• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.128.1-128.1
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• 2014

잠자리, 벌 등 곤충과 새우, 가재 등 갑각류를 포함하는 절지동물류에서 발견되는 겹눈(compound eye)구조는 볼록한 형태이기 때문에 일반 단일렌즈(single lens)형 눈에 비해 매우 넓은 시야각을 가지며, 깊은 심도를 갖는 특징이 있다. 기존 카메라가 갖기 어려운 겹눈의 독특한 장점으로 인해, 곤충의 눈을 모방하는 연구는 많은 사람들의 주목을 받고 있다. 겹눈구조는 일반적으로 수백에서 수만개의 홑눈(ommatidium)이 모여 다발을 이루고 있으며, 각 홑눈은 겉에서부터 마이크로렌즈 형태의 각막, 수정추, 감간(rhabdom)형태로 이루어져 있다. 따라서 이러한 겹눈구조를 모방하기 위해서는 인공홑눈을 제작하고 이를 반구형으로 배열하는 것이 필수적이다. 그러나 실리콘 반도체를 기반으로 하는 이미지 센서는 딱딱하고 편평하여 굴곡진 형태로 배열이 어렵기 때문에 곤충눈을 모방한 형태의 구조물은 몇몇 연구그룹에서 개발된 사례가 있으나, 이미징이 가능한 곤충눈 시스템의 개발은 보고된 바가 없었다. 본 발표에서는 최근에 연구가 진행되고 있는 플렉서블 전자소자에 기반한 곤충눈을 모방한 이미징 시스템에 대해서 다루고자 한다.

• ICROS
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• v.18 no.1
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• pp.31-35
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• 2012

시각 센서를 이용하는 생체 모방 귀소 내비게이션은 일반적으로 곤충들이 사용하는 광학 흐름에서 모티브를 얻어 구성된다. 생체 모방 로봇 귀소 내비게이션은 기존의 확률 로보틱스 기반 내비게이션이 갖고 있는 복잡성 문제에 대해 훌륭한 대안이 될 수 있다. 본고에서는 생체 모방 귀소 내비게이션의 종류와 더불어 주목할 만한 관련 기술들을 개괄하고자 한다.

• ICROS
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• v.18 no.1
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• pp.20-25
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• 2012

자연계에 존재하는 생물체는 오랜 시간에 걸쳐 지구의 가혹한 환경에 적응하면서 다듬어져온 최적화된 작품이다. 이러한 동 식물의 생체 특징 모방은 기존 기술의 한계를 돌파하면서 가장 활발한 연구 분야로 자리 잡고 있다. 생체모방 로봇은 생체모방 기술의 한 분야로써 곤충, 새, 물고기, 그리고 여타 동물들을 연구해 생명체의 우수한 특성을 로봇기술에 접목함으로써 기존의 로봇 시스템이 극복하지 못했던 수많은 난제 해결에 도전중이다. 생체모방 로봇 기술의 최신 동향을 크게 세 줄기로 나누면 실용화, 생체분석법의 다양화, 모방대상의 다양화로 분류될 수 있다. 이 글에서는 이상에서 언급한 생체모방 로봇의 최신 동향에 대해서 소개한다.

• Journal of the KSME
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• v.52 no.4
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• pp.39-43
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• 2012

이 글에서는 새와 곤충의 비행원리를 비교하고, 이들을 모방한 날갯짓 초소형 비행체의 등장 배경과 현재까지의 연구 동향을 살펴 보고, 향후 연구 방향에 대하여 소개한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2012.06a
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• pp.274-275
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• 2012

생체모방로봇은 인간을 비롯하여 새, 곤충, 물고기 등 동물들의 기본구조, 행동원리 및 메커니즘을 모방한 로봇이다. 정찰, 수색, 테러진압 등 군사작전에서부터 인명구조까지 생체모방로봇은 인간의 눈과 발을 대신하여 인간이 접근할 수 없는 오염 지역을 면밀히 탐지하는 데에도 유용하리라 예상된다. 이와 같은 생체모방로봇이나 MAV 등을 실시간으로 원격에서 모니터링하고 제어할 수 있는 DAQ 시스템의 중요성이 커지고 있다. 본 논문에서는 생체모방로봇인 가오리를 원격 관제 센터에서 RF무선통신을 이용하여 안정적인 제어 및 모니터링이 가능한 DAQ(Data AcQuisition) 시스템을 제안한다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.34 no.8
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• pp.55-62
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• 2006

This paper presents experimental evaluation of an insect-mimicking flapping-wing device actuated by a unimorph piezoceramic actuator. Length of each rod and hinge point in the linkage/amplification system are carefully chosen such that the resulting wing motion can mimic clapping of wings in a real insect at the end of upstroke. In addition to this, a pair of corrugated wings are fabricated mimicking zig-zag cross section of a real insect wing. Thanks to the two additional implementation, the improved flapping wing device can generate a larger lift force than the previous model even though area of the new wing is about 50% less than that of the previous wing. In this work, effects of the wing clapping, the wing corrugation, and the input wave form on the lift force generation have been also experimentally investigated. Finally, the vortex generated by the flapping device has been captured by a high speed camera, showing that vortices are produced during up- and down-strokes.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.40 no.8
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• pp.662-669
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• 2012

The effect of aspect ratio (AR) on the aerodynamic characteristics of a flapping wing was examined to analyze the design parameters of an insect-based MAV. The experimental model constructed with 4-bar linkages was operated in a water tank with the condition of a low Reynolds number. A water-proof micro-force load cell was fabricated and installed at the root of the wing which is made of a plexiglas. The wing shapes were based on the planform of a fruit fly wing. The ARs selected were 1.87, 3.74 and 7.48 and the Reynolds number was fixed at $10^4$. For AR=1.87 and 3.74, distinct lift peaks which indicate unsteady effects such as 'wake-capture' were observed at the moment of the start of the wing-stroke. However, for AR=7.48, no unsteady effects were observed. These phenomena were also observed in the delayed rotation case. The results indicate that a larger AR provides better aerodynamic performance for the insect-based flapping wing which can be applied in MAV designs.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.33 no.6
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• pp.100-107
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• 2005

• Journal of KSNVE
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• v.20 no.6
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• pp.29-32
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• 2010

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2005.11a
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• pp.719-722
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• 2005

In this paper, we present out recent progress in the LIPCA (Lightweight Piezo-Composite Actuator) application for actuation of a flapping wing device. The flapping device uses linkage system that can amplify the actuation displacement of LIPCA. The feathering mechanism is also designed and implemented such that the wing can rotate during flapping. The natural flapping-frequency of the device was about 9 Hz, where the maximum flapping angle was achieved. The flapping test under 5 Hz to 15 Hz flapping frequency was performed to investigate the flapping performance by measuring the produced lift and thrust. Maximum lift and thrust were produced when the flapping device was actuated at about the natural flapping-frequency.