KR20150075942A - 기저구조물의 면내방향 응력을 이용한 고성능 압전작동기 - Google Patents

기저구조물의 면내방향 응력을 이용한 고성능 압전작동기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 압전작동기 중 벤더형의 압전작동기를 제작함에 있어서 열과 기계적인 힘을 이용하여 기저구조물에 면내방향의 응력을 미리 분포시켜 상기 기저구조물에 부착되어 있는 압전재료 내부의 응력분포를 조절함으로써 구조적으로 압전재료의 작동성능을 개선한 기저구조물의 면내방향 응력을 이용한 고성능 압전작동기에 관한 것으로서, 상기 기저구조물의 면내방향 응력을 이용한 고성능 압전작동기는 압전성능의 향상을 재료적인 측면이 아니라 구조적인 측면에서 얻기 때문에 다양한 압전재료에 적용이 가능하고, 압전작동기의 곡면형상을 원하는대로 조절하여 제작할 수 있다. 또한, 압전재료의 취성문제로 압전재료 내부에 길이방향 인장응력을 줄이고 너비 방향의 압축력을 증가시키는 방법으로 압전성능을 높일 수 있어 구조적으로 안정하고 장기적인 압전작동기 사용에 도움을 줄 수 있다.

Description

기저구조물의 면내방향 응력을 이용한 고성능 압전작동기{Piezoelectric actuator with high actuation performance resulting from the in-plane stress of the substrate structure}
본 발명은 압전재료에 인장, 압축, 굽힘, 전단 등의 힘을 가함으로써 압전재료 자체의 작동성능을 향상시킨 기저구조물의 면내방향 응력을 이용한 고성능 압전작동기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기계적인 힘과 열을 동시에 이용하여 압전재료가 부착된 기저구조물에 면내방향 응력을 가하고 상기 기저구조물에 압전재료를 부착하여 제작된 압전작동기 내부에 특정 응력분포를 가지게 제어하여 최종 제작된 곡면형 압전작동기의 작동성능이 향상되는 기저구조물의 면내방향 응력을 이용한 고성능 압전작동기에 관한 것이다.
압전재료는 기계적인 힘을 전기적인 신호로 출력하거나 그 반대로 전기적인 신호를 기계적인 힘으로 변환하는 재료이며, 압전세라믹, 압전폴리머, 압전복합재로 구분할 수 있다. 압전세라믹은 높은 압전성을 가지는 반면 취성이 강하여 깨지기 쉽고, 압전폴리머는 유연한 구조로서 곡면이나 복잡한 형상에 적용이 쉬우나 사용온도 범위가 제한적이고 압전성이 낮다. 압전세라믹과 압전폴리머 중 하나 이상을 사용하여 복합재료로 만든 압전복합재는 세라믹과 폴리머의 장점을 취하고 단점을 보완하지만 압전성 자체는 압전세라믹보다 낮아 큰 힘과 변위를 유발하기에는 압전세라믹이 가장 유리하다.
압전작동기는 전기적인 신호를 받아 기계적인 힘으로 변환하는 역할을 하는데, 압전세라믹 계열의 압전재료를 이용하면 고체 작동(구조 자체가 변형)을 하기 때문에 응답속도가 매우 빠르고 주파수 범위가 넓으며 정밀한 구동이 가능한 여러 장점을 가지고 있다. 하지만, 큰 변형이나 힘을 내기 위해서는 높은 전압을 가해야 하고 취성이 강하기 때문에 깨지기 쉬워 그 사용에 제약도 있는 실정이다. 현재까지 여러 압전세라믹이 개발되고 있으며 재료적인 측면에서 많은 발전이 있었으나 고성능 압전재료는 가격이 비싸기 때문에 구조적인 측면에서도 압전작동기의 작동성능을 높이려는 연구도 많이 수행되고 있다. 그 예로, 하나 이상의 기저구조물에 하나 이상의 압전세라믹을 부착한 벤더(Bender)형 압전작동기에 대한 개발이 많이 이루어졌다. 그 대표적인 벤더형 작동기로 NASA에서 개발한 THUNDER(THin layer Unimorph DrivER) 작동기와 본 연구진이 개발한 PUMPS(Piezoelectric Unimorph with Mechanically Pre-stressed Substrate)를 들 수 있다.
