기술
Repulsive Magnetic Actuator(RMA)
“RMA(반발자기방식 액추에이터)는 같은 극성으로 대향한 두 개의 자석간 발생하는
자기장과 코일이 감긴 자석에 흐르는 전류에 의해 발생하는 로렌츠 힘을 활용합니다.”
RMA 설치 구조 및 진동
코일이 감긴 하부 자석은 기기의 하부 프레임 또는 기판에 부착되고 상부 자석은 일정한 갭을 유지한 채 상부 프레임 또는 진동판에 부착됩니다.
두 개의 자석은 같은 극이 대향하게 배치되어 서로 밀어내는 반발력이 작용하므로 안정적으로 기판에 부착된 상태를 유지합니다. 상하부 기판은 서스펜션을 가지는 상태로 결합되어 하부 코일에 전압이 가해지면 전자기력에 의해 상부 기판을 밀거나 당기는 진동을 발생시킵니다.
입력 감지(Input Sensing)
RMA의 두 자석간에는 자기장이 형성되어 있으며, 외부 입력에 의해 두 자석 간의 거리가 변하면, 전자기 유도 현상에 의해 코일에 기전력이 발생하게 됩니다.
사람의 손에 의해서 건 플라스틱이나 금속이 건 어느 종류의 물질에 의해서건 발생된 두 자석 간 거리 변화는 유도 전압 신호를 발생시키고 이를 센싱 데이터로 활용할 수 있습니다.
전자기기 비롯한 각종 기기에서 햅틱 Trigger 용으로 사용되는 터치센서나 압력센서는 RMA 센서로 대치 가능합니다.
햅틱과 사운드 구현을 위한 진동
RMA는 N-N, S-S 등 두 개의 자석들의 같은 극이 마주 보게 배치한 액추에이터입니다. 마주한 같은 극의 두 개의 자석 사이에는 반발력이 작용합니다. 이 두 개 자석 중 코일이 감겨 있는 입력 자석은 고정된 기판에 단단히 체결되어 있고, 코일이 감겨 있지 않은 출력 자석은 햅틱 및 사운드 재생이 가능한 기판에 고내열 접착제로 부착됩니다.
구동 시, 고정된 하부 자석의 코일에 전압을 인가하면 전류가 흐르게 됩니다. 이 전류는 기존 상하부 자석 사이에 작용하는 반발력을 강화하거나 약화시키는 변조(Modulation)를 일으키며, 이를 통해 인력과 척력의 크기를 정밀하게 제어하게 됩니다.
결과적으로 입력 전압의 크기와 시간을 다양하게 변화시킴으로써, 설계자가 의도한 정교한 햅틱 피드백과 오디오 출력을 동시에 구현해 냅니다.