• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
• /
• 2011.04a
• /
• pp.673-675
• /
• 2011

본 연구에서는 매립 구간의 길이가 유도초음파 신호 강도에 미치는 영향을 분석하였다. 유도초음파 모드 해석을 통해 가진 모드와 주파수를 결정하였으며, 유도초음파의 가진 및 수진은 경사각 입사 방식의 Pitch-Catch 법을 이용하였다. 또한, 비 매립된 배관에서 유도초음파 신호를 획득하여, 이를 기준으로 매립된 배관에서 획득한 유도초음파 신호를 분석하였다. 실험 결과 매립 구간의 길이가 유도초음파의 신호 강도에 매우 큰 영향을 미칠 뿐만 아니라, 매립 구간의 길이와 신호 강도의 변화가 선형 비례적인 관계를 보이지 않는다는 것을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
• /
• autumn
• /
• pp.515-518
• /
• 2004

파라메트릭 라우드스피커(parametric loudspeaker)는 초음파의 지향성 발생 특성과 발생된 초음파의 비선형 전파 현상을 이용하여 간접적으로 가청음을 발생시키는 기술을 이용한다. 이를 이용하면 소리를 직진 형태로 전파 시킬 수 있기 때문에 원하는 영역에만 음향 신호를 전달할 수 있다. 본 연구에서는 파라메트릭 라우드스피커의 연구 진행 상황을 간략히 살펴보고, 현재 이 분야에서 가장 실용적인 초음파 발생기 방식으로 알려진 압전 필름형 초음파 발생기의 디자인 기술과 이를 적용한 파라메트릭 라우드스피커에 관하여 논한다. 그리고 이러한 스피커 시스템이 실용화되기 위해 해결해야 하는 문제점을 살펴본다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
• /
• v.25 no.7
• /
• pp.131-138
• /
• 2008

The microstructural effects on the ultrasonic nonlinearity were investigated in isothermally degraded ferritic 2.25Cr-1Mo steel and low cycle fatigued copper. The variation in ultrasonic nonlinearity (${\beta}/{\beta}_0$) was interpreted as resulting from microstructural changes supported by the electron microscopy and X-ray diffraction, in addition to the mechanical test (Victor's hardness and ductile-brittle transition temperature). The ultrasonic nonlinearity of 2.25Cr-1Mo steel increased abruptly in the initial 1,000 h of degradation, and then changed little due to the coarsening of carbide and precipitation of stable $M_6C$ carbide during isothermal degradation. The ultrasonic nonlinearity of copper increased with the fatigue cycles due to the evolution of dislocation cell substructure.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
• /
• v.17 no.4
• /
• pp.67-71
• /
• 1998

초음파 선형트랜스듀서에서 제한회절음장은 영상깊이에서 다른 방향으로 진행하는 평면파들의 선형적인 중첩으로부터 구한다. 제한회절음장을 구현하기 위한 송신음장은 영상 깊이를 지나가는 평면파들의 공간적인 확장으로부터 구해지는데 실제의 하드웨어로 구현하 기 어렵다. 본 논문은 진행방향이 다른 pulsed mode 평면파를 각각 송신한 후, 얻어진 데이 터로부터 합성집속 방법에 의하여 제한회절빔을 구현하였다. 제안한 방법은 모든 송신소자 에서 발사되는 음장의 크기가 동일하므로 송신전력이 증가하여 신호대잡음비와 명암비를 증 가시키며 간단한 하드웨어로 구현이 가능하다. 시뮬레이션 결과는 송신은 한점집속, 수신은 동적집속을 사용하는 기존의 방법과 비교하여 주엽(mainlobe)의 폭과 부엽(sidelobe)의 크기 관점에서 우수함을 증명하였다.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
• /
• 1998.06c
• /
• pp.449-454
• /
• 1998

