• Title/Summary/Keyword: 초음파장비

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A Study on Scattered Wave Amplitude Closed-Form Solution Calculation of Torsional Wave Mode by Reciprocity Theorem (배관에서 상반 정리를 활용한 비틀림 파의 산란 신호 진폭의 닫힘 해 계산 연구)

  • Lee, Jaesun;Cho, Younho;Achenbach, Jan D.
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.40 no.7
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    • pp.647-652
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    • 2016
  • Guided waves can be used for the inspection of long range pipelines. Surface corrosion is often found as a major defect type in pipelines. The reciprocity relation is a well-established theorem by which one can simplify complicated mathematical expressions. The approach has been already applied to plate and half-space structures to obtain the closed-form solutions of scattered amplitude. However, results for the case of cylindrical structures have not been reported yet. In this paper, the scattering of torsional waves, which is widely used in commercial applications, is explored by the reciprocity theorem approach. Obtaining closed-form solutions of the amplitudes of propagating waves is much simplified by using the reciprocal relation. The scattered amplitudes for elliptical and rectangular defect shapes are calculated with respect to defect depth and width, at frequencies between 0 and 500 kHz. The amplitude shows the periodic result as a function of frequency. The derived closed-form solutions can play a significant role in quantitative signal interpretation.

Experimental and Analytical Study of a Cooling Mechanism Using Acoustic Streaming by Ultrasonic Vibrations (초음파진동에 의한 음향유동을 활용한 냉각 메카니즘의 실험 및 이론적 연구)

  • Loh, Byoung-Gook;Lee, Dong-Ryul
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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    • v.13 no.9
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    • pp.694-702
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    • 2003
  • A cooling mechanism using acoustic streaming by ultrasonic vibrations and associated convective heat transfer enhancement is investigated experimentally and analytically. Acoustic streaming pattern and associated heat transfer characteristics are presented. Analytical transient temperature profile of the heated plate following Nyborgs theory is accomplished along with experimental measurement. A temperature drop of 30 C is obtained in 4 minutes with vibration amplitude of 10${\mu}{\textrm}{m}$. As the vibration amplitude is further increased to 25${\mu}{\textrm}{m}$ a temperature drop of 40 C is achieved that is the maximum temperature drop obtained with the current experimental apparatus. Analytical heat transfer solutions verified a temperature drop of 4$0^{\circ}C$ with a vibration amplitude of 25${\mu}{\textrm}{m}$ at 28.4 kHz which is experimentally obtained.

An Ultrasonic Vessel-Pattern Imaging Algorithm with Low Computational Complexity (낮은 연산 복잡도를 지니는 초음파 혈관 패턴 영상 알고리즘)

  • Um, Ji-Yong
    • Journal of IKEEE
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    • v.26 no.1
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    • pp.27-35
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    • 2022
  • This paper proposes an ultrasound vessel-pattern imaging algorithm with low computational complexity. The proposed imaging algorithm reconstructs blood-vessel patterns by only detecting blood flow, and can be applied to a real-time signal processing hardware that extracts an ultrasonic finger-vessel pattern. Unlike a blood-flow imaging mode of typical ultrasound medical imaging device, the proposed imaging algorithm only reconstructs a presence of blood flow as an image. That is, since the proposed algorithm does not use an I/Q demodulation and detects a presence of blood flow by accumulating an absolute value of the clutter-filter output, a structure of the algorithm is relatively simple. To verify a complexity of the proposed algorithm, a simulation model for finger vessel was implemented using Field-II program. Through the behavioral simulation, it was confirmed that the processing time of the proposed algorithm is around 54 times less than that of the typical color-flow mode. Considering the required main building blocks and the amount of computation, the proposed algorithm is simple to implement in hardware such as an FPGA and an ASIC.

Effect of DC Bias on the Growth of Nanocrystalline Diamond Film over Poly-Silicon Substrate (DC Bias가 다결정 실리콘 기판 위 나노결정 다이아몬드 박막의 성장에 미치는 영향)

  • Kim, Seon-Tae;Gang, Chan-Hyeong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.180-180
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    • 2016
  • 보론이 도핑된 $3{\times}3cm$ 크기의 p 형 다결정 실리콘 기판의 표면을 경면연마한 후, 다이아몬드 입자의 seeding을 위해 슬러리 중 다이아몬드 분말의 입도를 5 nm로 고정하고 초음파 전처리 공정을 진행한 후, 다이아몬드 박막을 증착하였다. 다이아몬드 증착은 Microwave Plasma Chemical Vapor Deposition 장비를 이용하였으며, 공정 조건은 초기 진공 $10{\times}10^{-3}Torr$, 공정 가스 비율 $Ar:CH_4=200:2$, 가스 유량 202 sccm, 공정압력 90 Torr, 마이크로웨이브 파워 600 W, 기판 온도 $600^{\circ}C$이었다. 기판에 DC bias 전압을 인가하는 것을 공정 변수로 하여 0, -50, -100, -150, -200 V로 변화시켜가며, 0.5, 1, 2, 4 h 동안 증착을 진행하였다. 주사전자현미경과 XRD, AFM, 접촉각 측정 장비를 이용하여 증착된 다이아몬드 입자와 막의 특성을 분석하였다. 각 bias 조건에서 초기에는 다이아몬드 입자가 형성되어 성장되었다가 시간이 증가될수록 연속적인 다이아몬드 막이 형성되었다. Table 1은 각 bias 조건에서 증착 시간을 4 h까지 변화시키면서 얻은 다이아몬드 입자 또는 박막의 높이(두께)를 나타낸 것이다. 2 h까지의 공정 초기에는 bias 조건의 영향을 파악하기 어려운데, 이는 bias에 의한 과도한 이온포격으로 입자가 박막으로의 성장에 저해를 받는 것으로 사료된다. 증착시간이 4 h가 경과하면서 -150 V 조건에서 가장 두꺼운 막이 성장되었다. 이는 기판 표면을 덮은 다이아몬드 박막 위에서 이차 핵생성이 bias에 의해 촉진되기 때문으로 해석된다. -200 V의 조건에서는 오히려 막의 성장이 더 느렸는데, 이는 Fig. 1에 보이듯이 과도한 이온포격으로 Si/diamond 계면에서 기공이 형성된 것과 연관이 있는 것으로 보인다.

