• Composites Research
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• 제27권1호
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• pp.25-30
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• 2014

실리콘 KE-12, NBR 그리고 NR 등의 유전 탄성체 종류, 두께 및 희석제 함유량을 함수로 한 전기활성 유전탄성체(EADE) 구동 성능에 대해 연구하였다. 탄성체의 두께($1{\rightarrow}0.5{\rightarrow}0.25{\rightarrow}0.1{\rightarrow}0.05$ mm)의 감소에 따라 그리고 희석제의 함유량 증가에 따라 KE-12 탄성체의 작동변위는 증가하였지만, 유전파괴는 낮은 전압에서 발생되었다. 동일한 탄성체 두께(1 mm)에 대해서 KE-12의 변위(2.24 mm)는 동일한 전압(25 kV)에서 NBR 혹은 NR보다 더 높게 나타났다. 시험한 탄성체 종류 중 KE-12는 가장 낮은 탄성계수를 NBR은 가장 높은 탄성계수 나타냈다. 하지만, NBR 탄성체의 변위는 높은 유전상수 때문에 NR의 경우 보다 높았다. EADE 구동기의 중요한 요소는 탄성체의 두께, 탄성계수 및 유전상수임을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제37권4호
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• pp.247-264
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• 2024

최근 전기 활성 고분자 (EAP) 액추에이터는 그들의 유연성, 경량성, 그리고 단순한 제작 과정 덕분에 소프트 로봇, 생체 모방 기술, 웨어러블 장치, 햅틱 기술 등 다양한 분야에서 높은 활용도를 보여주고 있다. 뿐만 아니라, 전기 활성 고분자 액추에이터들은 기능성 재료 및 혁신적 기술과의 결합을 통해 새로운 기능과 특성을 가진 스마트 기기로 발전하고 있다. 본 논문에서는 전기 활성 고분자를 이온성 전기 활성 고분자와 전기적 활성 고분자로 분류하였다. 이온성 전기 활성 고분자에는 대표적으로 이온성 금속-고분자 복합재 (IPMCs), 전도성 고분자 (CPs) 액추에이터가 소개되며, 전기적 활성 고분자에는 유전성 탄성체 액추에이터 (DEAs), 강유전 고분자 액추에이터, 그리고 최근 발표된 유압증폭 자가치유 정전 (HASEL) 액추에이터가 소개된다. 각각의 액추에이터에 대한 메커니즘, 구조, 성능 개선 방안 및 기능성 추가 방법 및 응용 분야에 대한 내용을 최신 연구를 바탕으로 상세히 설명하였다.

• 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.

• 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.

• Composites Research
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• 제32권5호
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• pp.211-215
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• 2019

정적인 상태인 체외 환경(in vitro)에서의 세포배양 과정은 실제 생체 내 환경에서의 세포발달과정과는 많은 차이가 존재한다. 따라서, 체내 환경의 정밀한 모사를 위해서는, 기계적인 자극을 세포에 전달하여 줄 수 있는 동적 세포배양장치가 필수적이다. 하지만 기존의 동적 세포배양장치에는 튜브, 펌프, 모터 등의 비교적 복잡한 장치들을 필요로 하였으며, 전달되는 기계적 자극도 단순한 형태였다. 본 연구에서는 단순한 장치로 구동되는 동적 세포배양장치를 위하여 전기활성고분자(EAP) 구동기를 동력원으로 하는 소형 동적 세포배양장치를 설계하였다. 이 장치는 다양한 기계적 자극을 세포에 전달하는 것이 가능하다.