전립선 비대증 및 각종 고형암 조직을 제거하기 위해 이용되는 고강도 집속형 초음파 시스템은 초음파의 조직에 대한 열 효과를 이용한다. 이 경우 수MPa의 고 압력 초음파를 사용하기 때문에 수술시 초음파에 의한 조직내의 공동 현상이 수반되고 이로 인해 초음파의 집속 효과가 감소하게 된다. 본 논문에서는 초음파 공동 현상을 억제하기 위하여 초음파의 주파수 특성을 고려하였다. 초음파의 크기는 일정하게 유지하면서 증가하는 주파수로 변조된 초음파와 비선형 고저파 (nonlinear harmonics) 성분을 포함한 왜곡된 초음파에 대한 기포의 반응을 Gilmore 기포 모델을 이용하여 관찰하였다. 초음파의 주파수 변조는 10 $\mu\textrm{s}$ 동안 초기 주파수 1 MHz부터 시작하여 7 MHz까지 선형적으로 증가하도록 하였다. 파형을 왜곡시키는 고저파 성분의 크기는 주파수에 역 비례 하도록 하였다. 초음파의 기본 주파수는 1 MHz로 하였고, 압력은 0.1 MPa과 1 MPa의 두 경우를 고려하였다. 초기 기포의 반경은 1 $\mu\textrm{m}$으로 하였고, 기포 주위의 유체는 물로 가정하였다. 시뮬레이션 결과로부터, 주파수를 변조시키거나 파형을 왜곡시킨 초음파에 대한 기포의 진동은, 동일한 압력의 정현파에 대한 경우 보다 작은 것으로 나타났다. 주파수 변조된 초음파에 반응한 기포의 진동은 압력이 낮을 때 (0.1 MPa), 변조된 주파수가 기포의 공진 주파수인 3 MHz 부근에서 최대치를 보이다가 이후 급격히 감소하는 경향을 보였다. 반면, 압력이 높아지면 (1 MPa) 기포의 진동은 주파수의 증가와 함께 감소하다가 3 MHz 이상으로 변조 될 경우, 유의한 변화를 보이지 않는 것으로 나타났다. 이 결과는 초음파의 적절한 주파수 성분 조절로 초음파 공동 현상을 일정 수준 억제할 수 있음을 시사한다. 고려가 수반되어야 할 것으로 보인다. 다음 내용을 정리해 보고자 한다.리해 보고자 한다.rc$ 구입할 때 중점적으로 살펴보는 사항은 신선도와 순수재래종 여부, 위생상태였다. 한편 소비자가 언제나 구입할 수 없다는 의견이 85.2%나 되어 원활한 공급과 시장조성이 아직 정착되지 않고 있었다. $\bigcirc$ 현재 유통되고 있는 재래종닭은 소비자 대부분이 잡종으로 인식하고 있었으며, 재래종과 일반육계와의 구별은 깃털색, 피부색, 정강이색등 외관상으로 구별하고 있었다. 체중에 대한 반응은 너무 작다는 의견이었고, 식품으로의 인식도는 비교적 고급식품으로 인식하고 있다. $\bigcirc$ 재래종닭고기의 브랜드화에 대한 견해는 젊고 소득이 높은 계층에서 브랜드화의 필요성을 강조하고 있다. $\bigcirc$ 재래종달걀의 소비형태는 대부분의 소비자가 좋아하였으나 아직 먹어보지 못한 응답자가 많았다. 재래종달걀의 맛에 대해서는 고소하고 독특하여 차별성을 느끼고 있었다. $\bigcirc$ 재래종달걀의 구입장소는 계란판매점(축협.농협), 슈퍼, 백화점, 재래닭 사육 농장등 다양하였으며 포장단위는 10개를 가장 선호하였고, 포장재료는 종이, 플라스틱, 짚의 순으로 좋아하였다. $\bigcirc$ 달걀의 가격은 200원정도를 적정하다고 하였으며, 크기는 (평균 52g)는 가장 적당하다고 인식하고 있으며, 난각색은 대부분의 응답자가 갈색을 선호하였다. $\bigcirc$ 재래종달걀의 구입시 애로사항은 믿을수 없고, 구입장소를 몰라서, 값이 싸다 등이었고, 앞으로 신뢰할 수 있고 위생적인 생산 및 유통체계가 확립될 경우 더 많이 소비하겠다는 의견이었다. $\bigcirc$ 재래닭 판매업소(식당)의 판매형태는 66.7%인 대부분

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2008.11a
• /
• pp.206-206
• /
• 2008

