• 융복합기술연구소 논문집
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• 제1권2호
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• pp.16-24
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• 2011

The angular electrostatic microactuator using skewed electrode array (SEA) scheme was proposed. The moving and fixed electrodes are arranged to make the driving force perpendicular to the rotating moment of arm. By changing the electrode overlap length, the magnitude of electrostatic force and stable displacement will be changed. In order to optimize the design, electrostatic FE analysis were carried out and the empirical force model was established for SEA. Simulation was performed to make the comparison between conventional actuators and SEA. The proposed SEA generates actuating torque 2 times greater than a comb-drive and stable actuator displacement 40% greater than a parallel plate type actuator. The angular electrostatic microactuator using skewed SEA scheme was designed and fabricated using SoG process.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권8호
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• pp.648-653
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• 2014

플라이 휠, 구동형 안테나, 기계식 자이로, 냉각기 등과 같이 기계적 구동부를 갖는 탑재장비는 궤도 운용 시 미소진동을 발생한다. 고해상도 관측위성의 영상품질 향상을 위해서는 주로 진동발생원으로부터의 미소진동이 주요 임무장비에 전달되지 않도록 진동절연기의 적용 등 추가적인 기술적 노력들이 요구된다. 본 연구에서는 항상 차폐의 대상으로 여겨진 미소진동에 주목하여 이로부터 전기에너지 재생이 가능하고 동시에 진동절연이 가능한 복합 시스템 구현을 위해 동 흡진기 형 전자기 하베스터와 결합된 수동형 진동절연 시스템을 제안하였으며, 수치해석을 통해 복합 시스템의 유효성을 입증하였다.

• 우주기술과 응용
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• 제2권3호
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• pp.187-194
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• 2022

안테나의 고속 정밀 지향성 확보를 위해 동작되는 모터의 구동에 의한 외란의 크기는 극히 미소함에도 불구하고, 정밀 지향 성능이 요구되는 관측 위성의 영상 품질을 저해하는 주요 원인으로 작용하게 된다. 고해상도 관측위성의 지향 성능 향상을 통한 고해상도 영상정보 획득을 위해서는 지향성 안테나의 모터 구동시 발생하는 미소진동(Jitter)이 주요 임무 장비에 전달되지 않도록 적절한 진동절연 및 저감 설계가 요구된다. 본 논문에서는 실제 위성에 적용된 지향성 안테나 진동저감 장치에 대해 개발과정과 적용 전후의 미소 진동 저감 효과에 대해 살펴보고자 한다. 이 장치는 별다른 인터페이스 추가 장비 없이, 지향성 안테나 구동부 내에 있는 기어 하나만을 스프링 댐퍼 기어 형태로 교체함으로서, 발생되는 지터문제를 획기적으로 개선할 수 있는 방법으로 고안되었으며, 이 방식은 2015년에 발사된 서브미터급 고해상도 지구관측 위성에 처음으로 적용되어 발사되었으며, 현재까지 성공적으로 운용 중에 있다.

• 융복합기술연구소 논문집
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• 제1권2호
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• pp.6-15
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• 2011

This paper reports the design and fabrication of a micro-electro-mechanical-system(MEMS)-based electrostatic angular microactuator for a dual-stage servo. The proposed actuator employs a novel electrode pattern named "skewed electrode array(SEA)" scheme. It is shown that SEA has better linearity than a parallel plate type actuator and stronger force than a comb-drive based actuator. The moving and the fixed electrodes are arranged to make the driving force perpendicular to the rotating moment of arm. By changing the electrode overlap length, the magnitude of electrostatic force and stable displacement will be changed. In order to optimize the design, an electrostatic FE analysis was carried out and an empirical force model was established for SEA. A new assembly method which will allow the active electrodes to be located beneath the slider was developed. The active electrodes are connected by inner and outer rings lifted on the base substrate, and the inner and outer rings are connected to platform on which the slider locates. Electrostatic force between active electrodes and platform can be used for exiting out of plane modes, so this provides the possibility of the flying height control. A microactuator that can position the pico-slider over ${\pm}0.5{\mu}m$ using under 20 volts for a 2 kHz fine-tracking servo was designed and fabricated using SoG process.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.713-716
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• 2010

본 논문에서는 코리올리 효과를 가진 압전-구조 시스템의 주파수응답 해석을 효율적으로 수행하기 위한 크리로프 부공간 모델차수축소법을 제안하였다. 이 방법은 초기 유한요소모델과 축소모델의 전달함수의 계수인 모멘트를 일치시키는 방법을 이용하는 축소기법으로 이미 대형 유한요소모델의 주파수응답 해석에 효과적으로 이용되고 있다. 예제로 고려된 압전형 미소 각속도계의 해석에는 압전구동 하중과 구조체의 회전에 따른 원심력이 동시에 입력하중으로 고려되는 다중입력의 경우이므로 변환행렬 V의 생성시, block Arnoldi 과정을 이용하여 두 하중의 효과를 축소모델에 함께 고려한다. 본 문제에 제안된 축소기법을 이용한 결과, 축소모델을 이용하여 원래 시스템의 관심영역의 주파수응답을 작은 차수의 모델로도 정확하게 계산할 수 있음을 확인하였다. 본 논문에서 제안된 방법을 이용하면 다양한 가진조건과 각속도 입력 하에서의 주파수응답을 정확하고 더욱 효율적으로 계산할 수 있을 것이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권1호
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• pp.40-48
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• 2016

