• 한국음향학회지
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• 제6권3호
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• pp.23-30
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• 1987

본 논문에서는 반사형 음향 현미경의 반사응답 특성인 V(z)현상을 고찰하고 이 현미경을 이용한 새로운 형태의 비파괴 검사 기술을 제시한다. 10원 주화, 알루미늄, 집적회로 소자, 그리고 kevlar-epoxy 등을 샘플로서 선택하고 중심주파수 3 MHz의 음향 현미경을 focused mode 및 defocused mode에서 동작시켜 실험하였다. 이 과정에서 음향 현미경의 분해능은 $500\mu m$로 나타났고 샘플의 표면 및 그 내부에 존재하는 결함은 검출되어 이를 영상화하였으며 샘플에 대한 영상의 콘트라스트 변화는 V(z)현상과 잘 일치함을 보였다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1999년도 학술발표대회 논문집 제18권 1호
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• pp.395-398
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• 1999

본 연구에서는 초음파현미경에서 다중의 동작주파스를 사용하여 얻어진 영상을 합성하여 깊이분해능이 개선된 초음파영상을 복원하는 방법을 연구하였다. 실험을 위하여 중심주파수가 5MHz이고 비대역폭이 $35\%$인 초음파변환기를 사용하여 초음파현미경을 구성하였다. 시편은 알루미늄을 이용하여 표면에 깊이가 $100{\mu}m$이고 지름이 2mm인 원형결함을 제작하였다. 실험결과, 동작주파수가 5MHz인 단일 주파수를 사용하여 얻어진 영상에서 결함이 존재하는 면과 그렇지 않은 면에 대한 콘트라스트가 0.098로 나타났다. 반면에 동작주파수를 $4.4MHz\~5.6MHz$ 범위에서 200kHz씩 변화시키면서 획득한 데이터를 합성하여 얻어진 영상에서 결함이 존재하는 면과 그러하지 않은 면에 대한 영상 콘트라스트가 0.398로 나타났다. 따라서 초음파현미경에서 다중의 동작주파수를 사용한 경우, 피사체의 깊이 변화에 대한 영상의 콘트라스트가 단일주파수를 사용한 경우에 비하여 개선되어 나타났으며 깊이분해능이 향상되었다. 앞으로의 과제는 초음파현미경에서 음향렌즈의 집속도 변화에 대한 적절한 동작주파수의 동작범위와 영상의 분해능과의 관계에 대한 연구가 계속되어져야 한다고 본다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1133-1134
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• 2010

• 한국음향학회지
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• 제9권2호
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• pp.5-13
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• 1990

본 연구에서는 수 파장 이상의 깊이에 존재하는 결함을 탐상하기 위하여 50MHz의 중심주파수에서 동작하는 small aperture형 초음파현미경을 구성하였고 다층구조 샘플에 대한 영상을 연구분석하였다. 다층구조물에서의 출력특성을 음향감쇠, 수차, 렌즈형태, 샘플의 특성에 영향을 받으며 이것은 다층구조 I.C.와 bonding층 탐상에 이용할 수 있다. 실험결과, small aperture형 초음파현미경은 large aperture형 시스템에 비하여 두꺼운 샘플의 탐상에 유리하며 타 도구에서 관찰이 어려운 다층구조의 층별 탐상과 내부구조의 변형상태등을 2차원 영상으로 탐상할 수 있는 유용한 도구임을 확인하였다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1999년도 학술발표대회 논문집 제18권 2호
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• pp.245-250
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• 1999

일반적으로 초음파현미경에서 획득한 초음파 영상은 단일 동작주파수를 사용하여 획득하였으며, 분해능은 동작주파수와 초음파변환기에 의해 결정되는 공간주파수 대역에 의하여 제한되어 졌다. 본 연구에서는 초음파현미경에서 동작주파수를 변화시키면서 획득한 영상들을 합성하여 공간주파수의 축 방향 대역을 확장시킨 개선된 고체 내부의 진폭영상을 얻는 방법에 대하여 연구하였다. 실험에서는 동작주파수가 5MHz이고 비대역폭이 $35\%$인 초음파변환기를 사용하여 초음파현미경 시스템을 구성하였고, 이러한 처리를 위해서는 진폭과 위상영상 데이터가 필요하기 때문에 진폭과 위상을 동시에 획득할 수 있도록 검출기로서 쿼드러춰 검출기를 사용하였다. 시편으로는 알루미늄을 선택하였고, 시료의 표면으로부터 깊이를 다르게 하여 내부에 4개의 원형결함을 제작하였다. 실험결과 단일 주파수를 사용한 경우에는 결함의 형태는 나타났으나, 고체 내부 결함의 깊이와 영상 강도의 변화가 비례하여 나타나지 않는 반면에, 개선된 영상에서는 깊이 변화에 대해서 영상 강도의 변화가 비례하여 출력되었다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1998년도 학술발표대회 논문집 제17권 1호
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• pp.433-438
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• 1998

