양방향 작동 액추에이터 제작을 위한 일방향 형상기억합금 와이어의 디자인 및 직경 도출에 관한 연구 (A Study on Design and Diameter of One-way Shape Memory Alloy Wire for Manufacturing Bidirectional Actuator)

서지정보

· 발행기관 : 한국디자인문화학회
· 수록지 정보 : 한국디자인문화학회지 / 23권 / 3호 / 67 ~ 73페이지
· 저자명 : 김상구, 김민성, 유신정

초록

본 연구는 변화하는 환경조건에서 가변적인 통기성을 확보할 수 있는 스마트 의류의 제작을 위한 기초연구로, 전력에 의해 조절 가능한 개폐구의 구성요소인 형상기억합금부 와이어의 디자인 및 필요 직경을도출했다. 실생활에서 흔히 사용되는 3.7V 리튬폴리머배터리를 이용하여 작동할 수 있는 2채널의 형상기억합금 액추에이터를 선행연구에서 디자인했으며, 그 형태를 기초로 양방향 작동의 변화량이 발생하는 구체적인 형태와 직경을 도출했다. 3차시에 걸친 실험 연구 결과, 폐쇄를 담당하는 일방향 형상기억합금은 상단이 180°꺽인 양변이 평행한 직선과 같은 형태로, 개방을 담당하는 일방향 형상기억합금은 원형으로 제작하는 것이 효과적임을 확인했다. 두 채널간의 절연, 단열, 고정을 위해 내부에 2개의 통로가 있는 PVC튜브를 적용했으며, 이 때 각 채널의 일방향 형상기억합금의 전압 인가 시에 발생하는 회복력이 PVC튜브의탄성력과 타채널의 일방향 형상기억합금의 변형응력을 상회하며 양방향 형태변화에 유의한 차이를 보인직경은 0.3Φ - 0.4Φ으로 확인되었다.

영어초록

This study is a basic study for the production of smart clothing that can maintain variable ventilation under changing environmental conditions. The design and required diameter of the shape memory alloy wire, which is a component of the power adjustable smart slit. Previous studies have designed two-channel shape memory alloy actuators that can operate with 3.7V lithium-polymer batteries, which are commonly used in life. Based on the shape, we derived the specific shape and diameter of the variation of the bidirectional operation. As a result of experimental studies conducted over the third period, it was confirmed that the one-way shape memory alloy which is responsible for the closing is a shape like a straight line in which both sides are bent 180 degrees at the top, and a circular shape is appropriate for opening. PVC tubes with two passages inside are used for insulation and fixing between two channels. In this case, the recovery force generated when voltage is applied to the unidirectional shape memory alloy of each channel exceeds the elastic force of the PVC tube and the strain stress of the unidirectional shape memory alloy of the other channel, and the diameter showing a significant difference in the bidirectional shape change is 0.3Φ - 0.4Φ

참고자료

· 없음