• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.325-325
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• 2008

스크린 프린팅에 의한 압전 후막은 MEMS 공정을 이용하여 마이크로 펌프, 마이크로 벨브, 마이크로 센서, 마이크로 로봇 등 여러 초소형 기계부품에 응용되고 있으며, Sol-Gel, PLD를 이용해 증착된 막 등에 비해 수십${\mu}m$의 비교적 두꺼운 막을 형성시킬 수 있는 장점을 가지고 있다. 그러나 실리콘 기판을 사용하여 스크린 프린팅으로 형성된 압전 후막의 경우, 공정상 바인더를 연소시키는 과정을 거치게 되므로, 밀집된(Dense) 구조를 가지는 막을 만들기가 어렵다. 이로 인해 스크린 프린팅에 의한 후막은 전기적 특성 및 기계적 특성이 떨어지는 경향이 있다. 본 연구에서는 스크린 프린팅에 의한 압전 후막의 밀집된 구조 및 특성을 향상시키기 위해 0.01Pb$(Mg_{1/2}W_{1/2})$O3-0.41Pb$(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3-0.35PbTiO_3-0.23PbZrO_3$의 powder와 Attrition 밀링 처리된 powder를 비율별로 혼합하여 입자의 크기를 변화시켜 막의 충진 밀도를 향상시켰으며, 열처리 효과를 극대화시키기 위해 RTA(Rapidly Thermal Annealing)를 통해 열처리 하였다. Attrition 밀링에 의한 파우더를 각각 비율별로 100%, 50%, 25%로 혼합하여 만든 압전 세라믹 페이스트는 P-type(100)Si Wafer sample 위에 $1{\mu}m$의 하부전극용($1100^{\circ}C$) Ag 전극을 screen print하여 소결했다. 그리고 다시 전극이 형성된 Si wafer 위에 스크린 프린팅하고, 건조 한 후 RTA로 300초 동안 열처리 한 결과 밀집된 구조를 가지는 압전 후막을 제작 수 있었다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.239-242
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• 2009

구조물의 표면에 부착된 압전소자(이하 PZT)의 전기역학적 어드미턴스(Electro-mechanical admittance)는 PZT와 구조물의 상호작용에 의해 발생하는 PZT의 압전효과와 유전성(dielectric)이 결합되어 발생되는 신호이다. 고주파수 대역에서 PZT의 전기역학적 어드미턴스는 구조물의 국부손상에 민감하게 반응하는 것으로 알려져 있다. 실험에서 측정된 PZT의 전기역학적 어드미턴스 분석에 널리 쓰이는 Liang 모델은 구조물을 단자유도계로 단순화하여 구조물의 동적특성이 전기역학적 어드미턴스에 미치는 영향을 정확하게 나타내기 어렵다. 유한요소법을 통해 PZT와 구조물의 상호작용을 해석하면 이러한 문제점을 해결할 수 있다. 그러나 고주파 대역에서 정확한 해석을 위해서는 유한요소망을 조밀하게 구성해야 하므로 많은 계산비용이 수반된다. 이 연구에서는 유한요소법과 비교하여 월등히 적은 계산비용으로 고주파 대역의 동적 응답을 매우 정확하게 모사할 수 있는 스펙트럼 요소법(Spectral Element Method ; 이하 SEM)을 통해 판구조물에 부착된 PZT의 전기-역학적 어드미턴스를 해석한다. 수치 예제 및 실험 예제를 통하여 내민보에 부착된 PZT에서 발생하는 전기-역학적 어드미턴스를 취득하고 이를 SEM해석 결과와 비교한다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.20 no.4
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• pp.31-34
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• 2013

Based on the structural analysis of cantilever and the piezoelectric effect, we propose a new design of piezoelectric cantilever to harvest maximum vibration energy. Geometric parameters of piezoelectric cantilever are optimized according to two different types of cantilever structure. The main factors that affect the harvesting performance of the cantilever was the shape of the cantilever and the load at the free end. The amount of charge is affected by piezoelectric constant and mechanical strain of the cantilever.

• Journal of KSNVE
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• v.6 no.1
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• pp.65-70
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• 1996

The sensor response of a piezoelectric transducer embedded in a fluid loaded structure is modeled using a hybrid numerical approach. The structure is excited by an obliquely incident acoustic wave. Finite element modeling in the structure and fluid surrounding the transducer region, is used and a plane wave representation is exploited to match the displacement field at the mathematical boundary. On this boundary, continuity of field derivatives is enforced by using a penalty factor and to further achieve transparency at the mathematical boundary, drilling degrees of freedom (d.o.f.) are introduced to ensure continuity of all derivatives. Numerical results are presented for the sensor response and it is found that the sensor at that location is not only non-intrusive but also sensitive to the characteristic of the structure.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.311-314
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• 2011