상기한 압전작동기는 모두 곡면을 가지고 있는데 THUNDER의 경우에는 고온 경화 후 냉각하는 동안 압전세라믹과 기저구조물의 열팽창계수차이에 의해 곡면이 형성되며, PUMPS의 경우에는 기저구조물에 면내방향의 기계적인 힘을 가한 후 압전세라믹을 부착함으로써 두 층간의 응력 차이를 만들어 곡면을 형성한다. THUNDER의 경우에는 압전세라믹과 기저구조물의 접합에 사용되는 접착제의 경화 조건을 맞춰야 하기 때문에 곡면의 곡률 제어가 불가능하여 제작시 항상 일정한 곡률만을 얻을 수 있으나, PUMPS의 경우에는 초기에 기저구조물에 가해지는 기계적인 힘을 조절함으로써 다양한 곡면을 얻을 수 있다.
압전세라믹은 길이방향(여기서, 길이방향은 압전작동기를 위에서 본 평면도에서 길이가 더 긴 쪽을 길이방향이라 칭함)의 인장력 또는 너비방향의 압축력이 가해진 경우 압전성이 높아지고, 반대로 길이방향의 압축력 또는 너비방향의 인장력이 가해진 경우 압전성이 낮아진다.
PUMPS의 경우에는 길이와 너비 동시에 기계적인 힘을 가하기 힘들기 때문에 일반적으로 단방향 인장력을 기저구조물에 가하여 제작하는데 이렇게 제작된 압전작동기 내의 압전세라믹 층에는 길이방향의 인장력이 표면 쪽으로 생성되고 너비방향으로는 별다른 내부응력이 존재하지 않게 된다. 따라서, PUMPS는 길이방향의 인장력 분포에 의해 압전성이 향상되게 된다. 하지만, 압전세라믹은 인장에 취약하기 때문에 큰 인장력을 가할 수 없다.
THUNDER의 경우에는 약 320 고온에서 압전세라믹과 기저구조물의 경화가 일어나는데 층별 구조와 고온 제작 특성에 따라 제작된 압전작동기의 압전세라믹 층에는 길이방향과 너비방향 모두 압축력이 강하게 걸리게 된다. 길이방향의 압축력은 압전성을 낮게 하지만, 너비방향의 압축력이 이를 상쇄시키는 수준으로 압전성을 높여주기 때문에 그 작동성능은 기존 압전세라믹의 경우와 크게 다르지 않게 된다. 특히 양방향 압축력이 압전작동기를 견고하게 잡아주고 압전세라믹의 경우 압축력에 더 잘 견디기 때문에 구조적으로 안정하다. 단, 압전세라믹이 고온에서는 압전성을 잃기 때문에 재분극 처리를 하여 압전성을 가지게끔 해야 하는 단점이 있다.
본 발명은 동일한 압전재료를 이용하면서도 구조적으로 작동성능이 개선된 기저구조물의 면내방향 응력을 이용한 고성능 압전작동기를 제공하는 것이다.
본 발명은 압전작동기의 곡률 제어 및 장기적인 사용 안정성을 확보하고자 기저구조물의 면내방향 응력을 기계적인 힘과 열로 제어하여 고성능 압전작동기를 제작하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 제작 후 추가적인 분극과정이 필요하지 않는 고성능 압전작동기를 제작하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에서는 상기 기술한 THUNDER와 PUMPS의 장점을 취하고 단점을 최소화하고자 기계적인 힘과 열을 동시에 이용하여 면내방향으로 기저구조물을 변형시키고 그 위에 압전세라믹을 부착하여 제작된 고성능 압전작동기를 다룬다.
본 발명은, 열과 기계적인 힘에 의해 면내방향으로 응력을 가지는 하나 이상의 기저구조물층(102); 및 상기 기저구조물층의 일면에 접착제층(103)으로 접착되는 하나 이상의 압전재료(101)층;으로 이루어지고, 상기 압전재료층에 응력분포가 생성되는 것을 특징으로 하는 기저구조물의 면내방향 응력을 이용한 고성능 압전작동기를 제공한다.