관측위성의 고 해상도 임무요구조건 충족을 위해 기계적 구동부를 갖는 탑재장비로부터의 미소진동은 항상 차폐의 대상으로 존재하였다. 본 연구에서는 차폐의 대상이던 미소진동에 주목하여, 전기에너지 재생이 가능하고 동시에 진동절연이 가능한 복합 시스템 구현을 목표로 동조질량 흡진기 형태의 전자기 하베스터와 결합된 수동형 진동절연 시스템을 제안하였다. 아울러 하베스터의 기본특성 측정시험 결과에 기인한 수치해석과 미소진동시험 및 생성전력 측정시험을 통해 본 연구에서 제안한 복합시스템은 미소진동 절연과 동시에 전기에너지 재생에 유효함을 입증하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2001년도 춘계종합학술대회
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• pp.240-243
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• 2001

전자산업 및 전파총신기숙의 급속한 발달에 따라 인간의 생활은 풍요로워졌다. 또한 전기, 전자장치의 경량화 소형화, 고속화와 광대역화가 가능하게 되고, 또한 이득을 적은 구동 에너지로도 동작시킬 수 있게 되었다. 반면에 이들은 인위적인 제어가 어려운 자연 현상을 원인으로 하는 미소한 전자파장해에도 민감하게 감응하여 오동작을 일으키기 쉽고, 또 많은 전기, 전자장치가 사회 각 분야에 보급됨에 따라 전자파 밀집도가 증가하여 전자파환경을 나쁘게 만드는 경우가 늘어나게 되었다. 열악한 환경에 설치된 기기가 원래의 목표대로 동작치 않아 사회에 혼란을 일으키거나, 인체장해의 가능성이 제시되고 있는 등 많은 문제점들이 나타나고 있다 이에 대한 규제를 위하여 CISPR, FCC, ANSI등에 의한 표준규격이 제정되어 발효되고 있다. 본 논문에서는 기존의 EMI 필터보다 150 kHz∼30 MHz 대역에서 10 dB∼20 dB 감쇠 효과를 가지는 개선된 EMI 필터를 설계 제작하여 전자파 노이즈가 내부 또는 외부로 유출ㆍ입 되는 것을 방지하고 부하 변동에 따라 특성의 변화가 없는 EMI 멀티탭으로 설계ㆍ제작하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제5권4호
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• pp.798-806
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• 2001

전자산업 및 전파통신기술의 급속한 발달에 따라 전기, 전자장치의 경량화, 소형화, 저전력화와 더불어 이들은 인위적인 제어가 어려운 자연 현상에 의한 미소한 전자파장해에도 민감하게 감응하여 오동작을 일으키는 사례가 늘고 있다. 본 논문에서는 이에 대한 개선책의 하나로 기존의 EMI 필터보다 150 kHz~30 GHz 대역에서 10 dB~20 dB 감쇠 효과를 더 가지는 개선된 EMI 필터를 설계 제작하여 전자파 노이즈가 내부 또는 외부로 유출.입 되는 것을 방지하고 부하 변동에 따라 특성의 변화가 없는 EMI 필터로 설계 제작하였다.

• Journal of Platform Technology
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• 제8권1호
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• pp.24-32
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• 2020

본 논문은 SMT라인의 핵심 기술인 칩마운터의 보급을 위해 교육연구용이나 샘플제작을 목적으로 사용이 가능한 3D 프린터 기술기반의 칩마운터를 설계하고 제작하였다. 저가형 구동부 설계를 위해 오픈루프제어가 가능한 스텝모터를 사용하였다. 스텝모터 사용으로 발생하는 모터의 진동, 탈조 등의 특성상 단점은 마이크로스텝제어 방법을 이용하여 보완하였다. 칩마운터 실험은 제작한 소형 칩마운터에 거버파일을 생성하고 실제 크기로 프린트하여 샘플보드 제작과 동일한 방법으로 HASL 처리되어 있는 PCB에 솔더크림을 프린팅한 후 부품을 실장하여 여러 번 반복해서 수행하였다. 실험결과 2012 미소부품과 달리 보정이 필요한 SOIC, TQFP 등의 부품은 부품 실장 시간이 2배정도 길었지만 비교적 정확히 실장되는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 초기 위치에 대한 오차를 총 10회에 반복하여 측정한 결과 약 0.110mm의 비교적 적은 오차가 발생함을 확인할 수 있었다.

• Composites Research
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• 제19권5호
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• pp.7-11
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• 2006

SWNT(Single-Walled Carbon Nanotubes)와 도전성 고분자 PANi(Polyaniline)로 구성된 복합재료 합성물질을 제조하여 전기적 기계적 특성을 실험적으로 조사하였다. 이러한 재료는 인공근육 등으로 사용될 수 있어서 미소 인공생물체및 로봇의 구동에 응용될 수 있다. 이 작동기는 90% 순도의 SWNT와 화학적 Polymerization을 이용하여 본 연구실에서 개발된 완전히 새로운 방식으로 제조되었다. 4 탐침 측정법(4-probe method)을 사용하여 이 필름형 복합재 작동기의 전기전도도를 측정한 결과 56.15 S/cm의 값을 나타냈으며, 순수 PANi은 17.38 S/cm를 나타내었다. 순수한 도전성 폴리머 보다 3.2배 높은 전도성을 나타내었다. 이 작동기의 재료적 특성은 SEM을 사용하여 분석하였으며, 우수한 특성을 갖고 있었다. 전압이 작용할 때 변형률을 측정하기 위해서 레이저 측정 센서가 부착된 측정장치가 개발되었으며, $NaNO_3$ 용액 속에서 작동되며, 1볼트의 전압이 가해졌다. 초기 길이 12.690 mm에서 12.733 mm로 늘어났으며, 0.34%의 변형률이 계산되었다. 이 값은 호주 Tahhan의 0.23%보다 48% 정도 높은 변형률이다.