• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.768-771
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• 2002

A method to derive the constitutive relations of a piezoelectric bender actuator is developed here. The constitutive relations are derived from the geometry, material properties of the actuator. The very complicated constitutive relations can be easily calculated by use of symbolic function in Mathematica. The developed program can calculate the constitutive relations for the unimorph bender made by attaching a short piezoelectric beam on a longer metal beam. The program can also calculate the constitutive relations of a piezoelectric bender with spring at its end.

• Composites Research
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• 제16권2호
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• pp.41-47
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• 2003

본 논문은 몇 가지 종류의 압전 복합재료 작동기 LIPCA의 성능 시험 및 비교에 관한 것이다. LIPCA는 압전 세라믹을 중심으로 상층부는 탄성계수가 크면서 열팽창계수가 낮은 섬유강화 복합재료 층이, 하층부는 탄성계수가 작으면서 열팽창계수가 큰 섬유강화 복합재료 층으로 구성되어 있다. 작동기의 성능 검증을 위해 작동 지그 및 전압 공급 장치 그치고 비접촉 레이저 센서로 이루어진 실험 시스템을 구성하였다 성능 비교시험 결과 검증실험으로부터 압전 작동기의 작동성능은 전기 작동 재료층이 중립면으로부터 멀리 벗어나게 위치하면서, 동시에 적층판의 전체 굽힘 강성을 작게 하면 극대화할 수 있다는 사실을 입증하였다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 2002년도 proceedings of the second asia international conference on tribology
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• pp.275-276
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• 2002

Active-head sliders with a unimorph piezoelectric actuator for flying height control were experimentally evaluated. It was found that the normalized stroke of the actuator is 5.2 to 6 nm/V/mm without flying over the disk. However, the normalized adjustment range of flying height is about 1.6 nm/V/mm when the active-head slider is flying over the disk. This value is smaller than the measured value when the slider is not flying, because of the air pressure generated at the active pad when the pad approaches the disk surface.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2000년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.135-138
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• 2000

본 논문에서는 열팽창계수(CTE)가 거의 없는 카본게폭시, PZT 세라믹 박판, 그리고 열팽창계수가 큰 글래스/에폭시 층으로 이루어진 곡면형 복합재료 작동기(LIPCA)의 설계, 제작 및 성능실험에 대한 연구성과를 제시하고 있다. LIPCA의 른 요점은 기존 THUNDER의 성능을 유지하면서 이를 경량화 하기 위하여 THUNDER의 금속 층을 상대적으로 가벼운 섬유 강화 복합재료로 대체하는 것이다. 이러한 경량화 작업으로 LIPCA는 기존 THUNDER 보다 약 30~40% 정도의 무게를 감소시킬 수 있으며, 복합재료의 특성에 따라 설계의 유연성을 가질 수 있는 장점이 있다. 또한, 에폭시 수지를 사용함으로써 접착제 없이 평판 몰드에서 오토클레이브에서 177$^{\circ}C$로 경화되어, 탈형된 후 충분한 곡률을 형성하였다. 작동 성능 실험에서, LIPCA는 기존 THUNDER보다 작동변위가 향상됨을 보였다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제10권3호
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• pp.157-163
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• 2007

이 논문에서는 최근 다시 주목을 끌고 있는 압전소자를 이용한 에너지 획득에 대한 개념을 한 진동원에 응용하여 그 에너지의 이용가능성을 분석해 보고자 한다. 에너지 획득기로는 가장 일반적으로 사용되고 있는 유니모프 압전 캔틸레버 벤더를 사용한다. 먼저 압전 에너지 획득기에 대해 base excitation에서의 거동을 이론적으로 분석하고 실험실내에서 수행할 수 있는 압전 에너지 획득기를 제작하여 가진기 상에서 발생하는 전력을 측정한다. 시뮬레이션과 실험결과를 통해 진동에너지로부터 획득한 전기에너지가 각종 센서는 물론 기계부품들의 진단시스템에 필요한 전원을 공급할 수 있음을 알 수 있다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제18권4호
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• pp.622-629
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• 2004

In this paper, effects of elastic energy of magnetostrictive film on the deflection of a cantilevered film-substrate system are investigated. The total energy including the elastic energy of magnetostrictive film is formulated. And it is minimized to give the curvatures and the position of neutral axis of the cantilevered system. To discuss the effects of the elastic energy of film in a measured system, three magnetostrictive unimorph cantilevers and a bimorph cantilever reported elsewhere are reviewed. It is shown that the assumption, since the thickness of film is much smaller than that of substrate the film elastic energy is negligible, can cause considerable error in evaluating magnetostrictive coefficients. Not the ratio of thicknesses but elastic energies between film and substrate is also shown to play important role in making decision whether the assumption is valid or not.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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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.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2000년도 춘계학술대회논문집
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• pp.1521-1527
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• 2000

A micromirror actuated by piezoelectric unimorph cantilevers is proposed as a tine-tracking device for high-density optical data storage. Bending motions of the metal/PZT/metal unimorphs translate an integrated micromirror along the out-of-plane vertical direction. The micromirror alters the optical path of the incident laser beam and linearly steers the reflected laser beam by its out-of-plane parallel actuation. Numerical analysis shows that the actuated micromirror can satisfy the tracking speed imposed by the requirement on the access time for the high-density optical data storage up to few tens Gbitlin2 owing to the light mass of the micromirror. In this paper, preliminary characteristics of the micro-machined PZT actuated micromirror (PAM) are reported. Only a 360 nm-thick PZT film deposited by sol-gel process shows both good electrical and mechanical characteristics for the fine-tracking actuator. The micromirror can be easily actuated up to several micrometers under low voltage operation condition well below 10 volts.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.461-469
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• 2002

This paper deals with a fully coupled piezoelectric-mechanical assumed strain solid element that can be used for geometric and material nonlinear modeling of thin piezoelectric actuators. Since the assumed strain solid element can alleviate locking, the element is suitable for performance analysis of very thin actuators without locking. A finite element code is developed based on the finite element formulation and validated by solving typical numerical examples such as bimorph and unimorph beams. Using thecode, we have conducted performance analysis for LIPCA actuator. The estimated actuation displacement of LIPCA agrees well with experimental data under low prescribed voltage.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제28권9호
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• pp.565-570
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• 2015

The haptic actuator needs to downsize in the mobile devices continuatively. In this work, the hinge lever mechanism was used in order to prevent lowering the vibration performances of the downsized actuator. The vibration performances of actuator with and without hinge-lever mechanism were simulated by the finite element method analysis. It is concluded that the hinge-lever mechanism may be a proper measure to prevent lowering the vibration performances in the downsized piezoelectric actuator.