상기 압전재료층은, 압전세라믹, 압전폴리머, 압전섬유, 압전필름, 강유전체, 압전복합재, 단결정체, 전왜재료, 전기작동폴리머, 형상기억합금 중 하나 이상을 포함하고,
상기 접착층에는, 열경화성수지 또는 열경화성필름접착제, 열가소성수지 또는 열가소성필름접착제 중 하나 이상으로 구성된 것을 특징으로 하는 기저구조물의 면내방향 응력을 이용하고,
상기 기저구조물층은, 금속재료, 유리, 플라스틱, 세라믹, 유리섬유강화복합재, 탄소섬유강화복합재, 아라미드섬유강화복합재, 실리카섬유강화복합재, 전기작동폴리머, 형상기억합금 중 어느 하나 이상으로 구성된다.
본 발명의 기저구조물의 면내방향 응력을 이용한 고성능 압전작동기는 압전성능의 향상을 재료적인 측면이 아니라 구조적인 측면에서 얻기 때문에 다양한 압전재료에 적용이 가능하고, 압전작동기의 곡면형상을 원하는대로 조절하여 제작할 수 있다. 또한, 압전재료의 취성문제로 압전재료 내부에 길이방향 인장응력을 줄이고 너비 방향의 압축력을 증가시키는 방법으로 압전성능을 높일 수 있어 구조적으로 안정하고 장기적인 압전작동기 사용에 도움을 줄 수 있다.
도 1은 본 발명의 압전재료층, 접착층, 기저구조물층으로 구성된 기저구조물의 면내방향 응력을 이용한 고성능 압전작동기를 도시한 것이다.
도 2는 PUMPS와 THUNDER 작동기의 형상, 치수, 적층순서에 대해 도시한 것이다.
도 3은 압전재료에 압축력이 가해진 경우에 대한 압전성능의 변화를 나타낸 그림이다.
도 4는 PUMPS 내부의 길이방향 응력분포를 나타낸 그래프이다.
도 5는 PUMPS 내부의 너비방향 응력분포를 나타낸 그래프이다.
도 6은 THUNDER 내부의 길이방향 응력분포를 나타낸 그래프이다.
도 7은 THUNDER 내부의 너비방향 응력분포를 나타낸 그래프이다.
도 8은 길이 또는 너비 방향으로 인장 및 압축응력에 따른 압전재료의 압전성능 계수 변화를 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 발명의 기저구조물의 면내방향 응력을 이용한 고성능 압전작동기의 일실시예를 표현한 것으로, 압전재료층, 2개의 접착층, 기저구조물층, 압전재료보호층으로 구성된 기저구조물의 면내방향 응력을 이용한 고성능 압전작동기를 도시한 것이다.
이하, 본 발명의 기저구조물의 면내방향 응력을 이용한 고성능 압전작동기에 대해 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 기저구조물의 면내방향 응력을 이용한 고성능 압전작동기는 하나 이상의 기저구조물과 하나 이상의 접착층, 하나 이상의 압전재료층으로 구성되는 압전작동기를 지칭한다.
상기 압전재료층에는 압전세라믹, 압전폴리머, 압전섬유, 압전필름, 강유전체, 압전복합재, 단결정체, 전왜재료, 전기작동폴리머, 형상기억합금 중 하나 또는 일부를 포함한다.
상기 접착층에는 열경화성수지 또는 열경화성필름접착제, 열가소성수지 또는 열가소성필름접착제 중 하나 혹은 일부로 구성할 수 있으며, 일실시예로써 에폭시, 아크릴계, 폴리에스테르계, 폴리이미드계 수지 또는 필름접착제 중 하나 혹은 일부로 구성할 수 있다.
상기 기저구조물층은 금속재료, 유리, 플라스틱, 세라믹, 유리섬유강화복합재, 탄소섬유강화복합재, 아라미드섬유강화복합재, 실리카섬유강화복합재 등의 복합재료 또는 상기 압전재료층의 구성재료와 동일하거나 상이한 압전재료, 전기작동폴리머, 형상기억합금 중 어느 하나 혹은 일부로 구성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 압전재료층, 접착층, 기저구조물층으로 구성된 기저구조물의 면내방향 응력을 이용한 고성능 압전작동기를 도시한 것이다.
본 발명에 따른 기저구조물의 면내방향 응력을 이용한 고성능 압전작동기는, 열과 기계적인 힘에 의해 면내방향 응력이 존재하는 기저구조물(102)과, 상기 기저구조물(102)에 접착되는 압전재료(101)와, 상기 기저구조물과 압전재료를 접착해 주는 접착제(103)으로 구성된다.
