• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• spring
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• pp.371-374
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• 1999

현재까지 초음파 모터는 소형 경량이면서도 저속에서 큰 출력을 가지며 정확한 위치 제어가 가능하다는 점에서 큰 관심을 끌고 있다. 대부분 회전형 로우터리 모터가 주종을 이루고 있으며 특수한 용도로 초음파 리니어 모터가 일부 사용되고 있다. 본 연구에서는 진행파를 이용하여 쌍방향으로 움직일 수 있는 새로운 구조의 진행파형 초음파 리니어 모터를 설계하고 제작하였다. 설계는 유한요소해석법을 이용하여 구조의 가능성과 진행파가 왜곡되지 않는 최적구조, 계질, 크기, 경계조건을 결정하였다. 그 결과에 따라 리니어 모터를 실제로 제작하여 알루미늄판 위에서 주파수 변화 및 부하질량 변화에 대한 모터의 성능을 측정하였는데, 제작된 모터는 부하질량이 100 g일 때 14.6cm/s로 가장 빠른 속도특성을 보였다. 본 모터는 다양한 정밀위치제어 및 이동 소자로서 활용될 수 있을 것이다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.20 no.8
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• pp.38-43
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• 2001

We developed a new standing wave type ultrasonic linear motor that can be driven bi-directionally. The operation principle of the motor was derived in an analytical form and the detailed structure was designed by the finite element method. Based on the design, a motor sample and a driving circuit were fabricated, and validity of the structure was verified through experiments.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2004.07b
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• pp.826-829
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• 2004

휴대폰이나 PDA등의 카메라 렌즈구동용으로 탑재 가능한 소형 압전 초음파 리니어 모터를 개발하였다. 선형 동작을 위한 구동력은 압전 세라믹과 1개 또는 2개의 세라믹으로 이루어진 uni- 또는 bimorph 형태의 압전 엑츄에이터에서 얻을 수 있다. 즉 초음파 영역의 펄스형태의 전압을 인가함으로써 정 또는 역의선형 운동과 인가하는 전압의 주기에 따라 정밀한 위치조절이 가능하고 제조공정이 용이하고 구조가 간단한 것을 특징으로 하는 모터이다. 본 연구에서는 소형 압전 초음파 리니어 모터의 원리와 동작특성을 고찰하였다.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• autumn
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• pp.193-196
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• 2001

본 연구에서는 원활한 정재파 생성과 양방향 구동이 가능한 새로운 형태의 초음파 리니어 모터를 제작하고, 그 특성을 평가하였다 본 연구에서 제안한 모터는 $\lambda/4$ 간격으로 이빨 구조를 가지는 스테이터의 상, 하부에 압전소자를 $90^\circ$ 의 위치 위상차를 갖도록 부착한 형태의, 상, 하부 압전소자에 각각 동위상, 180도의 시간 위상차를 가지는 교류 전압을 인가함으로써 양방향 구동이 가능하도록 하였다. 또한 원활한 정재파를 생성할 수 있는 최적의 구조를 결정하기 위해, 여러 가지 형태의 경계조건들에 대해 유한요소해석법을 이용하여 모델링하여 각 이빨들의 변위를 관찰함으로써 각각의 구조에 대해 타당성을 검증하였다. 위 결과를 바탕으로 세 종류의 초음파 리니어 모터를 제작하여 구동실험을 하였고, 실험 결과에 따라 속도와 추력 및 양방항성이 가장 우수한 최적의 구조를 결정하였다. 본 연구에서 제작한 모터는 최대 82.4cm/s의 속도와 0.46N의 추력을 가졌다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07b
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• pp.667-668
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• 2006

