형상기억합금

목차

서 론
본 론
1. 형상기억의 역사
2. 형상기억합금(Shape Memory Alloy)의 특징
3. 형상기억합금(SMA)의 메카니즘
4. 형상기억합금의 종류
5. 응용분야
결 론

본문내용

이패스회로를 개폐시키는 데 형상기억합금 용수철을 사용했습니다. 이 바이패스회로는 냉각수가 차가울 동안에는 라디에이터에 보내지 않고, 또 다시 엔진으로 리턴 시키는 것입니다. 종래는 작업자가 수온을 검지 하여 유압스위치를 넣어서 밸브의 개폐를 행했었습니다. 그러나, 형상기억합금 용수철을 사용한 것에 의해서 센서와 액추에이터의 2개 기능을 동시에 행할 수 있어서 완전자동화 할 수가 있었습니다.
2) 에어아우트레트
에어아우트레트는 닛산자동차(주)에서 1985년의 모터쇼로서 출품된 닛산 MID-4에 적재되었습니다. 이것은 보닛 위에 설치한 플립을 라디에이터의 배열온도에 따라서 개폐시키는 것으로 그 온도가지와 구동소자로서 형사기억합금 용수철을 사용한 플랩은 6개로 구성된 것으로 한쪽 3개씩 링크 시켜서 형상기억합금 용수철을 2개 사용했습니다. 형상기억합금 용수철은 선지름2㎜ 를 사용하고 출력은 단품으로 약 5㎏입니다. 효과로서는 엔진 시동 시에 승온특성이 높아지는 것과, 주행시 플랩이 열려서 기류가 스트레이트로 빠지기 때문에 열교환 효율이 잘 되는 것으로 총계 적으로 에너지 절약화에 연결됩니다.
3) 증기 배수 밸브
철도의 한랭지용의 객차에서 스팀난방을 하고 있는 차량의 증기배수밸브에 형상기억합금 용수철을 사용했다. 이 증기배수밸브(스팀드랩이라고도 한다.)는 스팀용의 배관 내에 생기는 복수를 배출시키는 것입니다. 종래는 가스봉입 타입의 벨로즈를 사용하였으나 영하 30 까지 달하는 엄동기에는 유출한 물이 동결해서 벨로즈가 파괴해 버리는 사고가 다발 했습니다. 그러나, 형상기억합금 용수철로 하게 되어, 만일 동결하더라도 파괴하는 일이 없어 내구성이 향상되었습니다.
4) 연료증발 가스 배출 억지 장치
캬브레이터식 가솔린 엔진에서는 운전을 정지한 후, 캬브레이터 플로트실에서 발생하는 가솔린 증기가 흡기계에 충만해서 재시동 시에 가연범위를 넘은 과농혼합기의 상태가 되어 시동 곤란을 초래할 경우가 있습니다. 이 가솔린 증기를 외부로 방출하기 위해서 아우터벤트장치가 있습니다. 이 장치에 요구되는 성능은 엔진룸의 어떤 값 이상에서 밸브를 열어 가솔린증기를 방출해서, 적정한 시간 약 1시간 후에 밸브를 닫고 시동에 필요한 가솔린성분을 확보하는 것에 있습니다. 그러나 종래의 바이메탈을 사용한 아우터벤트 장치에서는 히스테리시스가 커서 요구성능을 얻을 수 없는 문제가 있었습니다. 그래서 이번에 새로운 소재인 형상기억합금에 착안하여 그것을 내장한 변환밸브에 의해서 아우터벤트장치에 대한 요구를 만족할 수 있게 되었습니다
(3) 우주항공분야
항공기 날개의 제어, 우주용 안테나, 복합재의 형상제어 및 좌굴제어,
로터 블래이드 진동제어 등.
[그림 ]마이크로 로봇
(4)
[그림 ] 안경Frame
SMA Actuator
로봇의 finger
SMA heat engine
안경프레임
pipe coupler
전기 커넥터
수술용 로봇 매니퓰래이터
(4) 기타
산업용의 관이음쇄/커넥터 => 단단한 체결
Brassiere wire : 효과는 있으나, 번개를 맞을 확률이 큼.
[그림 ] 도뇨관용 가이드와이어
[그림 ] 어깨 패드와이어
[그림 ] Brassiere wire
[그림 ] 전차선 이상발열 검출센서
[그림 ] 커피메이커의 조절판
결 론
이상으로 신소재 중에서 형상기억합금에 대하여 알아보았습니다. 처음 조사할 시점에서는 그냥 막연하게 느껴지던 신소재가 이렇게 우리의 실생활의 곳곳에 연결되어 삶을 윤택하게 하고 경제성을 띈다는 것에 놀랐습니다. 어느 분야라 할 것 없이 형상기억합금은 그 특성상 적용이 가능하며 아직도 그 적용을 기다리고 있는 곳이 많으리라 봅니다.
다시한번 신소재의 개발의 중요성을 느낍니다. 정말 응용성이 좋고 저가의 필요불가필한 신소재를 개발하는 것이 바로 미래를 선도하는 지름길이 아닌가봅니다. 그리고 이 신소재의 적용을 적절하게 찾아내는 것도 아주 중요함을 봅니다. 일상생활에서 그냥 스쳐지나가는 것에 조그만 관심을 가지고 개선점을 고려한다면 좋은 아이디어가 나오지 않을까봅니다. 지금부터라도 주위의 사물에 관심을 가져야겠습니다.
참고문헌
- http://www.kobico.co.kr
- http://www.kcja-h.ed.kyongbuk.kr/newmat/main.htm
- http://icam.chungnam.ac.kr/
- http://stmail.chosun.ac.kr/~rim/
- http://members.tripod.lycos.co.kr/KTGYUN/tf.htm

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