• Title, Summary, Keyword: 마이크로 구동기

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Peristaltic nano-liter micropump with piezoelectric actuator (압전소자를 이용한 연동 구동방식의 나노리터 마이크로 펌프)

  • Hwang, Sung-Rae;Sim, Woo-Young;Yang, Sang-Sik
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • pp.2093-2095
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    • 2004
  • 본 논문은 압전소자를 구동장치로 사용한 마이크로 펌프의 제작과 실험에 관한 논문이다. 마이크로 펌프의 상부기판은 polydimethyl siloxane(PDMS)을 소재로 미세유로에 상시 닫힌 밸브가 일체화된 구조로 제작되었고, 하부기판은 polymethyl methacrylate(PMMA)를 소재로 3개의 압전 디스크가 구동기로 부착되었다. 최종적으로 상, 하부 기판은 액상 PUMS로 접합하여 제작했다. 구동기의 입력신호는 6상으로 구형파를 인가하여 연동구동하며 주파수와 전압을 가변하면서 유량을 측정하였다. 구동 주파수가 0.167 Hz이고 전압이 20 V일 때, 마이크로펌프의 1회 토출량은 104 nl이고, 유량은 1.04${\mu}{\el}$/min이다.

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Fabrication of Micro-optical Components and Actuators using Surface Micromachining (표면 미세가공기술을 이용한 마이크로 광학소자 및 구동기의 제작)

  • Kim, K.N.;Park, K.B.;Jung, S.W.;Lee, B.N.;Kim, I.H.;Moon, H.C.;Park, H.D.;Shin, S.M.
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • pp.1151-1153
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    • 1999
  • 3-layer polysilicon 표면미세가공공정을 이용하여 micro zone plate 렌즈와 미러 및 이를 구동하기 위한 구동기를 일체화시킨 마이크로 구동형 광학소자를 설계, 제작하였다. 650nm의 파장대역에서 초점거리가 $500{\mu}m$가 되도록 마이크로 zone plate 렌즈를 설계하였으며, 렌즈의 광학축은 실리콘 기판 상에서 $121{\mu}m$거리에 위치하도록 제작하였다. 마이크로 hinge와 스프링 latch 및 측면지지 plate를 이용하여 마이크로 렌즈와 미러가 실리콘 기판상에서 out-of-plane동작이 가능하도록 하였다. 마이크로렌즈 초점거리의 가변을 위하여 6개의 SDA(Scratch Drive Actuator)어레이를 설계, 제작하였다. 또한 빔 반사를 위한 마이크로 미러를 설계하고 $45^{\circ}$ self-assembly를 위하여 마이크로 hinge와 SDA array를 제작하였다.

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Study on the integration of a micro lens on a 2-DOF in-plane positioning actuator (2-자유도 정밀구동기와 마이크로렌즈의 집적화에 관한 연구)

  • 김재흥;김용권
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • pp.32-33
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    • 2000
  • 최근 디지털 정보 처리 기술의 획기적인 발전과 함께 저가의 반도체 레이저의 개발로 말미암아 광기록 장치(optical pickup device) 및 고속 광통신(optical fiber communication)분야에 응용을 위한 레이저 광학 시스템에 대한 연구가 활발하다. 광신호의 커플링(coupling) 및 스위칭(switching)을 기반으로 하는 이러한 광학 시스템은 일반적으로 광신호의 변조를 위한 광학 요소와 광학 요소의 공간적 제어를 위한 정밀 구동기로 구성되는데, 기존의 상용 시스템의 경우에는 독립적으로 기 제작된 광학 요소와 정밀 구동기를 사후에 조립하는 방법으로 소기의 목적을 달성하였다. 이와 같은 경우 제작에 많은 노력과 비용이 요구되며, 성능의 획기적인 향상을 기대하기 어려우므로 최근에는 Optical MEMS 혹은 MOEMS(Micro-Opto-Electro-Mechanical System)로 대변되는 마이크로머시닝기술(micromachining technology)을 이용한 초정밀 광학계의 제작 기술을 통하여 기존 시스템의 한계를 극복하고자 하는 노력이 다각도로 모색되고 있다. (중략)

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전자기 구동 마이크로 액츄에이터

  • 안종혁
    • 전기의세계
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    • v.42 no.11
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    • pp.23-29
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    • 1993
  • 최근에 마이크로 머신의 여러 연구분야중에서 Micro-Electro-Magnetic-Mechanical-System(MEMS)분야가 연구의 최대 관심사로 떠오르며, 완전집적 전자력 구동 액츄에이터와 센서의 개발, 실용 및 응용에 여러 세계적인 굴지의 연구소 및 회사가 속속 참여하고 있다는 것은 시사해주는 바가 크다.