일실시예로 상기 압전재료(101)에 길이방향으로 압축응력이 최소화되도록 하고, 너비방향으로 압축응력이 최대화되도록 초기 기저구조물 내의 응력을 조절함으로써 구조적으로 압전재료의 성능을 높일 수 있다.
도 2는 PUMPS와 THUNDER 작동기의 형상, 치수, 적층순서에 대해 도시한 것이다. 도 2에서 나타낸 THUNDER 작동기는 TH-8R 모델로서 이와 동일한 크기를 가지는 PUMPS 작동기와 비교해 둔 것이다. PUMPS 작동기의 경우에는 전체 3층으로 구성되어 있으며, THUNDER 작동기의 경우에는 전체 5층으로 구성되어 있다.
PUMPS의 층 구조를 살펴보면, 기저구조물층에 접착층, 압전재료층의 순으로 적층이 되어 있고, THUNDER의 경우에는 기저구조물층에 접착층, 압전재료층, 접착층, 압전재료보호층으로 구성이 되어 있다.
도 3은 압전재료에 압축력이 가해진 경우에 대한 압전성능의 변화를 나타낸 그림이다.
압전재료의 성능은 압전재료 내의 분극방향, 압전재료에 가해지는 전압에 관계하는데, 도 3에서는 압전재료 내 좌표계를 1, 2, 3방향으로 표기하고, 응력이 가해지는 방향을 x, y, z방향으로 표기하여 설명한다. 먼저 전압이 가해진 경우 압전재료가 늘어나고 수축하는 정도를 나타내는 물성치는 d상수(실제로 하나의 값인 상수로 결정되지 않고 전압 및 응력수준에 따라 바뀌는 변수이나, 통상적으로 압전재료 물성을 측정하는 공진-반공진법에 의해 산출된 d값을 d상수로 칭함.)이며 d31의 경우에는 분극방향이 3방향이고 3방향으로 전압이 가해진 경우 1방향으로 얼마나 늘어나고 수축하는지에 대한 척도가 된다. 마찬가지로 d32의 경우에는 분극방향이 3방향이고 3방향으로 전압이 가해진 경우 3방향으로 얼마나 늘어나고 수축하는지에 대한 척도가 된다. 압전재료는 대부분 이방성재료이므로 d31 값과 d32 값이 일치한다. 또한, 일반적으로 벤더형 작동기에서는 1방향과 길이방향을 일치시켜 사용하며, 이에 따라 d31 값이 주로 작동성능에 영향을 미친다. THUNDER와 PUMPS의 경우에는 초기에 기저구조물에 응력이 존재하는 상태에서 압전재료를 부착하게 되고 해당 응력의 방향은 면내 방향인 x와 y방향으로 존재한다. 따라서, THUNDER와 PUMPS와 같은 곡면을 가지는 벤더형 압전작동기에서는 1방향과 x방향이 길이방향이 되고, 2방향과 y방향이 너비방향이 된다.
만약 도 3(a)와 같이 압전재료에 아무런 외부 응력이 가해지지 않는 경우 전압을 가하면 길이와* 너비방향으로 d상수 값이 같기 때문에 같은 크기의 변형이 일어나게 된다. 만약 도 3(b)와 같이 압전재료에 x방향 압축력이 가해지게 되면 길이방향으로는 많이 변형이 되지 못하고, 너비 방향으로는 외부응력이 없던 경우에 비해 더 큰 변형이 일어난다. 만약 도 3(c)와 같이 압전재료에, x와 y방향으로 동시에 압축력이 가해지면, x방향 압축력에 의해 길이방향 d상수값이 작아지고, 너비방향 d상수값은 커지지만, 반대로 y방향 압축력에 의해 길이방향 d상수값이 커지고, 너비방향 d상수값은 작아져 결국에는 응력이 없는 수준과 유사한 변형이 길이와 너비방향으로 일어나게 된다. 상세한 설명은 도 8의 그래프와 함께 아래에 다시 설명한다.
도 4는 PUMPS 내부의 길이방향 응력분포(xx)를 나타낸 그래프이다.
PUMPS의 압전재료층을 살펴보면, 길이방향으로 -90.76MPa(압축력)에서 57.98MPa(인장력)까지의 응력이 걸려 있음을 알 수 있다.
도 5는 PUMPS 내부의 너비방향 응력분포(yy)를 나타낸 그래프이다.
