• 제목/요약/키워드: 유전성 탄성체

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유전성 탄성체를 이용한 전기변형 고분자 구동체의 특성 연구 (A Study of Electrostrictive Polymer(EP) Actuator Using Dielectric Elastomers)

  • 황성덕;이경섭;김홍경;최혁렬;김훈모;전재욱;이영관;남재도
    • 폴리머
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    • 제26권1호
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    • pp.113-120
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    • 2002
  • 전기변형(electrostriction)이란 물체에 전압을 인가했을 때 맥스웰 응력이 나타나고, 이로 인하여 물체가 변형되는 현상을 말한다. 이러한 성질은 대부분의 유전체에서 나타나는데, 특히 탄성계수가 낮은 엘라스토머에 적용하면 전기에너지가 효율적으로 변환되어 큰 변형과 힘을 발현한다. 이렇게 전기변형을 크게 일으키는 고분자를 전기변형 고분자(electrostrictive polymer, EP)로 분류하며, 이들은 구동체 및 센서, 인공근육, 음향전달 장치 분야로의 활용이 유망한 재료로 예견되고 있다. 본 연구에서는 폴리우레탄과 아크릴 고무 등의 유전성 탄성체(dielectric elastomer)를 이용하여 전극-EP-전극의 적층을 이루는 유니모프 구동체를 제조하여 구동시켰고 주파수를 증가시키면서 작동시킬 때 구동체의 운동범위가 감소하는 현상을 전기적, 기계적으로 해석하고자 유전율과 탄성율을 주파수에 따라 측정하는 한편, 고전적 적층이론을 이용하여 EP의 구동역학을 모델링 하였다. 실험결과, 주파수 증가에 따른 구동체의 운동 변위 감소는 재료의 유전 완화시간과 밀접한 관계를 가졌음을 알 수 있었고, 고전적 적층이론으로 해석한 유니모프 구동체의 운동은 실제 적용한 우레탄 구동체의 운동과 상당히 유사한 거동을 보였다.

포도의 교배집단을 이용한 과립 형질에 대한 유전체 전장 연관 분석 (Genome-wide Association Study of Berry-related Traits in Grape Seedlings)

  • 유향화;허윤영;임동준;김수진;박서준;이동훈;최경옥
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.19-19
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    • 2019
  • 유전체 전장 연관분석 (GWAS)은 단일염기다형성(SNP)의 유전자형과 표현형 간의 통계적인 연관성을 분석함으로써 품종 선발용 SNP Marker 개발에 응용되고 있다. 본 연구에서는 Tano Red와 Ruby seedless 교배실생 278 계통을 대상으로 여러 과실 특성에 따른 관련 SNP를 동정함으로써 육종 선발에 필요한 DNA marker 개발에 필요한 기초 유전 자료를 얻고자 하였다. 한 계통 당 5~10개의 포도알을 선택하여 과립중, 과육탄성, 과피탄성, 과육경도, 과피경도, 과립당 종자갯수, 과립당 종자무게 및 인장강도를 측정하였다. 각 개체는 Genotyping by sequencing (GBS) 방법으로 Sequencing하여 Reference genome (Vitis vinifera PN40024 12X v2.)과 mapping 하였다. MAF (Minor allele frequency) >5%, Missing Data <30% 의 조건을 가진 SNPs 만 1차 선발하여 TASSEL과 GAPIT 프로그램으로 GWAS 분석을 하였다. Manhattan plot 결과 과립중 형질에서는 33개, 과립당 종자무게 25개와 인장강도에서는 20개의 통계학적으로 유의한 SNPs 가 선발되었고, 특이적으로 이들 모두 18번 염색체에서 발견되었다. 그러나 나머지 형질에서는 유의한 차이를 보이는 SNPs를 선발하지 못하였다. 과실의 인장강도는 수확 후 저장성과 유통과정에 영향을 미치기 때문에 Marker 개발을 통한 품종선별이 중요하다. 향후 이러한 특성과 본 연구를 통해 동정된 SNPs 의 상관관계를 구체적으로 연구하여 Marker 개발에 활용하고자 한다.

