진동의 단위

진동을 구성하는 요소에는, 진동주파수 f (frequency), 진동가속도 A (Acceleration), 진동속도 V(Velocity), 진동변위 D (Displacement)의 4가지 요소(성분)로 분석할 수 있습니다.

이런 요소들의 상호 관계에 의해서 우리가 분석할 수 있는 수학적인 진동이 성립됩니다.

즉, 수학적으로 속도의 미분이 가속도가 되고, 가속도의 2회 적분 및 속도의 1회 적분이 변위가 됩니다.

변위,속도 가속도 그래프, ivic, 아이빅

진동의 종류는 거대한 지진 진동부터 미세한 마이크로/나노진동까지 우리주변에 다양한 형태로 존재하고 있습니다.

특히, 지진과 같은 큰 진동과 저희들이 다루는 마이크로/나노급진동은 근본적으로 서로 다른 방법으로 접근해야하므로, 지진진동과 미세진동(미소진동) 제어의 해결방법은 기술적인 면으로 보면, 완전히 다른 분야라고 할 수 있습니다.

지진은 인명에 직접적으로 막대한 피해를 입히므로 반드시 대응기술 개발을 꾸준히 해야할 분야입니다. 아무래도 지진 관련 기술은 지진이 많이 발행하는 일본이 세계적으로도 상당히 앞서 있습니다.

우리 주변환경에 항상 존재하는 미세진동도 마이크노/나노분야에서는 기술적으로 볼때  장애요인이 될수 있으므로, 이들을 제거하려는 기술이 계속해서 개발 되고 있습니다. 이러한 기술발전을 위해서는 측정에 의해 수집된 진동자료를 객관적인 측정 Data로 기술할 수 있는 단위(unit)가 필요한데, 미세진동을 표시하는 단위로 ”갈(gal)”을 많이 사용하고 있습니다.

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무중력 상태

 

저희 아이빅(iVIC) 제진시스템 제품들이 제어할려고 하는 진동은, 진동가속도 A(Acceleration)의 값이 1gal 이하의 미세한 진동들입니다. 1gal의 크기는  우리들이 항상 몸으로 접하는 지구 중력가속도 G (1G=9.8m/sec2)의 대략 1/1000 에 해당합니다.

”gal”과 같은 작은 진동단위가 필요한 것은 정밀기술의 발달로 마이크로(micro)나 나노(nano)급 기술분야에서, 초미세진동에 대해 항상 측정, 조작 및 대응이 가능해야 하기 때문입니다.

나노테크놀러지(nanotechnology) 기술은,  나노단위를 이용하여 분자나 원자 등 초미세 세계에 대해 관측하고, 가공, 검사, 제어하는 기술 분야입니다.

1nm = 1/1000μm = 1/1000000mm = 1/1000000000m

 또한, 초정밀 환경에서의 허용될 수 있는 외란은 1gal (※ 참고: 민감한 사람이 손가락 끝으로 감지할 수 있는 진동가속도 크기는 0.8 ~ 1.2gal정도임. )보다 더 작은 값인 1/100 gal 이나 1/1000 gal 급입니다. 이러한 수준으로 감소(진동감쇠;振動減衰)되어야만,  정밀급 작업환경이 될 수 있습니다.

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박테리아 by SEM

 

향후, 미세제어기술이 더욱 발전할수록  나노보다 더 작은 피코(10-12)나 펨토(10-15) 라는 접두어가 붙는 단위계도 자주 사용하게 될 것입니다.

<< 단위 : G와  gal  관계>>     acc unit

※  gal 단위 명칭은 이탈리아의 물리학자 갈릴레이의 이름에서 따온 것으로, 1920년경 독일에서 채택되었습니다. (출처 : 두피디아 doopedia )

  좀 더 자세한 중력가속도에 대해서는 wekipedia의 중력가속도(gravitational acceleration)를 참고 하세요.

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