최근 반도체산업과 광산업 분야에서 고정도의 위치제어 및 고출력 구동이 가능한 초음파 리니어 모터에 대한 관심이 증가되고 있다. 저자는 공진시스템으로 지지하는 고출력 초음파 리니어 모터를 제안해왔다. 이 모터 시스템은 주목할만한 동작 안정성과 제어능력을 달성 하였지만 모터의 공진 주파수가 예압, 열등의 외부의 요인에 의해 변하게 될 때, 모터는 공진 시스템에 의한 지지 메커니즘이 고정된 공진 주파수만을 가지게 되어 안정적인 구동을 이루기 어렵게 되었다. 본 연구는 고강성 지지를 위해 한 진동자에 세 지지점을 가지는 새로운 모터를 설계 하여 시스템의 위치제어 능력에 대해 조사 하였다. 고강성을 띄는 세점 지지부는 모터를 확실히 지지 할 수 있지만, 진동 모드에 영향을 미치지 않는다. 20 mm의 지름을 가지는 모터를 이용하여 기계적 최대 출력은 75N, 무부하 최대속도 0.45 m/s를 달성하였다. PID 피드백 제어 시스템을 적용시켜 6 kg의 스테이지를 100 nm의 정도를 가지고 200 mm/s로 위치 제어를 달성하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.6 no.2
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• pp.165-171
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• 2005

The ultrasonic piezo motor is a new type motor that has an excellent performance and many useful features that electromagnetic motors do not have. But, it suffers from severe system non-linearities and parameter variations especially during speed control. Therefore, it is difficult to accomplish satisfactory control performance by using the conventional PID controller. In this paper, to achieve the precise control for linear type ultrasonic motor was analyzed as a function of response time and change with a driving time. Also, we propose controller that combines STEP controller and PD controller that have error of ${\mu}m$ about liner type ultrasonic motor.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.18 no.8
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• pp.25-31
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• 1999

This paper describes design and fabrication of a new bi-directional ultrasonic linear motor working by means of a traveling wave. With the finite element method, we design and verify validity of the new structure, and determine its optimal structure, material, size, and boundary conditions for proper generation of the traveling wave. Based on the results, a prototype of the motor has been fabricated and characterized, which thereby proves practical applicability of the new structure.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.10c
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• pp.110-111
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• 2007

두개의 유니모프 진동자를 이용한 새로운 형상의 마이크로 초음파 리니어 모터를 제안하였다. 유니모프 진동자는 금속판에 판상의 압전소자가 접착되어 있으며, 두개의 유니모프 진동자가 삼각형상의 진동 커플러에 의해 연결되어 스테이터를 구성한다. 스테이터는 두 가지 진동모드(대칭모드와 비 대칭모드)를 가지고 있으며, 이 두 진동모드가 축퇴되도록 설계하였다. 스테이터의 대칭모드와 비 대칭모드를 위상차 $90^{\circ}$로 여진시킴으로써 이동체의 직선(또는 회전) 운동을 발생시킬 수 있다. 시작기 모터는 놀이 0.9 mm, 폭 1 mm, 길이 7.5 mm이며, 구동전압 $100V_{op}$, 구동주파수 300 kHz로 구동되어, 모터 최대속도 0.3 m/s, 최대 추력 6 mN을 달성하였다.

• NEWSLETTER 전기공업
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• no.97-10 s.179
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• pp.15-29
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• 1997

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.981-982
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• 2007

반도체산업과 광산업 분야에서 고정도의 위치제어 및 고출력 구동이 가능한 초음파 리니어 모터 시스템의 개발을 목표로, 최대 출력 75N, 위치제어 정밀도 100nm의 고출력, 고정도 구동 시스템을 제안해 왔다. 본 연구는 nm order의 위치제어와 구동 안정성 향상을 위해 종래 시스템의 지지부 및 제어 시스템을 개선하였다. 개선된 PID 피드백 제어시스템을 구성하여, 6kg의 스테이지를 step 구동을 수행하여 위치 분해능 20nm, 속도 70mm/s로 왕복구동을 수행하여 20nm의 위치제어를 달성하였다.