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유연 복합재료 전극 제조 및 표면조도에 따른 접착 특성에 대한 연구 (A Study on the Fabrication of Flexible Composite Electrodes and Its Bonding Characteristics According to Surface Roughness)

  • 이한영;정경채;한민구;장승환
    • Composites Research
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    • 제27권6호
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    • pp.242-247
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    • 2014
  • 전기활성고분자의 종류 중 하나인 유전성 탄성체의 거동에 대응할 수 있는 유연전극 제조에 대한 연구를 수행하였다. 전도성 고분자(PEDOT:PSS)에 가소제 역할을 하는 자이리톨(Xylitol)을 첨가하여 기계적 특성을 평가하였다. 자이리톨을 첨가한 전극의 유연성을 확인하기 위해 실리콘 시편에 전극을 도포하여 인장시험을 수행하였다. 자이리톨을 70 wt% 첨가한 조건에서 연신률이 크게 증가함을 확인하였고 실리콘 거동에 큰 영향을 미치지 않는 것을 확인하였다. 또한, 전극과 실리콘의 접착성을 향상시키기 위해 표면조도가 다른 실리콘 필름을 제작하였으며 사포 #120으로 처리한 시편에서 실리콘 필름과 전극의 접착성이 향상됨을 확인하였다.

탄소분말이 함유된 마이크로 그리드패턴 전기용량형 압력센서 (Carbon Black Containing Micro-Grid Patterned Piezocapacitive Pressure Sensor)

  • 마성용;장승환
    • Composites Research
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    • 제32권5호
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    • pp.237-242
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    • 2019
  • 이 연구에서는 마이크로 그리드 패턴 표면을 갖는 탄소 분말이 첨가된 Poly-dimethylsiloxane (PDMS)를 사용하여 전기용량형 압력센서(Piezocapacitive Sensor)를 제작하였다. 탄소 분말과 그리드 패턴이 센서의 성능에 미치는 효과를 알아보기 위해 탄소 분말의 농도와 그리드 패턴의 밀도를 달리하여 여러 개의 센서를 제작하였다. 센서의 작동 범위와 민감도를 척도로 센서의 성능을 비교하였다.

제한성 피부병증(Restrictive Dermopathy) 1례 (A case of restrictive dermopathy)

  • 이승익;홍창희;정윤하;강미선;신종범
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제50권3호
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    • pp.306-310
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    • 2007
  • 제한성 피부병증(Restrictive dermopathy)은 상염색체 열성으로 유전되는, 매우 드문 유전성 피부질환으로, 1986년 처음 기술되었다. 임상증상으로는 피부가 강직성, 긴장성병변을 보이며, 이로인해 운동의 제한, 관절의 구축 등이 생긴다. 매우 작고 둥근 입 모양, 양안격리, 소하악증 등을 동반한 특징적인 얼굴기형과 폐저형성증, 커다란 대천문, 쇄골의 이형성 등을 동반하기도 한다. 정확한 병인은 알려져 있지 않으며, 지금까지 50례 정도 보고되고 있으나, 국내에는 아직 보고가 없다. 저자들은 이 환아와 똑같은 외형의 사산아를 출산한 경력이 있는 산모에서, 제태연령 31주에, 출생체중 1.1 kg로 태아곤란증 때문에 제왕절개로 출생한 미숙아가 출생 직후부터 호흡곤란과 청색증을 보였고, 작은 입 모양에 소하악증과 얇고 경직된 피부와 사지 관절의 구축성 변형 등을 보였으며, 체간과 사지의 일부에 피부가 벗겨져 나간 소견을 나타내어, 피부조직검사 결과 상피조직의 비후성 미란, 얇은 진피층, 피부부속기관의 미발달소견, 탄성섬유의 현저한 감소가 관찰되는 전형적인 제한성 피부병증 1례를 경험하였기에 보고하는 바이다.