최근 콘크리트 구조물의 안전성강화를 위해 탄소섬유 강화 플라스틱(CFRP) 보강 공법이 널리 사용되고 있지만 잘 알려진 바와 같이 CFRP 보강재와 콘크리트 표면사이의 부착면 탈락은 보강재 자체의 손상보다 발생할 확률이 높고 이러한 부착면 탈락은 보강의 효과를 무의미하게 만들기 때문에 구조물 전체의 파괴로 직결될 수 있다. 이에 본 연구에서는 CFRP 부착면 탈락손상을 실시간으로 검색하기 위해 압전센서를 사용하는 구조물 건전성 평가 기술을 적용하였다. 이의 검증을 위해 CFRP로 보강된 콘크리트 보를 제작하였고 3단계로 증가하는 부착면 탈락 손상을 발생시켰다. 손상 증가 단계마다 CFRP 표면에 배열된 압전센서로부터 임피던스와 유도초음파 신호를 계측하였고 손상에 따른 신호변화를 정량화하기 위해 손상지수인 RMSD를 계산하였다. 더 구체적인 부착면 탈락 손상위치 탐색을 위해서 두 가지 계측 기법으로부터 구해진 RMSD 값를 중첩시키는 Superposed RMSD 가 제안되었다. 구해진 Superposed RMSD 값을 사용하여 커브 피팅이 수행되었고 도출된 커브의 최고값에 해당하는 위치값을 찾아 실제 손상위치와 비교함으로써 제안된 기법의 가능성을 검증해 보았다.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.24 no.2
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• pp.193-200
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• 2014

Piezoelectric actuators have been widely used in various applications because they have many advantages such as fast response time, repeatable nanometer motion, and high resolution. However Piezoelectric actuators have the strong hysteresis effect. The hysteresis effect can degrade the performance of the system using piezoelectric actuators. In past study, the parameters of the inverse hysteresis model are computed from the identified parameters using the Generalized Prandtl-Ishlinskii(GPI) model to cancel the hysteresis effect, however according to the identified parameters there exist the cases that can't form the inverse hysteresis loop. Thus in this paper the inverse hysteresis modeling mothod is proposed using the Inverse Generalized Prandtl-Ishlinskii(IGPI) model to handle that problem. The modeling results are verified by experimental results using various input signals.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.349-349
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• 2013

질화물 기반 물질은 발광다이오드의 효율 향상과 함께 널리 연구되는 물질의 하나이다. 그러나, 고유의 물성적 특성으로 인한 압전전기장 효과는 넓은 가시광영역에서 궁극적 효율 달성을 위한 장애가 되고 있다. 이를 극복하기 위한 방법 중 하나는 나노 구조이며, 특히 비극성면을 통한 나노구조의 구현은 압전전기장 효과를 제거할 수 있는 장점이 있다. 그러나, 현재까지 이를 위한 질화물 나노로드의 구현은 보통의 경우 발생하는 반극성면의 발현으로 인해 기술적 어려움이 많았다. 이를 위해 제시되는 방법 중 하나인 반복적 성장 기법을 통한 본 그룹의 성공적 나노로드의 구현과 함께, nucleation 조건의 변화에 따른 성장 과정을 분석하여 미래의 고효율 3차원 나노구조 발광 소자를 위한 단서를 제공하고자 한다. Fig. 1은 수소(a)와 질소(b)를 850도부터 1,050도까지 성장 온도를 달리하여 성장했을 때의 모양 변화를 나타내며 이를 통한 GaN nanorod 성장 영향에 대하여 논하고자 한다.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2006.07a
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• pp.219-220
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• 2006

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1696-1697
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• 2011

최근들어 멀티 페로익스(multiferroics)재료를 이용하여 자계(magnetic field)하에서 전기적현상(polarization)을 유기시키는 재료에 대한 관심이 폭발적으로 증가되고 있다. 이는 megnetoelectric 효과(ME 효과)를 이용하는 방법으로, 자기 및 전류센서에 응용함을 위해 크게 각광받고 있으며, 본 연구에서는 자계내에서 자성재료-압전재료의 다층 구조 캔틸레버의 구현을 통해 전기적인 신호로의 변화를 통해 전류 및 자기 센서로의 가능성에 대한 연구를 진행하였다.

• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.12 no.2
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• pp.7-14
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• 2018

In this study, a new check valve was studied to improve the load pressure of a brake system with a small piezoelectric-hydraulic pump. During the pressurization process, the steady-state pressure at the load is affected by the ratio of the cross-sectional area of the check valve the chamber pressure and load pressure. Since the flow path cover of the check valve is made wider than the cross-sectional area of the output flow to prevent backflow, a method of reducing the area ratio is proposed for a higher load pressure by mounting an additional mass to a thin plate spring type check valve. To identify the effect of mounting an additional mass to the existing check valve on the load pressure, a simple brake system with a small piezoelectric-hydraulic pump was modeled using a commercial code AMESim. The AMESim modeling was verified by comparing the simulation results with the experimental results of the pump the existing check valve. The additional mass was added to the verified AMESim modeling and higher load pressure was able to be obtained through simulation. The 35% performance improvement in load pressure identified by carrying out pressurization test of the brake system after adopting the new check valve the small piezoelectric-hydraulic pump.