$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

압전진동자의 우주부품 활용에 관한 연구
A Study on the PZT Application for Spacecraft Components 원문보기

항공우주기술 = Aerospace engineering and technology, v.12 no.1, 2013년, pp.32 - 39  

이상훈 (우주환경시험팀) ,  황권태 (우주환경시험팀) ,  조혁진 (우주환경시험팀) ,  서희준 (우주환경시험팀) ,  문귀원 (우주환경시험팀)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

PZT-5 계열 압전진동자의 위성부품 활용성 연구를 위하여 CVCM(Collected Volatile Condensable Material) 및 TML(Total Mass Loss)을 측정하여 규정된 0.1% 및 1.0% 이하의 값을 얻었고, 베이크아웃 챔버를 이용하여 고온 및 고진공상태에서 $500ng/cm^2/hr$ 이하의 낮은 TQCM(Thermoelectric Quartz Crystal Microbalance) 값을 얻어 위성체 부품으로의 적합성을 재확인하였다. 압전진동자에 대한 고진공 환경 전후의 압전특성을 비교 분석한 결과 진공환경에 의한 전기-기계적 특성은 1% 미만으로 큰 변화가 없음을 확인하였다. 아울러, $-100^{\circ}C{\sim}90^{\circ}C$의 범위에 대한 PZT-5계열의 압전 진동자에 대하여 온도변화에 따른 특성변화를 조사한 결과, 공진 및 반공진주파수는 상온일 때를 중심으로 온도의 변화에 따라 증가하였고 유전상수의 경우 주어진 온도 범위에서 2500~7500의 범위에서 선형적으로 증가하였다. 기계적 손실은 0.08 ~ 0.03의 범위에서 선형적으로 감소하는 경향을 보였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

All spacecraft components shall be checked for compatibility with vacuum using CVCM and TML in advance. CVCM and TML of the PZT-5 piezoelectric vibrator has to be less than 0.1% and 1.0% respectively. Also, it has less than $500ng/cm^2/hr$ of TQCM for vacuum bake-out test using high tempe...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 압전진동자를 이용한 압전 밴딩모드 액추에이터, 위치제어센서 등에 사용되는 압전 자이로스코프, 통신용 필터에 사용되는 압전 표면파 디바이스 등은 모두 압전 횡진동 모드를 이용한 예이다(5-7). 본 연구에서는 우주환경 하에서 횡진동 모드 압전 진동자의 실용적인 활용을 위하여 시판되고 있는 압전 진동자에 대한 진공환경 호환성과 온도 및 압력변화에 따른 전기-기계적 특성 변화를 실험적으로 고찰한다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
우주 환경은 어떤 환경인가? 최근 이러한 압전 진동자의 우수한 특성을 이용한 통신 및 기계 소자를 우주-항공 산업에 활용하려는 시도가 보고되고 있으나(3), 그 사용 영역에 있어서는 극히 제한되어 있어 실용화를 위해서는 보다 충분한 검토가 요구되고 있다. 우주 환경은 고진공 및 고온과 저온의 상태가 비행체의 운항궤적에 따라 주기적으로 나타나는 환경이다. 따라서 이러한 환경 하에서 압전진동자의 특성 변화는 기기의 오작동 및 정보의 오해를 가져올 수 있다.
압전 진동자를 이용한 액츄에이터의 특징은? 압전 진동자의 응용분야는 통신용 소자 혹은 초음파 탐상을 위한 전기-음향 변환소자 뿐만 아니라 초음파 모터나 바이몰프형 액츄에이터 등 기계 소자 분야에도 그 범위를 넓혀가고 있으며 국내에서도 이에 대한 연구가 다수 수행되고 있다. 특히 압전 진동자를 이용한 액츄에이터는 전자기파의 발생이 적으며 정밀 제어가 가능해 첨단 기기의 동력원으로 활용되는 예가 많다(1-2).
우주 환경에서 압전진동자의 특성변화는 어떠한 문제를 일으킬 수 있나? 우주 환경은 고진공 및 고온과 저온의 상태가 비행체의 운항궤적에 따라 주기적으로 나타나는 환경이다. 따라서 이러한 환경 하에서 압전진동자의 특성 변화는 기기의 오작동 및 정보의 오해를 가져올 수 있다. 따라서 압전체의 우주산업에 대한 활용범위를 넓히기 위해서는 압전체의 온도 및 압력의존성을 정확히 파악하여 이를 이용한 장치 설계에 적용해야 할 것이다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (12)

  1. 최종원, 윤재성, 김민수, "압전식 구동기를 이 용한 양방향 마이크로 펌프의 성능에 관한 연구", Trans. of the KSME(B), Vol.30, No.4, 2006, pp.350-357. 

  2. 정남희, 강호식, 윤일성, 송오섭, "압전감지기 및 압전작동기를 이용한 복합재료 회전축의 진동 및 안정성 제어", Trans. of the KSME(A), Vol.31, No.2, 2007, pp.152-159. 

  3. 곽동기, 배재성, 황재혁, "초점면부 영상안정 화를 위한 압전형 마찰구동기의 동특성 연 구", 한국항공우주학회지, 제37권, 제4호, 2009, pp.399-405. 

  4. IEEE Standardon Piezoelectricity, IEEE/ ANSI Std.176-1978, pp.27-34. 

  5. 임영석, 민승재, 유정훈, "분극방향과 재료분 포의 연속적 근사방법을 고려한 압전형 액추 에이터의 구조설계", Trans. of the KSME(A), Vol.30, No.9, 2006, pp.1102-1109. 

  6. Her S. C., and Liu C. Y., "The deflection of a simply supported plate induced by piezoelectric actuators", Journal of Mechanical Science and Technology, Vol. 21, 2007, pp. 1745-1751. 

  7. Yang J. S., Fang H. Y., and Jiang Q., "Equations for a piezoelectric parallelepiped and applications in a gyroscope", Int. J. of Applied Electromagnetics and Mechanics, Vol. 10, 1999, pp.337-350. 

  8. Ikeda T., Fundamentals of Piezoelectricity, Oxford University Press, Tokyo, 1990, pp.83-189. 

  9. S. H. Lee, H. J. Seo, G. W. Moon, S. W. Choi, "A Study on the Contamination Measurement of Spacecraft Components under High Vacuum Environment", J. Korean Vacuum Soc. 11, (2002), pp.87-96 

  10. Sabat R. G., Mukherjee B. K., Ren W., and Yang G., "Temperature dependence of the complete material coefficients matrix of soft and hard doped piezoelectric lead zirconate titanate ceramics", J. Appl. Phys. Vol. 101, 2007, pp. 064111-1-064111-3. 

  11. Jean-Claude T., Pierre T., The landau theory of phase transitions, World Scientific Lecture Notesin Physics, Vol.3, World Scientific, Singapore, pp.1-46. 

  12. C. Miclea, C. Tanasoiu, L. Amarande, C. F. Miclea, C. Plavitu, M. Cioangher, L. Trupina, C. T. Miclea and C. David, "Effect of Temperature on The Main Piezoelectric Parameters of A Soft PZT Ceramic," ROMANIAN JOURNAL OF INFORMATION SCIENCE AND TECHNOLOGY, Vol. 10, No. 3, 2007, pp. 243-250, 

LOADING...

관련 콘텐츠

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로