열유동학적으로 단순한 점탄성체의 유한요소해석 (Finite Element Analysis of Thermorheologically Simple Viscoelastic Solids)

  • 심우진;박인규
    • 전산구조공학
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    • 제9권1호
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    • pp.101-113
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    • 1996
  • 준-정적 선형 2차원 열점탄성 문제들의 유한요소해석을 위하여 가상일의 원리를 근거로 하여 새로운 변분공식과 유한요소방정식을 유도한다. 이때 점탄성 재료는 열유동학적으로 단순한 물성을 갖는다. T=T(x)일 경우에 유전적 강성행렬들의 효율적이고 단순화된 계산과정을 소개한다. 몇몇 예제를 해석하고 기존의 발표된 수치결과들과 비교 검토하여 정확성 및 경제성을 입증한다.

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고분자 구동기를 이용한 마이크로 로봇 (Micro robot using actuators based on dielectric elastomer)

  • 최혁렬;정광목;남재도
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.334-337
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    • 2003
  • In this paper. we introduce a novel actuation method based on dielectric elastomer. Along with basic principles of actuation using dielectric elastomer a new design of actuator is discussed. The proposed design has advantageous features in reduction in size, speed of response, ease and ruggedness of operation. Using the actuator. a three-degree-of-freedom actuator module is developed, which can provide up-down. and two rotational degree-of-freedom motion. In the application of the proposed actuation method, a micro-robot mimicking the motion of an inchworm is developed.

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ZnO 박막과 유전체 박막으로 구성된 이중구조의 물성 및 표면 탄성파 특성 (A Study on SAW Properties of Bilayer Thin Film Structure Composed of ZnO and Dielectric Thin Films)

  • 이용의;김형준
    • 한국결정학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.134-140
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    • 1995
  • Glass/SiNx/ZnO 적층 박막구조의 SAW 특성 변화를 분석하였다. ZnO 박막은 rf magnetron sputter를 이용하여, 산소를 반응성 가스로 Ar과 함께 진공챔버내에 주입시켜 증착하였고, 주로 산소량에 따른 박막의 특성변화를 관찰하였다. 산소분압은 ZnO 박막의 증착속도 및 결정성에 많은 영향을 주고 있었으며, rocking curve의 결과에 의하면 (002) 배향성을 가진 ZnO 박막의 c-축 수직도가 Ar과 산소의 유량비가 67/33에서 가장 좋은 2.17도를 보여주고 있다. 이 값은 ZnO 박막을 압전요소로 사용하기에 충분한 조건이다. SiNx의 두께를 7000Å, ZnO 박막의 두께를 5μm로 한 glass/SiNx/Al/ZnO의 박막 적층 구조의 SAW 특성을 보면 ZnO/glass 구조와 비교시 SAW 속도가 최대 2.2%까지 증가했음을 알 수 있었다.

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로봇 손용 인체모방형 구동기 및 센서 (Biomimetic Actuator and Sensor for Robot Hand)

  • 김백철;정진아;조한정;신승훈;이형석;문형필;최혁렬;구자춘
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권12호
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    • pp.1497-1502
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    • 2012
  • 복잡한 구조와 다채로운 기능을 수행하는 사람 손의 기능을 모사하는 로봇 손을 제작함에 있어서 유연성 있는 구동기와 센서의 개발이 필수적으로 요구되고 있다. 본 논문에서는 전기활성 고분자를 기반으로 하여 로봇 손에 사용될 수 있는 구동기와 슬립센서의 설계, 제작 및 성능검증에 대한 내용을 소개한다. 전기활성 고분자는 필름형태로 제작되며 양단에 전압을 가하여 수축과 팽창에 따른 움직임이 발생하게 한다. 이와 반대로 전기활성 고분자에 외부의 압력으로 인해 두께나 면적의 변화가 발생하게 되면 정전용량의 변화가 발생하게 된다. 이러한 에너지의 변화소자를 이용하여 구동기와 센서로 이용하였다. 본 논문에서는 전기활성 고분자를 이용한 구동기와 센서를 제시하고 성능평가를 통해 새로운 로봇 손용 에너지 변환 소자로서의 가능성을 연구하였다.