• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2003.10a
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• pp.189-189
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• 2003

• 기계와재료
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• v.22 no.1
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• pp.66-75
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• 2010

곡물선별기는 호퍼, 진동식 정량시료공급장치, 공급벨트 또는 슈트, 램프, 이미지 센서, 공기총, 제어장치로 이루어져 있고, 농산물 등의 제품속의 이물질이나 불량품을 선별해내는 장치로 최근의 국내외 식생활의 향상과 더불어 매우 부가가치가 높은 제품으로 평가받고 있다. 본고에서는 곡물선별기의 국내외 최신동향을 다루었으며, 곡물선별기에 있어 핵심부품인 이젝터 및 이젝터용 밸브를 집중적으로 조명하였다. 특히 솔레노이드 밸브를 대신하는 압전식 밸브의 타당성을 논하기 위하여 압전 액추에이터 설계/제작/실험결과 관련 정보를 수록하였다.

• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.12 no.5
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• pp.54-68
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• 2018

The objective of this study is to analyze the effect of dynamic characteristics of the check valve applied to the small piezoelectric-hydraulic pumps on flow rate formation. The flow rate of the piezoelectric-hydraulic pump is a key factor in the formation of the load pressure to operate the brake system. At this time, the natural frequency of the check valve operating in the fluid has a great influence on the formulation of the flow rate of the piezoelectric-hydraulic pump. In addition, the natural frequency of the check valve is affected by the gap between the check valve and the pump seat. In this study, the natural frequency of the check valve according to the gap between the check valve and the pump seat was calculated through the fluid-structure interaction analysis. The flow rate obtained from the simulation result was verified by comparing it with the result from the flow rate experiment using the developed piezoelectric-hydraulic pump.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2003.06a
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• pp.828-831
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• 2003

The benefits of the pneumatic valve with piezoelectric element are faster response times, low energy consumption, and the ability to be used in hazardous environments and field bus systems. In this paper, PZT actuator, 2 and 3 stages pneumatic valve were designed and manufactured. Also. characteristics of the pneumatic valve with piezoelectric element were tested with a testing system. It is confirmed that the PZT actuator is useful one for controlling the direction of pilot valve.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.205-205
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• 2012

Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR) 장치는 국내 유일의 초전도 자석을 이용한 핵융합 연구 장치로서 초고온의 플라즈마를 생성하여 차세대 에너지원인 핵융합 에너지를 획득하는 것을 목표로 두고 있다. 플라즈마를 생성부터 유지하기 위해서는 수소 동위원소를 토카막 내부로 공급해 주어야 하는데 이러한 수소동위원소를 "연료"라 부르며, 이 연료를 토카막 내부로 공급해 주는 시스템을 연료주입 시스템(Fueling System)이라고 한다. KSTAR에서는 토카막 내부로 고속의 연료 주입이 필요하고 정밀한 양의 연료를 공급하는 밸브를 사용하여야 하며, 이러한 밸브를 제어 할 수 있는 제어기를 필요로 한다. 위의 사항에 적합한 피에조 밸브(Piezoelectric Valve)는 2 msec 이내의 개폐시간과 500 Torr ${\ell}$/s 이상의 유량을 흘려줄 수 있는 피에조 밸브로 압전소자에 가해지는 전압(0~250 V)에 따라 변위의 양에 비례하여 연료가 진공용기 내로 유입된다. 압전소자의 변위는 최대 140 ${\mu}m$로 최적화되어 있어야 하며, 정전용량(Capacitance)는 30~40 nF이어야 한다. 또한 소자에 힘(Force)를 가해 최대 7 N으로 136 ${\mu}m$의 변위를 가진 소자를 사용해야 한다. 피에조 밸브의 특성으로는 아날로그 신호로 작동이 되어야 하며, 유량신호를 피드백하여 밸브의 구동 전압을 정밀하게 제어 되어야 한다. 피드백 제어를 위해 압력센서는 XCS-190 Series를 사용하여 낮은 유량에서도 민감하게 반응하도록 제작하였으며, 고전압이 유기 되었을 때 제어기를 보호하기 위한 정션박스를 설치하였다. 밸브 제어기는 피에조 밸브의 개방 속도를 높이기 위해 밸브 구동 전압을 순간적으로 높이는 POP 전압을 생성하는 기능과 유량 신호를 피드백해서 밸브 구동 전압을 정밀 제어 하는 기능을 가지고 있다. 제어장치는 아날로그 및 디지털 제어회로의 전원용 +15 V DC와 밸브 구동용 +250 V DC 출력용의 전원 공급 장치(Power supply unit), 펄스 및 트리거 신호를 생성하는 Master Programmer unit), Pop 전압과 피드백의 중요한 기능을 수행하는 Valve controller unit로 제작 되었다. 피에조 밸브와 제어기는 상호 작용하여 동작을 원활히 할 수 있도록 특성 실험을 진행하여야 하며, 진공상태에서 Lack의 유무를 확인하여야 한다. 현재 개발 제작된 밸브의 진공누설시험 및 특성실험을 진행하고 있으며, KSTAR 5차 캠페인에 적용할 계획이다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.43 no.11
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• pp.963-970
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• 2015

In this study, the pressurization characteristics of the small piezoelectric hydraulic pump for a brake system has been analyzed through modeling the full hydraulic pump components; the pump chamber, check valve, pump load, pump drive controller etc. To analyze the pressurization characteristics, the process of charging pressure in the chamber with stacked-layer piezoelectric actuator were firstly modeled. Secondly, the flow coefficient of the check valve in terms of valve opening has been calculated after computational fluid dynamics analysis, such as the pressure distribution around check valve and the flow rate, was conducted. Also the pump driving controller, which controls the input voltage to the actuator, was designed to make the load pressure follow the input pressure command. The simulation results find that it takes about 0.03ms to reach the operating load pressure required for the braking system. The simulation result was also verified through comparison to the result of the pump performance test.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2005.11a
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• pp.200.2-200.2
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• 2005

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2005.11a
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• pp.44.1-44.1
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• 2005

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.10a
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• pp.250-253
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• 2004

This study deals with the microvalve, which is composed of the multilayer bender type PZT actuator, actuator controller and microvalve body. The object of this study is to develope the microvalve with multilayer bender type PZT actuator. In order to achieve this object, prototype PZT actuator and microvalve were suggested and manufactured. Also, the performance of this model was evaluated through the experiments.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.34 no.6
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• pp.35-41
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• 2006

In this paper, we focus on improving the performance of the piezoelectric diaphragms of valveless micropumps. A circular lightweight piezoelectric composite actuator (LIPCA) with a high level of displacement and output force has been developed for piezoelectrically actuated micropumps. We used numerical and experimental methods to analyze the characteristics of the actuator to select optimal design. With the developed circular LIPCA, we fabricated a valveless micropump by photo-lithography and PDMS molding techniques. The displacement of the diaphragm, the flow rate and the back pressure of the micropump were evaluated and discussed. With a semi-empirical method, the flow rate with respect to driving frequency was predicted and compared with experimental one. The test results confirm that the circular LIPCA is a promising candidate for micropump application and can be used as a substitute for a conventional piezoelectric actuator diaphragm.