• 제목/요약/키워드: 음향정재파

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정재파 열음향 냉각기의 스택 온도구배에 대한 연구 (A Study on the Stack Temperature Profile of a Standing Wave Thermoacoustic Cooler)

  • 백인수
    • 한국음향학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.19-24
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    • 2009
  • 정재파 열음향 냉각기의 스텍에서의 온도 구배와 냉각기 효율의 관계에 대한 연구를 수행하였다. 스택에서의 로트식 (Rott Equation) 을 이용하여, 스택을 통과하는 엔탈피 플럭스의 크기가 크게 되면, 스택에서의 온도구배가 비선형의 특성을 나타내는 것을 밝혀내었다. 또한 이런 비선형의 스택 온도구배가 열음향 냉각기의 냉각 효율을 저하시키는 것을 확인하였다. 1/4 파장의 정재파 열음향 냉각기를 이용한 시뮬레이션을 통해, 특정길이의 스택에 대해 냉각 용량이 커질수록, 또한 특정냉각 용량에 대해, 스택의 길이가 길어질수록 비선형의 스택 온도구배가 크게 일어남을 알아낼 수 있었다.

실험실 규모의 음향정재파를 이용한 수중의 입자분리 특성 (Characteristics of Particle Separation in Water Using Lab-Scale Acoustic Standing Wave)

  • 안재환;강성원;안광호;김이태;김석구;안호상;이영섭
    • 대한환경공학회지
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    • 제34권12호
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    • pp.787-791
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    • 2012
  • 실험실 규모의 음향정재파 장치를 이용하여 수체에 포함된 입자의 분리특성을 알아보았다. 음향정재파는 음파 또는 초음파와 유사한 파장으로 반사벽에 의해 발생된 파가 돌아오면서 일정한 파장을 형성한다. 이때 수중에 분산되어 있던 미세한 입자들은 음압이 0인 파장의 절점(node) 부분에 모이게 된다. 주파수 28.0 kHz와 1.0 MHz의 음향정재파 트랜스듀서를 이용하였고, 수체에 포함된 입자는 평균 입경 $6.8{\mu}m$의 카올린과 $100.5{\mu}m$의 레드머드를 사용하였다. 수체 내에 음향정재파가 형성되면 발생된 파장에 의한 음압으로 수온이 $0.15{\sim}0.20^{\circ}C/min $ 정도 상승된다. 카올린과 레드머드의 초기 농도는 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5 g/L로 동일하게 제조하였다. 1.0 MHz의 주파수에서 5분경과 후 음향정재파가 가장 뚜렷하게 형성되었을 때의 반응조내의 탁도 제거율은 카올린은 18.2%~56.2%로, 입경이 큰 레드머드는 23.0%~53.6%의 분리효율을 나타내었다. 28.0 kHz 주파수에서는 입자분리가 이루어지지 않았다.

HID 램프용 전자식 안정기 회로 및 특성 이해

  • 김기정
    • 전기기술인
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    • 제230권10호
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    • pp.30-33
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    • 2001
  • 음향공명 발생원인 가스가 들어있는 방전관내에 방전전류가 흐르면 전력에너지가 발생하여 열을 발생 시키고 이 열은 방전관내의 압력변화를 가져온다. 이 압력변화는 방전관내의 음향변화와 같다. 주기적인 압력변화가 내벽에 반사되어 정재파가 발생되는 현상이 방정관의 고유진동수이며 이 고유진동수와 전원주파수가 일치될 때 음향공명현상이 일어난다.

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정재파형 초음파 리니어 모터에 관한 연구 (A Study on Standing Wave Type Ultrasonic Linear Motors)

  • 권재화;이수성;강국진;노용래
    • 한국음향학회지
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    • 제20권8호
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    • pp.38-43
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    • 2001
  • 본 연구에서는 정재파를 이용하여 양방향 구동이 가능한 새로운 형태의 초음파 리니어 모터를 개발하였다. 이론적으로 모터의 작동 구조를 도출한 다음, 유한요소법을 이용하여 모터의 구체적인 구조를 설계하였다. 위 결과를 바탕으로 초음파 리니어 모터 시험편과 구동회로를 제작하여 구동실험을 행함으로써, 본 연구에서 제안한 새로운 구조의 타당성을 확인하였다.