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능동형 진동 절연을 위한 압전 구동기의 보상기 설계

  • 문준희;박희재
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • pp.198-198
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    • 2004
  • 압전 구동기는 여러 가지 적용에 있어서 높은 응답 속도와 큰 힘, 작은 크기 둥의 장점을 가지고 미세 구동에서 독보적인 위치를 차지하고 있다. 하지만, 히스테리시스, 크? 등의 압전 소자 자체의 비선형성과 이의 구동을 위한 증폭기 등의 한계로 압전 소자의 동적인 특성은 비교적 열악한 것으로 알려져 있다. 특히, 구동 속도가 빨라질 수록 히스테리시스 곡선의 모양이 달라게 되어 구동 궤적의 정확한 예측이 어려우며, 증폭기의 최대 발생 전류가 충분치 않을 경우 압전 구동기가 지령치를 따르지 못하게 된다.(중략)

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Fabrication of Thermopneumatic-Actuated PDMS Microvalve (열공압력 구동 방식의 PDMS 마이크로 밸브의 제작)

  • Kim, Jin-Ho;Kim, Ju-Ho;Kim, Yong-Sang
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • pp.1929-1931
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    • 2003
  • 본 연구에서 제안하는 마이크로 밸브는 열공압 방식으로 구동되고 제작비용이 저렴한 indium tin oxide (ITO) 및 polydimethylsiloxane (PDMS)로 제작되었다. 제안된 마이크로 밸브의 구조는 ITO 히터, SU-8 층, PDMS membrane, 그리고 PDMS 채널로 구성되어 있다. 제작된 열공압 구동기의 PDMS membrane의 변위는 현미경의 초점 거리의 변화로 측정하였으며 히터에 160mW 전력 인가 시 변위는 대략 $132{\mu}m$이다. 마이크로 밸브의 히터에 인가 전력에 따른 유량측정은 DI water를 사용하여 측정하였고 inlet 압력은 1.2kpa를 인가하여 측정하였다. 히터 인가 전력이 영일 경우 채널 폭이 $200{\mu}m$$400{\mu}m$인 마이크로 밸브의 유량은 각각 대략 $36{\mu}{\el}$/min과 $110{\mu}{\el}$/min 이었다. 채널 폭이 $200{\mu}m$$400{\mu}m$인 마이크로 밸브의 유량은 히터 인가 전력이 각각 70mW와 160mW에서 영이 되었다.

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마이크로 선반에서의 절삭성 평가

  • 김재건;정종운;고태조;김희술
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • pp.256-256
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    • 2004
  • Micro/Meso 기계적 가공은 기존 MEMS 공정에서 제작할 수 없었던 높은 세장비(aspect ratio)를 가지는 제품을 가공할 수 있을 뿐만 아니라 보다 높은 가공 정밀도를 획득할 수 있다. 따라서, 미소 부품에 대한 마이크로/매소 단위의 미세 절삭 가공을 위해서는 공간적 측면과 에너지 소비, 정밀도 측면에서 효율적인 시스템을 구성하기 위해서 마이크로 머시닝 전용 기계가 요구된다. 이에 본 연구에서는 '마이크로 팩토리' 의 기본 공작기계인 마이크로 선반을 개발하여 초정밀 미소 절삭에 대한 연구를 진행 중에 있다.(중략)

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A Study on Close-loop Feedback Control for Micro Torsional Actuator (마이크로 비틀림 구동기의 폐루프 피드백 제어에 관한 연구)

  • Choi, Won-Seok;Kim, Kun-Nyun;Jee, Tae-Young;Park, Hyo-Derk;Heo, Hoon
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • pp.1923-1925
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    • 2003
  • 본 논문은 유리 기판과 실리콘 기판의 양극접합과 CMP공정을 통하여 정전기력으로 구동되는 마이크로 비틀림 액추에이터를 제작하고 이 제작된 액추에이터의 성능을 개선하는 방법과 실험에 관한 것이다. 이 비틀림 액추에이터는 미소 거울로 사용하기 위해 제작하였다. 미소 거울은 영상을 정확히 반사하거나 회절 시키는 것이 목적이지만 MEMS 공정의 특성 문제로 인해 일관적인 성능을 나타내는 것이 비교적 힘들다. 따라서 이를 개선하기 위해선 구조적인 접근 보다 실제 구동될 때의 현상을 보상하는 것이 필요하다. 일정한 입력전압에 비례하는 미소 거울의 변위를 알고 이를 기준으로 하여 시스템을 구동하여야 한다. 여기서 인가되는 전압에 비례하는 변위가 정확한지 측정을 해야 하고 만약 오차가 있다면 이를 개선하여야 한다. 또한 구동 시 발생하는 overshoot 현상과 작은 떨림 현상을 줄이고 빠른 시간 내에 응답하도록 시스템을 보상하여야 한다. 본 논문에선 PID 제어기법을 사용하여 $0.5^{\circ}$의 각도로 구동할 때를 기준으로 이 때의 구동전압 200V를 인가하고 오차를 측정하여 시스템을 보상하였다.

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Multistable Microactuators Functioning on the Basis of Electromagnetic Lorentz Force: Nonlinear Structural and Electrothermal Analyses (전자기 로렌츠력을 이용한 다중안정성 마이크로 액추에이터의 비선형 구조 및 전기-열 해석)

  • Han, Jeong-Sam
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.34 no.8
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    • pp.1119-1127
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    • 2010
  • In this paper, the design and nonlinear simulation of a multistable electromagnetic microactuator, which provides four stable equilibrium positions within its operating range, have been discussed. Quadstable actuator motion has been made possible by using both X- and Y-directional bistable structures with snapping curved beams. Two pairs of the curved beams are attached to an inner frame in both X- and Y-directions to realize independent bistable behavior in each direction. For the actuation of the actuator at the micrometer scale, an electromagnetic actuation method in which Lorentz force is taken into consideration was used. By using this method, micrometer-stroke quadstability in a plane parallel to a substrate was possible. The feasibility of designing an actuator that can realize quadstable motion by using the electromagnetic actuation method has been thoroughly clarified by performing nonlinear static and dynamic analyses and electrothermal coupled-field analysis of the multistable microactuator.