Cedrat Technologies (KOR ver.)

정밀 고속 스티어링 미러 (Fine and Fast Steering Mirrors)

CEDRAT TECHNOLOGIES (CTEC)는 연구실부터 현장, 그리고 우주 환경까지 적용 가능한 상용(COTS) 고속 스티어링 플랫폼과 미러 솔루션을 폭넓게 제공합니다.

고속 스티어링 미러(FSM, Fast Steering Mirror) 솔루션은 스티어링 플랫폼(틸트 또는 팁/틸트)에 통합된 미러, 위치 센서, 그리고 컨트롤러로 구성됩니다.
CTEC의 COTS FSM 및 스티어링 플랫폼은 피에조 또는 마그네틱 액추에이터 기반 메커니즘으로 제작되며, 각각 피에조 컨트롤러 또는 마그네틱 컨트롤러로 제어됩니다. 센서는 스트레인 게이지(SG) 또는 와전류 센서(ECS)가 사용됩니다.

또한, COTS 틸트 또는 팁/틸트 플랫폼 옵션으로, 고객과 협업하여 적합한 미러를 외부 조달 후 통합할 수 있습니다. 더 나아가 CTEC은 맞춤형 미러(예: 실리콘 카바이드 SiC, 융합 실리카 SiO₂ 등)도 설계할 수 있습니다.

아래에는 COTS FSM과 COTS 틸트/팁-틸트 플랫폼이 소개되어 있으며, 전용 브로셔(“Fine and Fast Steering Mirrors”) 및 다수의 발간 자료에서 CTEC이 이미 우주, 광전자(Optronics), 산업용 전기광학(Electro Optic) 시장에 공급한 맞춤형 및 OEM FSM 솔루션을 확인할 수 있습니다.

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피에조 액추에이터 (Piezo Actuators)

CEDRAT TECHNOLOGIES의 피에조 액추에이터는 컴팩트한 크기에서 강력한 출력과 큰 변위를 제공하며, 나노미터 수준의 초고해상도 제어를 구현합니다. 1ms 이하의 초고속 응답 속도를 자랑하고, 10¹⁰회 이상의 긴 수명을 보장합니다. 또한 150V DC 이하의 저전압으로 구동되며, 백래시나 유격이 전혀 없어 정밀한 제어가 가능합니다. 정지 상태에서는 전력 소모가 극히 낮고, 진공·극저온·고온과 같은 가혹한 환경에서도 안정적으로 작동하여 다양한 산업 분야에 이상적인 솔루션을 제공합니다.

고객의 다양한 액추에이션 요구사항을 충족하기 위해, CEDRAT TECHNOLOGIES는 다양한 표준형 피에조 액추에이터 제품군과 그에 맞는 드라이버 및 컨트롤러를 개발하였습니다:

병렬 프리스트레스트 액추에이터 (PPA)
증폭형 피에조 액추에이터 (APA®)
피에조 스테이지 (Piezo Stages)
고속 스티어링 미러 (Fast Steering Mirrors)
고속 피에조 셔터 (Fast Piezo Shutters)

피에조 액추에이터 적용 분야

CEDRAT의 피에조 액추에이터는 모든 메카트로닉스 분야에서 활용되고 있으며, 특히 우주 및 뉴스페이스, 광전자(optronics), 과학 장비, 생산 및 제조, 그리고 의료 기술 분야에서 두각을 나타내고 있습니다. 이러한 응용 분야들은 모두 정밀 위치 제어, 빠른 변위, 진동 및 힘 발생, 진동 감쇠와 같이 빠르거나 정밀한 구동이 필요한 첨단 기능을 중심으로 발전하고 있습니다.

주요 적용 분야는 다음과 같습니다:

광전자 (Optronics)
생산 산업 (Production)
의료 기술 (Medtec)
항공우주 (Air & Space)
정밀 계측 (Instrumentation)

다양한 적용 사례, 맞춤형 액추에이터, 신규 솔루션 등에 대한 내용은 Applications 및 Piezoelectric Actuators Technologies 섹션에서 자세히 확인하실 수 있습니다.