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양방향성 초음파 리니어 모터의 제작 및 특성 평가 (Fabrication and Evaluation of Ultrasonic Bi-directional Linear Motors)

  • 권재화;이수성;노용래
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2001년도 추계학술발표대회 논문집 제20권 2호
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    • pp.193-196
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    • 2001
  • 본 연구에서는 원활한 정재파 생성과 양방향 구동이 가능한 새로운 형태의 초음파 리니어 모터를 제작하고, 그 특성을 평가하였다 본 연구에서 제안한 모터는 $\lambda/4$ 간격으로 이빨 구조를 가지는 스테이터의 상, 하부에 압전소자를 $90^\circ$ 의 위치 위상차를 갖도록 부착한 형태의, 상, 하부 압전소자에 각각 동위상, 180도의 시간 위상차를 가지는 교류 전압을 인가함으로써 양방향 구동이 가능하도록 하였다. 또한 원활한 정재파를 생성할 수 있는 최적의 구조를 결정하기 위해, 여러 가지 형태의 경계조건들에 대해 유한요소해석법을 이용하여 모델링하여 각 이빨들의 변위를 관찰함으로써 각각의 구조에 대해 타당성을 검증하였다. 위 결과를 바탕으로 세 종류의 초음파 리니어 모터를 제작하여 구동실험을 하였고, 실험 결과에 따라 속도와 추력 및 양방항성이 가장 우수한 최적의 구조를 결정하였다. 본 연구에서 제작한 모터는 최대 82.4cm/s의 속도와 0.46N의 추력을 가졌다.

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HRT 변화에 따른 미세입자 분리 특성 (Characteristics of Micro-Particle Separation according to HRT Changes)

  • 안광호;안재환;김이태;김석구;강성원;박은주;이영섭
    • 대한환경공학회지
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    • 제35권12호
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    • pp.937-942
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    • 2013
  • 유체 내에서 발생된 음파 또는 초음파가 반사벽에 의해 반대방향으로 진행하면서 일정한 파동을 형성하는 음파를 음향정재파(acoustic standing wave)라고 한다. 본 연구에서는 주파수 1.0 MHz와 2.0 MHz의 음향정재파 발생모듈을 설치한 연속식의 입자분리장치에서, 유입수의 층류(laminar flow)를 고려하여, 수리학적체류시간(HRT) 변화에 따른 입자분리 특성을 살펴보았다. 정재파 가동에 다른 입자분리장치 내의 수온은 $1.3{\sim}2.8^{\circ}C$ 정도 증가하였으나 정재파 형성에 큰 영향을 주지 않았다. 주파수 1.0 MHz 가동 시 HRT 1시간에서 2시간, 4시간으로 길어짐에 따라 입자분리 효율(탁도)은 각각 64.1%, 70.0%, 74.3%로, 2.0 MHz에는 HRT에 따라 각각 58.0%, 61.8%, 70.7%로 증가된 것으로 나타났다. 즉, 동일한 주파수일 경우 HRT에 따라 처리효율이 10% 이상 차이가 발생하고 있으며, 1.0 MHz 주파수에서는 2시간, 2.0 MHz에서는 4시간 정도에서 70% 이상의 처리효율을 유지할 수 있다. 주파수 1.0 MHz와 2.0 MHz를 동시에 가동한 결과, HRT 1시간, 2시간, 4시간에서의 입자 분리 효율은 각각 63.8%, 70.6%, 77.6% 나타나 연속된 정재파의 발생 보다는 HRT가 입자분리에 많은 영향을 주는 것을 알 수 있었다.

