• 제목/요약/키워드: 미소전기기계시스템

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미소진동 발생원으로부터의 전기에너지 재생 및 진동절연을 위한 복합 시스템의 해석적 검토 (Numerical Investigation of Complex System for Electrical Energy Harvesting and Vibration Isolation)

  • 권성철;조문신;오현웅
    • 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.

MEMS 박막의 푸와송 비 측정을 위한 미소굽힘기법 (Nano-bending method for the measurement of the Poisson's ratio of MEMS thin films)

  • 김종훈;김정길;연순창;전윤광;한준희;이호영;김용협
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.57-62
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    • 2003
  • MEMS(미소전기기계시스템) 박막의 푸와송비 측정을 위한 미소굽힙기법이 제안되었다. 푸와송비 측정에 민감한 쌍원시편(두 개의 원모양)을 설계하고 표면미세가공 공정을 사용하여 제작하였다. 미소압입기로 하중을 가한 쌍원시편의 하중-변위 곡선을 분석하여 푸와송비를 측정할 수 있었다. 제안도니 미소굽힘기법은 표면미세가공에 적합하여 소자제작과정에서의 동시측정이 가능하고(in-situ measurement), 소자가 위치해 있는 작은 영영에서의 물성을 국부적으로 측정할 수 있는 장점이 있다. 제안된 기법을 검증하기 위하여 저압화학기상증착법에 의하여 증착된 2.3㎛ 다결정실리콘(Poly-silicon)의 푸와송비를 측정하였다. 실험에 사용된 다결정실리콘막의 푸와송비는 0.2569 이고 쌍원시편의 강성에 대한 측정표준편차는 2.66% 이었다.

미소진동 발생원으로부터의 전기에너지 재생 및 진동절연을 위한 복합시스템의 실험적 성능검증 (Experimental Investigation of Complex System for Electrical Energy Harvesting and Vibration Isolation)

  • 권성철;전수현;오현웅
    • 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.

전기 및 유체 동시접속이 가능한 멀티칩 미소전기유체통합벤치의 설계, 제작 및 성능시험 (A Multi-chip Microelectrofluidic Bench for Modular Fluidic and Electrical Interconnections)

  • 장성환;석상도;조영호
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제30권4호
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    • pp.373-378
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    • 2006
  • We present the design, fabrication, and characterization of a multi-chip microelectrofluidic bench, achieving both electrical and fluidic interconnections with a simple, low-loss and low-temperature electrofluidic interconnection method. We design 4-chip microelectrofluidic bench, having three electrical pads and two fluidic I/O ports. Each device chip, having three electrical interconnections and a pair of two fluidic I/O interconnections, can be assembled to the microelectofluidic bench with electrical and fluidic interconnections. In the fluidic and electrical characterization, we measure the average pressure drop of $13.6{\sim}125.4$ Pa/mm with the nonlinearity of 3.1 % for the flow-rates of $10{\sim}100{\mu}l/min$ in the fluidic line. The pressure drop per fluidic interconnection is measured as 0.19kPa. Experimentally, there are no significant differences in pressure drops between straight channels and elbow channels. The measured average electrical resistance is $0.26{\Omega}/mm$ in the electrical line. The electrical resistance per each electrical interconnection is measured as $0.64{\Omega}$. Mechanically, the maximum pressure, where the microelectrofluidic bench endures, reaches up to $115{\pm}11kPa$.

적응광학시스템 (Adaptive Optics System)

  • 이준호
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 제14회 정기총회 및 03년 동계학술발표회
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    • pp.194-196
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    • 2003
  • 적응광학은 넓은 의미로 실시간으로 빛을 제어하는 분야를 의미하며, 천문학 관련 분야에 제한하면 대기에 의해 왜곡된 빛의 파면을 실시간으로 보상시켜주는 기술을 의미한다. 적응광학은 대기과학, 광학분야, 광전자분야, 전기분야, 기계분야 등의 복합학문으로 1950년 Backcock에 의하여 제안된 후 1970~80년대 미소에 의해 고에너지레이저(HEL, High Enegry Laser)와 위성추적시스템의 구성요소로 개발되었다 1980년 일반에 공개되었다. (중략)

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직접접촉식 RF MEMS 스위치에서의 미소용접 현상 억제 (Suppression of Microwelding on RF MEMS Direct Contact Switches)

  • 이태원;김성준;박상현;이호영;김용협
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.41-46
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    • 2005
  • 본 연구에서는 고 전력의 RF 신호용 직접 접촉식 스위치에서 문제가 되고 있는 접촉부위에서의 미소용접에 의한 점착 현상을 감소시키기 위해, 고 융점 금속인 텅스텐(W)과 몰리브덴(Mo)을 스위치 접촉 부위에 코팅하여 스위치의 성능을 분석하였다. 스위치의 삽입손실과 신호격리도, 전력 손실 등의 변화를 네트워크 분석기, 전력 측정기 등을 통하여 측정하였다. 측정결과로부터 RF 신호 전송에 있어서 낮은 입력 전력에서는 고융점 금속이 금(Au)보다 접촉저항이 더 크지만 입력 전력이 커지면 비교적 낮은 비저항의 고융점 금속을 사용하는 것이 고전력 전송 및 수명 연장에 있어서 유리함을 밝혀냈다.