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피에조 모터 (Piezo Motors)

스테핑 피에조 액추에이터(SPA)는 APA® 기술을 기반으로 한 신규 장거리 선형 및 회전 피에조 모터로, 마이크로/나노 포지셔닝 응용 분야에 사용됩니다. 이들은 작은 스텝의 누적 작동 원리를 기반으로 동작하며, 선형(LSPA 모터) 또는 회전(RSPA 모터) 형태로 제공됩니다. 해당 모터는CEDRAT TECHNOLOGIES의 전용 컨트롤러 SPC45와 함께 공급될 수 있습니다.

SPA 피에조 모터는 다음과 같은 뛰어난 특성과 장점을 가지고 있습니다:

• 최대 70mm/s의 고속 동작 → 사이클 타임 단축 및 생산성 향상
• 정지 시 고정 가능 → 모터가 원하는 위치에 있을 때 전원을 차단해도 위치 유지
• 외부 힘(충격, 진동)에 대한 저항성 → 임베디드(내장형) 응용에 이상적
• 강력한 소형화 가능성
• 비자성 재질 → MRI 호환, 자기장 발생 없음
• 나노미터 단위의 고해상도 제어 가능
• 10⁶ 회 이상 작동 수명
• 가혹한 환경에서의 호환성 (진공, 극저온, 클린룸 환경 등)
• 부품 수가 적음 → 대량 생산 시 비용 효율적

SPA 피에조 모터의 응용 분야는 생명공학, 의료기기, 항공우주, 국방, 현미경, 연구실 자동화, 재료 특성 분석, 디지털 이미징, 레저 장비, 반도체 제조, 포토닉스 등으로, 이들 분야에서 피에조 모터는 초소형 크기, 높은 효율, 최고 수준의 정밀도를 제공합니다.

스테핑 피에조 액추에이터(SPA) 기술은 정밀성과 소형화된 포지셔닝 기능의 우수성을 인정받아 2008년 MICRONORA 마이크로 기술 박람회에서 골든 마이크론(Golden Micron) 상을 수상했습니다.

장거리 스트로크 & 고해상도 틸트 메커니즘

장거리 스트로크와 고해상도를 동시에 구현하는 방법 중 하나는, 다자유도(multi-DOF) 메커니즘에 피에조 모터를 적용하는 것입니다.
CTEC(트라크, TraC)의 트라이포드 액추에이터는 3자유도 메커니즘으로, 소형(Ø50x50mm) 구조에서 X축과 Y축 기준 ±35° 회전, Z축 기준 10mm 선형 스트로크를 제공합니다.

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마그네틱 액추에이터 (Magnetic Actuators)

CEDRAT TECHNOLOGIES (CTEC)는 15년 이상 축적된 경험을 바탕으로 까다로운 응용 분야를 위한 마그네틱 액추에이터의 설계, 최적화 및 제조를 수행해왔습니다. 예를 들어, CTEC은 우주 환경에서 사용 가능한 이동 코일 제어 액추에이터(Moving Coil Controllable Actuator, MCCA, 또는 보이스 코일 액추에이터)를 공급하고 있습니다.

마그네틱 액추에이터는 피에조 기반 액추에이터를 보완하는 기술로, 고출력·큰 스트로크를 구현하면서도, 고해상도 변위, 컴팩트한 설계, 우수한 동적 특성을 동시에 제공합니다.

고객의 요구사항과 응용 환경에 따라, CTEC 팀은 최적의 마그네틱 액추에이터 기술을 제안할 수 있습니다. CTEC에서 즉시 제공 가능한 제품군은 다음과 같습니다:

Moving Iron Controllable Actuator (MICA™)

CTEC이 독자적으로 개발하고 특허받은 설계로, 다음과 같은 장점을 가집니다:

• 높은 힘 밀도 (High force density)
• 매우 긴 수명 (Very long lifetime)
• 우수한 제어성 (High controllability)
• 낮은 자체 발열 및 냉각 옵션 지원 → 연속 풀파워 구동 가능 (Low self-heating and cooling options for continuous full power operation)

맞춤형 마그네틱 액추에이터 및 기타 자성 기반 혁신적 구동 솔루션은 “Technologies” 섹션의 Magnetic Actuators & Motors에서 확인할 수 있습니다.

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피에조 컨트롤러 (Piezo Controllers)

CEDRAT TECHNOLOGIES의 피에조 액추에이터 및 메커니즘용 구동기(Driver)와 컨트롤러는 독립형/OEM 보드또는 19″ 랙 마운트(RK) / 벤치탑(Benchtop) 솔루션 기반으로 제공됩니다.