초음파 Doppler법에 의한 생체 경조직의 비침투적인 진단을 위한 기초실험 (A Method for Noninvasive Diagnosis of Bone using Ultrasonic Doppler Method)

  • 박무훈
    • 한국음향학회지
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    • 제17권7호
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    • pp.3-11
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    • 1998
  • 본 논문에서는 분포정수선로의 간단한 모델을 이용해서, 외부에서 진동을 가했을 때 에 뼈 표면에서 발생하는 굴곡파의 전파속도와 종파의 전파속도를 구할 수 있는 새로운 측 정원리를 제안했다. 이 측정원리를 이용해서, 봉(brass, polymethylmethacrylate)표면에 발생 하는 정재파에 대한 속도의 공간분포를 laser Doppler법으로 측정해서, 각각의 주파수에 대 한 전파속도를 구했다. 이 새로운 측정방법은 in vivo에서 초음파 Doppler법을 이용해서 뼈 의 이상(골다공증, osteoporosis)진단의 가능성을 제시했다.

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유한한 단판의 차음 성능: 공진 투과 성분의 상대적 기여도 (Sound transmission loss through finite single partitions: the relative contribution of resonant transmission component)

  • 이종화;이정권
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2004년도 추계학술발표대회논문집 제23권 2호
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    • pp.207-210
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    • 2004
  • 단판의 차음 성능 해석에 있어서 무한판과 유한판의 가장 큰 음향학적 차이는 유한한 경계에 의해 발생하는 정재파에 있다고 할 수 있다. 하지만, 일치 주파수 이하에서는 진동 공진이 발생하더라도 음향방사효율이 비교적 작고, 따라서, 비록 그 진동 응답이 크더라도 절대적인 음향 방사 양은 작다. 이를 근거로 대부분의 유한판 해석은 비공진 성분에 국한되어 왔으나, 특정 경우 공진 투과 성분을 무시하면 해석 결과에 오차가 발생할 수 있음이 제시된 바 있다. 본 연구에서는 유한 단판의 차음 해석에 있어서 공진 투과 성분의 상대적 기여도를 수치적 해석을 통해 알아보고, 이로부터 공진 투과 성분이 해석치와 측정치 사이의 정량적 상관도에 미치는 영향을 분석하였다.

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잔향시간과 정재파의 상호관계 (Correlation between reverberation time and standing wave)

  • 차일환
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.31-38
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    • 1973
  • 잔향시간은 이론적으로 게산하는데는 아직까지 기하음향학이론인 Sabine 의식을 사용하고 있다. 이것은 파동학이론으로 분석할때 한개의 측에 대한 정재파의 잔향시간과 같다. 잔향시간은 정재파기 영향을 크게 받으며 이것을 각 mode에 의한 주파수관계를 계산하여 측파, 사영파 그리고 oblique wave를 산출하였다. 이것은 간단한 구형교실을 model로 하였다. 따라서 감쇄곡선은 스펙토로그라프에 의하여 축파 및 사영파가 oblique wave 보다 잔향시간에 더큰 영향을 준다는 결과를 얻었다. 이것은 잔향시간을 조정하는데 큰도움을 줄것이다.

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음향조정실에서 적절한 초기지연시간을 갖는 무반사지역의 설계연구 (Design for the Reflection Free Zone with the Adequate Initial Time Delay Gap at the Control Room)

  • 이에스더
    • 한국음향학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.32-41
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    • 2007
  • 엔지니어의 모니터링 위치가 한 지점에만 한정되어 있는 음향조정실의 기존개념을 여러 사람이 동시에 작업할 수 있는 지역적인 방식으로 개선하였다. 이를 위하여, Davis의 $LEDE^{TM}$ 방식을 도입하였고, 내부의 구조 및 흡음재료의 특성, 확산기 및 저역흡음기의 설치와 음상법 등을 활용하여 초기시간지연을 제어하였다. 따라서 여러 엔지니어들이 서로 유사한 음향특성 하에서 동시에 소리를 모니터링 할 수 있는 무반사지역을 형성시켰다. 뿐만 아니라, 음향조정실 (특히 무반사지역) 안에서 정재파, 음향초점, 컬러링, 하스효과 그리고 플러터 에코 등의 발생을 억제하거나 크게 감소시킬 수 있었다.