형상기억합금을 이용한 조형물의 형태변화 연구

A Study on Formative Characteristic of Movement in Artwork by SMA

본 논문은 온도에 반응하여 기억된 형상을 유지하는 형상기억합금 스프링을 조명의 광원에서 발생하는 열손실에너지와 접목하여 조형물의 움직임 구현을 도출하는 것에 관한 연구이다. 본 논문의 핵심 재료가 되는 일방향성 형상기억합금은 니켈과 티타늄의 합금으로 입력 온도에서 지정된 형태를 기억하는 성질을 가진다. 본 연구에서는 LED 모듈에서 발생하는 열 손실에너지를 이용하여 방열구조를 대체하는 구조를 무브먼트 형식으로 제작하여 무브먼트의 내부에 형상기억합금 스프링과 일반스프링을 장착한 후 조형물과 연결하여 움직임을 유도 하였다. 광원의 점등과 소등에 따른 온도변화에 의해 형상기억합금 스프링과 일반 스프링의 작용과 반작용의 힘으로 확장,축소의 움직임이 구현된다. 이는 조형물의 최종 이미지 구현에 있어 시각적 극대화를 구현하는 결과로 도출 된다.

This study is about the kinetic sculpture which change it's own shape by one way SMA(Shape Memory Alloy) spring movement with temperature from LED module system. The method of substitution of one way SMA spring movement into a sculpture is the core of this study. The major characteristic of one way SMA which is composed with combinations of Nikel and Titanium is convertibleness of a shape of materials at memorised temperature. The movement system in a sculpture is combination of one way SMA spring and general spring which has the same strength of the oneway SMA spring. It returns to it's own shape at setting temperature under the situation of shape variation. One way SMA spring changed to it’s memorised shape at momorised temperature of heat energy from a LED lamp and the SMA spring loses it's strength as the temperature goes down. This progress is showed as expand and constrict motion and it comes out as moving sculptures. Main mathod of a moving sculpture is based on principal of action and reaction of SMA spring movement that SMA spring and general spring is installed. As a result, the moving sculpture shows maximization of visual impression.