PUMPS의 압전재료층을 살펴보면, 너비방향으로 -26.76MPa(압축력)에서 18.02MPa(인장력)까지의 응력이 걸려 있음을 알 수 있다.
도 6은 THUNDER 내부의 길이방향 응력분포를 나타낸 그래프이다.
THUNDER의 압전재료층을 살펴보면, 길이방향으로 -196.84MPa(압축력)에서 -94.44MPa(압축력)까지의 응력이 걸려 있음을 알 수 있다.
도 7은 THUNDER 내부의 너비방향 응력분포를 나타낸 그래프이다.
THUNDER의 압전재료층을 살펴보면, 너비방향으로 -195.97MPa(압축력)에서 -93.68MPa(압축력)까지의 응력이 걸려 있음을 알 수 있다.
도 4에서 도 7까지 응력분포를 보면, PUMPS는 길이방향으로 기저구조물층을 인장시킨 상태에서 압전재료층을 접착하여 제작하기 때문에 길이방향과 너비방향의 응력분포가 매우 상이하지만, THUNDER의 경우에는 고온 접합을 하기 때문에 온도에 의해 기저구조물층이 길이와 너비방향으로 같은 수준의 팽창을 한 상태에서 압전재료층이 접착되어 길이방향과 너비방향의 응력분포가 유사함을 알 수 있다.
그리고, PUMPS의 경우에는 너비방향 응력분포에 의한 작동성능 증가효과는 거의 없고 길이방향의 인장력과 낮은 압축력 상태에 의해 작동성능이 증가한다. 반면에, THUNDER의 경우에는 압전재료층에 길이와 너비방향 모두 압축력이 걸리게 되고, 이는 도 3(c)와 같은 형태가 된다. 따라서, THUNDER는 길이방향 압축응력에 의해 압전작동성능이 저하되지만 너비방향 압축응력의 도움으로 압전작동성능이 회복된다.
도 8은 길이 또는 너비 방향으로 인장 및 압축응력에 따른 압전재료의 압전성능 계수 변화를 나타낸 그래프이다.
THUNDER와 PUMPS 작동기에 사용한 압전재료는 PZT5A 모델이며, 도 8에서 해당 압전재료를 실험하여 측정한 결과를 기호로 표현하였고, 커브 피팅 결과를 기호가 포함된 선으로 나타내었다. 그래프의 x축은 길이방향의 응력 또는 너비방향의 응력이며, 그래프의 y축은 d31상수의 비(응력이 없는 경우 대비하여 응력이 있는 경우 d31상수의 비)를 나타내었다. 도 8에서 x방향으로 응력이 존재할 때 d31상수비와 d32상수비를 각각 (
Figure pat00001
)x과 (
Figure pat00002
)x라 하고, y방향으로 응력이 존재할 때 d31상수비와 d32상수비를 각각 (
Figure pat00003
)y와 (
Figure pat00004
)y라 하였으며, 해당 커브 피팅 결과를 그래프 아래에 나타내었다.
도 8의 결과를 토대로, x방향의 응력이 d31에 미치는 영향((
Figure pat00005
)x)은 상기 x방향 응력이 압축응력이면 작동성능의 저하를, 상기 x방향 응력이 인장응력이면 작동성능의 증가를 가져옴을 알 수 있다. 또한, y방향의 응력이 d31에 미치는 영향((
Figure pat00006
)y)은 상기 y방향 응력이 압축응력이면 작동성능 증가를, 상기 y방향 응력이 인장응력이면 작동성능의 저하를 가져옴을 알 수 있다. 요약하면, 길이방향으로는 인장력이, 너비방향으로는 압축력이 클수록 d31값이 커짐을 알 수 있다.
도 9는 본 발명의 기저구조물의 면내방향 응력을 이용한 고성능 압전작동기의 일실시예를 표현한 것으로, 압전재료층, 2개의 접착층, 기저구조물층, 압전재료보호층으로 구성된 기저구조물의 면내방향 응력을 이용한 고성능 압전작동기를 도시한 것이다.
도 9에서는 THUNDER 작동기와 유사하게 압전재료 윗 층에 압전재료보호층을 접착시킴으로써 외부환경으로부터 압전재료의 보호 뿐만 아니라 기저구조물의 초기 응력에 의해 압전재료층에 과도한 응력이 가해지지 않도록 하기 위한 것이다. 또한, 상기 압전재료보호층을 적절히 이용함으로써 압전재료 내부응력을 조절하는 역할도 수행할 수 있다.