압전소자를 이용한 초음파 모터는 전자기적 원리로 동작하는 기존의 모터에 비해 구조가 간단하고 소형, 경량화가 가능하며 저속에서 큰 토크가 가능하고 ${\mu}m$단위 까지 정밀제어가 가능하다는 장점 등으로 인해 그 응용분야가 점차 확대되고 있다. 초음파 모터의 원리는 수평과 수직방향에서 변위가 타원형 운동을 형성하는 것이다. 따라서 선택한 타원운동의 방식에 의해서 모터의 형상이 달라진다. 초음파 모터는 액츄에이터를 사용하여 만들기 때문에 액츄에이터의 특성은 모터의 타원변위나 토크에 영향을 미친다. 단판형 액츄에이터에 비하여 적층 액츄에이터는 입력 임피던스를 낮추어 낮은 구동전압에서 구동이 가능하며 큰 변위와 토크를 발생하기 때문에 진동자의 수명 향상과 구동전압을 낮추기에 적합하다. 적층 액츄에이터는 변위량이나 응력 등을 개선하기 위해서 전기기계 결합계수(kp) 및 압전 d상수가 큰 재료가 요구되며, 고전압에서 장시간 구동 시 마찰에 의한 열손실을 감소시키기 위해 높은 기계적 품질계수(Qm)를 가져야한다. 적층 시 내부전극으로 사용하는 Pd, Pt가 함유된 전극은 가격이 비싸 제조비용을 상승시킨다. 상대적으로 값싼 Ag전극을 사용하면 비용절감을 할 수 있지만 융점이 낮아서 저온소결이 불가피하다. 따라서, 특성이 우수한 적층 액츄에이터를 제조하기 위해서 저손실, 저온소결 할 수 있는 액츄에이터 재료가 필요한 실정이다. L1-B4 혈 선혈 초음파 모터는 L1모드와 B4모드의 공진 주파수가 일치하여야 큰 변위를 얻을 수 있는데 이전의 논문에서 Atila를 이용한 시뮬레이션 결과를 분석한 봐 있다. 적층 액츄에이터의 층수를 5,7,9,11,13,15층으로 하여 L1-B4모드에서의 공진주파수를 비교한 결과 13 층일 때 두 모드가 비슷한 공진주파수를 보였고, 티원변위궤적도 다른 층수에 비해 크게 나타났다. 본 연구에서는 시뮬레이션 결과 가장 좋은 특성을 보인 13층 액츄에이터로 선형 초음파 모터를 제작하였다. 또한, 액츄에이터는 압전 및 유전특성이 우수한 저온소결 PZW-PMN-PZT세라믹을 이용하여 제작하였고, 내부전극으로 Ag전극을 사용하였다. 제작된 13 층 선형초음파모터를 가지고 프리로드 및 전압에 따른 속도를 조사하였고, 시뮬레이션 결과와 비교해 보았다.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
• /
• autumn
• /
• pp.179-182
• /
• 2004

혈관의 협착으로 인만 혈류의 교란과 그로 인한 초음파 반향의 영향을 튜브에 편심 협착 (eccentric stenosis)을 부착하고 돼지 혈액을 이용해 실험실에서 연구했다. 상용화된 GE LOGIQ 700 Expert 시스템과 M12L 의 선형 트랜스듀서를 이용해 B-모드 영상을 얻은 후 편심 협착 상류 지점과 하류 지점의 초음파 영상을 비교하여 분석하였다. 분당 20 회와 40 회의 박동율과 혈류속도를 바꿔가며 혈류의 교란에 따른 혈액에서의 초음파 영상을 분석한 결과, 편심 협착으로 인한 혈류의 교란으로 적혈구 응집현상이 달라져 복잡한 초음파 반향 분포가 형성되었다. 비침습적 실시간 초음파 영상은 편심 협착으로 인한 혈류의 교란과 그로 인한 혈액의 적혈구 응집 현상을 이해하고 연구하는데 도움이 된다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2007.07a
• /
• pp.886-887
• /
• 2007

현재까지 많은 연구자들이 초음파 모터의 회전자와 고정자 사이의 접촉 메커니즘을 규명하고 이를 통해 초음파 모터의 특성을 해석하고자 하였다. 하지만 초음파 모터의 비선형적이고 복잡한 접촉 메커니즘으로 인해 접촉 메커니즘의 명확한 규명과 이를 통한 정확하고 완전한 모터의 특성 해석이 불가능한 상황이다. 따라서 본 논문에서는 현재까지 제안된 접촉 메커니즘을 고려한 초음파 모터 해석 방법 중 Hertzian Contact Model을 이용하는 Flynn에 의해 제안된 방법을 유한 요소법과 결합하여 초음파 모터의 특성을 해석하는 기법을 제시하고자 한다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
• /
• v.28 no.5
• /
• pp.416-423
• /
• 2009

The ultrasonic pressure fields for the 3 MHz linear phased array transducer with sixteen piezoelectric elements of which one may not be operated by defect were simulated theoretically and measured experimentally using a visualization system of the Schlieren method. The simulation results for steering angles of $0^{\circ}$ and $30^{\circ}$ show that the side-lobe patterns of the transducer including a defective element is quite different from the transducer with all normal elements, and those patterns are in good agreement with the results of visualization. It is shown that the defective elements in a linear array transducer can be detected by comparison of the simulated and the visualized side-lobe patterns in two dimensional acoustic fields.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
• /
• v.25 no.2
• /
• pp.214-219
• /
• 2001

In this paper, the nonlinear behavior of ultrasonic wave in partially degraded material is considered. For this aim, FDM(finite difference method) model for the nonlinear wave equation was developed with the restriction to the 1-D longitudinal wave motion and how the partial degradation in material contributes to the detected nonlinear parameter was analyzed quantitatively. In order to verify the rightness of this simulation method, the relation between the detected nonlinear parameter and the continuous distribution of degradation obtained from simulation was compared with experiment results and the simulation and experiment results showed similar tendency. It can be known from simulation result that the degree of degradation, the range of degradation and the continuous distribution of degradation have strong correlation with the detected nonlinear parameter. As it was possible in these simulations that only special part is assumed as degraded one, the quantitative evaluation of partially degraded material may be obtained by using this method.