UV경화성 폴리머를 이용한 미소유체 통합접속 벤치 개발 및 전기/유체적 특성평가 (Electrical and Fluidic Characterization of Microelectrofluidic Bench Fabricated Using UV-curable Polymer)

  • 윤세찬;진영현;조영호
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권5호
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    • pp.475-479
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    • 2012
  • 본 논문은 고차가지구조 폴리머인 AEO3000 를 이용한 UV 광경화 성형 공정을 제안하고자 한다. 이는 기존의 바이오칩 제작에 사용되는 PDMS 보다 경도가 높아 금속 전극 형성이 용이하고 제작 공정이 빠르다는 장점을 갖는다. AEO3000 을 이용하여 본 연구에서는 4 개의 소자를 전기적 유체적으로 연결할 수 있는 전기유체 통합벤치를 제작하고 미소유체 혼합소자와 세포분리소자를 연결, 본 소재와 공정이 바이오칩에 적용될 수 있음을 검증하였다. 전기 유체적 특성 분석 결과 전기적 접촉 저항은 $0.75{\pm}0.44{\Omega}$으로 충분히 작은 값을 보였으며, 유체 접속의 압력 저하는 8.3kPa로 기존의 튜브 연결 방법 대비 39.3% 개선된 값을 보였다. 통합벤치에 접속된 소자에 활성 및 비활성 효모를 주입하여 순차적인 혼합 및 재분리를 성공적으로 구현함으로써 본 소자에 적용된 AEO3000 및 UV 광경화 공정이 생체시료의 처리에 적용될 수 있음을 실험적으로 검증하였다. 이는 바이오 의료 분야에 적용 가능한 생체 친화적 소재의 고속 생산에 응용될 수 있다.

미소 픽셀을 갖는 비행 객체 인식을 위한 데이터베이스 구축 및 관리시스템 연구 (Database Generation and Management System for Small-pixelized Airborne Target Recognition)

  • 이호섭;신희민;심현철;조성욱
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.70-77
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    • 2022
  • 본 논문에서, 데이터베이스 생성 및 관리 시스템은 미소 픽셀 공중 표적 인식을 위해 제안된다. 제안된 시스템은 1)비행 테스트 비디오 프레임에 의한 직접 이미지 추출, 2) 자동 이미지 보관, 3) 이미지 데이터 레이블링 및 메타 데이터 주석, 4) 컬러 채널 변환, 5) HOG/LBP 기반 소화소 대상 증강 이미지 데이터 생성의 다섯가지 주요 기능으로 구성된다. 제안하는 프로그램은 파이썬 기반의 PyQt5와 OpenCV를 이용하여 구성하였고 공중 표적 인식을 위한 이미지 데이터셋은 제안한 시스템을 이용해 생성했으며 비행 실험으로 부터 수집된 영상을 입력영상으로 사용하였다.

희박기체 상태의 라디오미터릭 효과에 의해 구동되는 선형 마이크로 액추에이터의 성능해석 (Performance Analysis of a Linear Micro-actuator Operated by Radiometric Phenomena in Rarefied Gas Flow Field)

  • 황영규;허중식
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제26권10호
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    • pp.1394-1405
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    • 2002
  • The performance of micro-actuators utilizing radiometric forces are studied numerically. The Knudsen number based on gas density and characteristic dimension is varied from near-continuum to highly rarefied conditions. Direct simulation Monte Carlo(DSMC) calculations have been performed to estimate the performance of the micro-actuators. In the present DSMC method, the variable hard sphere molecular model and no time counter technique are used to simulate the molecular collision kinetics. For simulation of diatomic gas flows, the Borgnakke-Larsen phenomenological model is adopted to redistribute the translational and internal energies.

전자기 로렌츠력을 이용한 다중안정성 마이크로 액추에이터의 비선형 구조 및 전기-열 해석 (Multistable Microactuators Functioning on the Basis of Electromagnetic Lorentz Force: Nonlinear Structural and Electrothermal Analyses)

  • 한정삼
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권8호
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    • pp.1119-1127
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    • 2010
  • 본 논문에서는 작동 평면상의 네 위치에서 사중안정점을 가지는 신개념 전자기형 마이크로 액추에이터의 구조체와 전자기 로렌츠력을 이용하는 구동 방식을 제시하고, 이의 타당성을 비선형 구조해석 및 전기-열해석을 통하여 검증하였다. 사중안정성 액추에이터의 구현을 위해서 관련 분야에서 널리 연구되고 있는 쌍안정성 액추에 이터의 개념을 확장 응용하였다. 비선형 유한요소해석을 이용하여 사중안정성 미소 구조체의 정적 해석과 과도동 적 해석을 수행함으로써 액추에이터 구조체의 다중안정성 유무를 파악하고 이 결과를 분석하여 구조체 설계에 반영하였다. 사중안정성 미소 구조체를 도체화하여 자기장 내에서 구조체에 전류를 통할 때에 발생하는 로렌츠력으로 평면상의 네 안정점으로 구조체를 구동할 수 있도록 고안하고, 그 때 필요한 구동전류의 크기 및 전자기 구동에 의한 주울열에 의한 온도분포를 계산하여 전반적인 타당성을 검토하였다. 본 논문은 지금까지의 관심 대상인 쌍안정성의 이용이 아니라 더욱 확장된 다중안정성을 가진 미소 액추에이터의 구조체와 전자기 구동방법을 제안하여 향후에 다중안정성을 필요로 하는 마이크로 시스템에 활용될 수 있도록 하는데 그 의미가 있다.