본 연구에서는 time averaging과 depth profiling기술을 음향현미경에 적용하여 5MHz 대역의 초음파 영상처리 시스템을 구성하였으며 기존의 피크값 검출기술과 상호 비교, 분석하였다. time averaging기술에서는 한 지점에서 반사된 tone burst파 전체를 디지털 오실로스코프를 통해 시간영역에서 A/D변환하고 변환된 512개 데이터들의 평균값을 취함으로써 영상을 얻을 수 있었으며, 이 기술은 시간영역에서 smoothing효과를 이용하여 산란이 심한 영역에 대한 영상을 개선시킬 수 있었다. depth profiling기술은 기준신호에 대한 반사신호의 시간 지연값을 최소 분해능 2ns로 검출함으로써 샘플의 3차원적인 실제 기하학적인 모양을 상대적인 크기로 얻을 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.1229-1235
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• 1991

본 연구에서는 음향파의 입사각을 횡파임계각도 이상으로 하여 횡파를 발생시키고 이를 이용하여 종래방식보다 고체 내부에 존재하는 미소결함의 검출한계를 개선시키는 방법을 연구분석하였다. 실험을 위하여 중심주파수3MHz인 반사형 음향현미경 시스템을 구성하였고 서로 다른 깊이에 임의의 결함을 갖는 시료를 제작하였으며 defocus 깊이를 변화시키면서 실험하였다. 실험결과 고체내부 Rayleigh파장의 3배정도 깊이에 존재하는 1mm 크기의 결함을 검출할 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제35권2호
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• pp.112-119
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• 2015

고해상도 분자 영상이 가능한 광음향 현미경의 공간해상도는 초음파 변환기에 의해 결정되기 때문에 높은 동작 주파수, 광대역, 높은 신호 수신 효율을 갖는 광음향 수신 변환기는 고성능 광음향 현미경에 필수적이다. Polyvinylidene fluoride (PVDF)는 이러한 광음향 수신 변환기 성능 확보가 가능한 압전소재이다. 그러나 PVDF는 낮은 음향 임피던스로 인해 사용되는 흡음층에 의해서 중심주파수 및 대역폭이 영향을 받게된다. 본 논문에서는 광음향 현미경에 적합한 PVDF 기반 고주파수 초음파 수신 변환기의 최적 흡음층 소재의 음향 임피던스가 최종 변환기 성능에 어떠한 영향을 주는지에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위해 EPO-TEK 301, E-Solder 3022, RTV를 각각 흡음층 물질로 사용하여 고주파수 초음파 수신 변환기를 제작하고 그 음향 특성을 평가하였다. 제작된 변환기의 공간해상도를 평가하기 위해 $25{\mu}m$ 직경을 갖는 철심을 표적으로 사용하여 영상을 획득하였으며, 실험을 통해 얻은 펄스-에코 신호 크기 및 중심주파수, -6 dB 대역폭, 공간해상도 평가를 통해 PVDF의 음향 임피던스보다 약간 높은 음향 임피던스를 갖는 EPO-TEK 301이 가장 적합한 흡음층 물질임을 알 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제41권5호
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• pp.507-517
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• 2022

광음향 현미경은 높은 공간 해상도와 높은 대조도를 갖는 영상을 제공할 수 있어 생명과학 연구와 의료응용에 있어 유용하다. 광음향 현미경은 레이저 펄스 송신 후 생체조직에서 발생하는 광음향 신호를 수신하여 영상을 구성한다. 일반적으로 광음향 신호의 크기는 작기 때문에, 고품질의 광음향 현미경 영상을 얻기 위해서는 고성능의 광학 및 음향 모듈과 더불어 신호 수신용 고성능 시스템이 필요하다. 그러나 대부분의 광음향 현미경 시스템은 광음향 신호의 수신, 증폭, 품질향상, 디지털화를 위해 여러 상용 장비의 조합으로 구성된다. 이러한 이유로 광음향 현미경은 부피가 클 수밖에 없으며, 최적의 성능을 제공하기 어렵다. 본 논문에서는 향상된 신호 대 잡음비와 대조도를 제공할 수 있는 광음향 수신 시스템의 구조를 제안하고 성능 평가 결과를 제시한다. 개발한 저잡음 광대역 광음향 신호 수신 시스템은 두개의 저잡음 증폭기, 두 개의 가변 이득 증폭기, 아날로그 필터, 아날로그 디지털 변환기, 그리고 디지털 제어 로직으로 구성되어 있다. 개발된 시스템의 영상 성능은 생체 모사 혈관 팬텀, 와이어 타겟 팬텀 영상 실험을 통하여 상용 신호수신 시스템의 성능과 비교하여 평가하였다. 영상 비교 실험을 통해 개발한 광음향 현미경 시스템이 상용 장비 보다 신호 대 잡음비는 6.7 dB 이상 높았고, 영상의 대조도는 3 dB 이상 높다는 것을 확인하였다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1987년도 학술발표회 논문집
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• pp.48-51
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• 1987

In this paper, acoustic reflection microscope system has been built for the purpose of detecting subsurface defects in materials and demonstrated for nondestructive testing application. 100 won coin, aluminuim, ceramics, and IC component employed as experimental samples and acoustic reflection microscope was operated in the focused and defocused mode at a frequency of operation of 3 MHz. It has been found that acoustic reflection icroscope has the resolution of 500 ${\mu}{\textrm}{m}$ and it has been an excellent tool for nondestructive testing.