상기 압전재료보호층은 금속재료, 유리, 플라스틱, 세라믹, 유리섬유강화복합재, 탄소섬유강화복합재, 아라미드섬유강화복합재, 실리카섬유강화복합재 등의 복합재료 또는 상기 압전재료층의 구성재료와 동일하거나 상이한 압전재료, 전기작동폴리머, 형상기억합금 중 어느 하나 혹은 일부로 구성할 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다. 특히, 압전재료의 특성상 전기신호를 기계적인 힘으로 변환하기도 하지만, 반대로 기계적인 힘을 전기신호로 변환할 수 있기 때문에 압전작동기를 압전센서로 활용하여 진동 및 충격 신호 감지용 센서로도 이용 가능함은 물론이다.
100 : 압전작동기
101, 201, 211, 300, 901 : 압전재료층
102, 202, 212, 902 : 기저구조물층
103, 203, 213, 903 : 접착층
104, 904 : 전극층
200 : PUMPS 압전작동기
210 : THUNDER 압전작동기 (TH-8R 모델)
214, 905 : 압전재료보호층
301 : 응력이 없는 압전재료에 전압을 가한 경우 작동 모습
302 : x방향 압축력이 있는 압전재료에 전압을 가한 경우 작동 모습
303 : x 및 y방향 압축력이 있는 압전재료에 전압을 가한 경우 작동 모습
900 : 기저구조물층, 접착층, 압전재료층, 접착층, 압전재료보호층의 5층으로 구성된 기저구조물의 면내방향 응력을 이용한 고성능 압전작동기

Claims (8)

  1. 열과 기계적인 힘에 의해 면내방향으로 응력을 가지는 하나 이상의 기저구조물층(102); 및
    상기 기저구조물층의 일면에 접착제층(103)으로 접착되는 하나 이상의 압전재료(101)층;으로 이루어지고,
    상기 압전재료층에 응력분포가 생성되는 것을 특징으로 하는 기저구조물의 면내방향 응력을 이용한 고성능 압전작동기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 압전재료층은,
    압전세라믹, 압전폴리머, 압전섬유, 압전필름, 강유전체, 압전복합재, 단결정체, 전왜재료, 전기작동폴리머, 형상기억합금 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 기저구조물의 면내방향 응력을 이용한 고성능 압전작동기.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 접착층에는,
    열경화성수지 또는 열경화성필름접착제, 열가소성수지 또는 열가소성필름접착제 중 하나 이상으로 구성된 것을 특징으로 하는 기저구조물의 면내방향 응력을 이용한 고성능 압전작동기.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 기저구조물층은,
    금속재료, 유리, 플라스틱, 세라믹, 유리섬유강화복합재, 탄소섬유강화복합재, 아라미드섬유강화복합재, 실리카섬유강화복합재, 전기작동폴리머, 형상기억합금 중 어느 하나 이상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 기저구조물의 면내방향 응력을 이용한 고성능 압전작동기.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 압전재료층의 상부 또는 하부의 일부 혹은 전체에 전극층을 포함하거나 혹은 상하부 모두 전극층을 포함하는 것을 특징으로 하는 기저구조물의 면내방향 응력을 이용한 고성능 압전작동기.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 압전작동기에 추가적으로 압전재료보호층을 가지는 것을 특징으로 하는 기저구조물의 면내방향 응력을 이용한 고성능 압전작동기.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 압전재료보호층은 금속재료, 유리, 플라스틱, 세라믹, 유리섬유강화복합재, 탄소섬유강화복합재, 아라미드섬유강화복합재, 실리카섬유강화복합재, 상기 압전재료층의 구성재료와 동일한 압전재료, 전기작동폴리머, 형상기억합금 중 어느 하나 이상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 기저구조물의 면내방향 응력을 이용한 고성능 압전작동기.
  8. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 기저구조물층의 면내방향 응력을 이용한 고성능 압전작동기를 변형률, 변위, 속도, 가속도, 진동, 충격 감지용 센서로 사용하는 것을 특징으로 하는 기저구조물의 면내방향 응력을 이용한 고성능 압전작동기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105742481A (zh) * 2016-03-21 2016-07-06 上海交通大学 可径向运动的电活性聚合物环肌及其制作方法

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