OEM 시리즈

OEM 시리즈는 비용 효율적인 독립형 증폭기로, 소형 공간이나 임베디드(embedded) 응용에 적합하며, 시장에서 최고의 전력/가격 비율을 제공합니다. 이 독립형 드라이버 시리즈는 클로즈드 루프(CCBu20, CCBu40) 및 오픈 루프(CAu10) 솔루션으로 구성되며, DC 전원 공급 장치와 함께 제공됩니다.

• CAu10는 i초소형 2채널 오픈 루프 증폭기입니다.
• CCBu20와 CCBu40는2채널 푸시풀 방식의 올인원 컨트롤러로, PID 제어기를 통해 메커니즘을 클로즈드 루프로 제어가 가능합니다. 응답 요구에 맞게 전력 조절이 가능합니다. 

PLa 시리즈

벤치탑 시리즈와 OEM 시리즈에서 20년 이상의 성공적인 현장 경험을 바탕으로, CTEC은 새로운 PLa 시리즈를 설계했습니다. 그 핵심 원칙은 다기능성, 소형화, 연결성, 성능, 그리고 CE 인증입니다.

벤치탑 시리즈 (THE BENCHTOP SERIES)

연구실 응용을 위해, CEDRAT TECHNOLOGIES는 피에조 액추에이터를 구동 및 제어할 수 있는 랙 기반 전자 장비를 제공합니다. 이는 모듈형 방식으로 구성되어, 맞춤형 설정이 가능합니다.

랙 기반 솔루션은 일반적으로 다음을 포함합니다:

디지털 컨트롤러 보드 (UC55) → PID 제어기를 통한 변위 제어 가능
전원 랙: AC/DC 변환기 보드(LC75 또는 SC75)를 포함, 안정된 DC 전압 공급 (RK42F-3U, RK42F-4U & RK84F-4U 등 다양한 슬롯 옵션 제공)
전압 전자 증폭기 보드: (LA75, SA75, SP75) → 채널 수, 전력, 응용에 따라 선택 가능
포지셔닝 컨디셔너 보드: SG75 또는 ECS75 기술 기반 → 디지털 컨트롤러 보드 보완용 변위 모니터링 지원

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마그네틱 컨트롤러 (Magnetic controllers)

마그네틱 액추에이터 및 마그네틱 메커니즘(정적, 펄스, 동적)의 구동 및 제어 조건에서 소형화 요구를 충족하기 위해, CEDRAT TECHNOLOGIES는 3종의 독립형 증폭기를 개발했습니다: CMAµ10, MCLA18, MCSA480.

MCSA480는 M-FSM 메커니즘(자기식 고속 스티어링 미러, Magnetic Fast Steering Mirror)을 위해 설계된 컴팩트 스위칭 증폭기 입니다.
CMAu10는  MICA20CS와 같은 소형 선형 마그네틱 액추에이터를 위해 설계된 컴팩트 스위칭 증폭기 입니다. 에너지 회수 기능을 통해 고출력과 고효율을 구현합니다.
MCLA18는 M-FSM45와 같은 소형 M-FSM 메커니즘을 위해 설계된 컴팩트 스위칭 증폭기 입니다.

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센서 (Sensors)

정밀 모션 제어를 위해 CEDRAT TECHNOLOGIES는 일반적으로 클로즈드 루프 제어에 사용되는 다양한 센서 솔루션을 제공합니다. 이들은 피에조 및 마그네틱 액추에이터뿐만 아니라 구동 전자장치와도 호환됩니다.

현재 제공되는 기술은 크게 두 가지입니다:

• 스트레인 게이지 (Strain gauges, SG)는 접촉식 센서로 변형을 측정합니다. 피에조 액추에이터(APA®, MLA, PPA)와 일부 피에조 메커니즘(TT, XY 등)의 표준 옵션입니다.
• 와전류 센서 (Eddy current sensors, ECS)는 비접촉식 센서로 거리를 측정합니다. 일부 피에조 메커니즘(TT, DTT, XY 등)의 표준 옵션이며, 일부 피에조 및 마그네틱 액추에이터와도 사용 가능합니다. 독립형 센서로도 제공됩니다.

또한 CEDRAT TECHNOLOGIES는 힘 센서, 위치 센서, 자기장 센서와 같은 혁신적인 맞춤형 센서도 개발했습니다. 자세한 내용은 Technologies 섹션의 전용 페이지에서 확인할 수 있습니다.