비교적 평탄한 특성을 가지는 것으로 예측되었다. 제작한 수중청음기의 수신감도를 순음 펄스를 사용하여 측정한 결과, 측정 가능한 2 ~ 8 MHz 대역에서 상용의 수중청음기에 비해 평균 10.9 dB 높게 나타났으며, 그 값은 $-255.8{\pm}2.8$ dB re $1V/{\mu}Pa$이었다. 나아가, 제작한 수중청음기를 기계주사형 광음향 영상장치에 적용하여 머리카락에 대한 영상을 획득하였는바, 수신된 광음향 신호가 상용의 것보다 크고, 영상 또한 우수함을 알았다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제11권3호
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• pp.8-15
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• 2017

본 논문에서는 압전유압펌프가 적용된 브레이크 등가 유압회로를 구성하고, 유압회로의 가감압 특성 실험 및 부하압 제어에 대한 연구를 수행하였다. 유압회로의 가감압 특성을 파악하기 위해 펌프 입력 전압에 따른 부하압 형성 실험을 수행하였고, 솔레노이드 밸브 특성이 감압에 미치는 효과를 파악하는 실험을 수행하였다. 가압 특성 실험을 통해 유압회로의 부하압 상승에 필요한 과도응답시간은 압력상승 구배를 조절하는 전압제어를 적용하여 개선할 수 있음을 확인하였고, 감압시는 솔레노이드 밸브 특성을 활용한 밸브 개폐시간 제어와 전압제어를 통해 과도응답시간 개선이 가능함을 확인하였다. 본 연구에서 개발된 제어기법을 적용하여 부하압 제어실험을 수행한 결과, 가압의 경우 10ms 이내로, 감압의 경우 30ms 이내로 과도응답시간을 개선할 수 있었다. 본 연구에서 제안된 부하압 제어기법은 압전유압펌프가 적용된 유압 브레이크 회로의 부하압을 제어하는데 매우 유용할 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권10호
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• pp.681-687
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• 2016

마이크로 인젝션을 바이오분야에 적용하기 위해 고압생성을 통해 침투하는 방법을 채택하였다. 그러나 고압의 액체를 인젝션 할 경우 그 양을 미세하게 하기 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위해는 고속으로 동작하는 개폐밸브에 의한 방법이 있다. 본 연구에서는 수백 Hz로 동작가능한 압전 액추에이터로 구성된 개폐밸브를 적용하여 실험하였다. 압전밸브를 구동하는 파형을 다양하게 조절하고 노즐의 구조에 의한 영향을 알아보기 위해 5가지 서로 다른 치수의 노즐을 제작하였다. 다양한 노즐과 구동파형 변수를 조절하면서 무엇이 인젝션 볼륨과 인젝션 힘에 큰 영향을 미치는지 확인하였다. 이 실험을 통해, 인젝션 볼륨을 줄이고 인젝션 힘을 증가시키는 방법을 알아냈고 목표치가 있다면 그에 맞는 다양한 값을 결정할 수 있게 되었다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제17권3호
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• pp.380-390
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• 2003

This paper addresses the problem of the modeling and vibration control of tapered rotating blade modeled as thin-walled beams and incorporating damping capabilities. The blade model incorporates non-classical features such as anisotropy, transverse shear, secondary warping and includes the centrifugal and Coriolis force fields. For the rotating blade system, a thorough validation and assessment. of a number of non-classical features including the taper characteristics is accomplished. The damping capabilities are provided by a system of piezoactuators bonded or embedded into the structure and spread over the entire span of the beam. Based on the converse piezoelectric effect, the piezoactuators produce a localized strain field in response to a voltage and consequently, a change of the dynamic response characteristics is induced. A velocity feedback control law relating the piezoelectrically induced transversal bending moment at the beam tip with the appropriately selected kinematical response quantity is used and thebeneficial effects upon the closed-loop dynamic characteristics of the blade are highlighted.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.3264-3269
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• 2007

Combustion instability is a serious obstacle for the lean premixed combustion of gas turbines, and can even cause fatal damage to the combustor and the entire system. Thus, improved understanding of the mechanisms of combustion instability is necessary for designing and operating gas turbine combustors. In this study, in order to understand the instability phenomena, an experimental study was conducted in a rearwardstep dump combustor with LPG and air. The fluctuations of pressure and heat release were measured by piezoelectric pressure sensor and High speed Intensified Charge Coupled Device (ICCD) camera respectively. Various types of combustion modes occurred in accordance with the equivalence ratio and the fuel supplying conditions. The unmixedness of the fuel and air can be controlled by changing the mixing distance ($L_{fuel}$). It is found that the unmixedness of the fuel and air affects the characteristics of flame behavior and pressure fluctuations in a lean premixed flame.

• 한국통신학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.51-57
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• 1981

半導'||'&'||'#20307;內에서 運動하는 carrier는 Piezo 壓電物質을 進行하는 彈性波에 利得이나 損失을 줄 수 있게 된다. 本 論文에서는 半導 film에서의 drifting carrier와 Piezo 壓電 基板上을 進行하는 Rayleigh Wave間의 相互作用의 表面彈性波 增幅을 論하였다. Piezo 壓電媒質에서 表面波 의 電磁的 境界條件이 表面波 速度에 미치는 影響에 대한 式을 求하였다. 增幅에 필요한 bunching 電子 電子 散에 의해 抑制되므로 높은 周波數에서 利得의 低下를 招來하나 적당한 壓電 物質일 경우 超高周波 領域에서도 상당한 增幅이 기대됨을 알 수 있다.