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Composition treatment system relationship special quality research for ache mitigation by frequency action mode form (주파수 동작 모드형태에 따른 통증 완화용 복합치료 시스템의 개발연구)

  • Park, Doo-Yul;Kim, Whi-Young
    • Journal of the Korea Computer Industry Society
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    • v.8 no.4
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    • pp.289-294
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    • 2007
  • Lately, result that the myopathy occurrence rate such as muscle disease and brain apoplexy by the tribe of momentum by aging society and information-oriented society, imbecility, Parkinson's disease, motor nerve disease is increasing rapidly and investigates the occurrence rate, was expose that increased more than man case 2 double and man and woman of mortality increases by about 50% with Parkinson's disease and motor nerve disease. <중략> Is going to apply to myopathy patient of other disease if supplement system hereafter, and this research tried to study rain standardization special quality and approach producing poetic theme width directly.

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A Study on the Generation of Ultrasonic Binary Image for Image Segmentation (Image segmentation을 위한 초음파 이진 영상 생성에 관한 연구)

  • Choe, Heung-Ho;Yuk, In-Su
    • Journal of Biomedical Engineering Research
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    • v.19 no.6
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    • pp.571-575
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    • 1998
  • One of the most significant features of diagnostic ultrasonic instruments is to provide real time information of the soft tissues movements. Echocardiogram has been widely used for diagnosis of heart diseases since it is able to show real time images of heart valves and walls. However, the currently used ultrasonic images are deteriorated due to presence of speckle noises and image dropout. Therefore, it is very important to develop a new technique which can enhance ultrasonic images. In this study, a technique which extracts enhanced binary images in echocardiograms was proposed. For this purpose, a digital moving image file was made from analog echocardiogram, then it was stored as 8-bit gray-level for each frame. For an efficient image processing, the region containing the heat septum and tricuspid valve was selected as the region of interest(ROI). Image enhancement filters and morphology filters were used to reduce speckle noises in the images. The proposed procedure in this paper resulted in binary images with enhanced contour compared to those form the conventional threshold technique and original image processing technique which can be further implemented for the quantitative analysis of the left ventricular wall motion in echocardiogram by easy detection of the heart wall contours.

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Assessment and Calibration of Ultrasonic Velocity Measurement for Estimating the Weathering Index of Stone Cultural Heritage (석조문화재의 풍화지수 산정을 위한 초음파속도의 평가 및 보정)

  • Lee, Young-Jun;Keehm, Young-Seuk;Lee, Min-Hui;Han, June-Hee;Kim, Min-Su
    • Journal of the Korean earth science society
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    • v.33 no.2
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    • pp.126-138
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    • 2012
  • Ultrasonic method is widely used for the evaluation of weathering index and of degree of deterioration because it is easily applicable $in$ $situ$. The basic idea of the method is that the ultrasonic velocity decreases as a rock is being weathered. Thus, the difference of ultrasonic velocities between fresh rock and weathered rock indicates the degree of weathering. In this method, the ultrasonic velocity of fresh rock is assumed to be 5,000 m/s. However, this assumption can cause significant errors in estimating weathering index, especially in case that those rocks of the same type have a wide range of ultrasonic velocities such as in Korea. Therefore, we obtained twenty rock specimens and sixty core samples commonly used for stone cultural heritages in Korea, and measured ultrasonic velocities. From the results, we found that the ultrasonic velocities of the same rock type, granite samples range from 3,118 to 5,380 m/s, and that the estimated weathering index can be highly biased if we use the fixed value of 5,000 m/s. We created a database (DB) by combining the measurement data and reported it. We also measured ultrasonic velocities by direct and indirect methods to quantify the calibration coefficient for each sampling site. We found that the calibration coefficients vary widely from site to site (1.31-1.76). Other factors, such as operator bias and temperature did not show any significant effect on errors in ultrasonic velocity measurements. Lastly, we applied our ultrasonic velocity DB and calibration coefficients to a stone cultural heritage, Bonghwang-ri Buddha statue. Our estimation of the weathering index was 0.3, 0.1 smaller than that by conventional method. The degree of deterioration was also different, "moderately weathered", while conventional method gave "highly weathered". Since other independent studies reported that the degree of deterioration of the Buddha statue was "moderately weathered", our estimation seems to be more accurate. Thus our method can help accurately evaluate the weathering index and the conservation planning for a stone cultural heritage.

Image-based Proximity Warning System for Excavator of Construction Sites (건설현장에 적합한 영상 기반 굴삭기 접근 감지 시스템)

  • Jo, Byung-Wan;Lee, Yun-Sung;Kim, Do-Keun;Kim, Jung-Hoon;Choi, Pyung-Ho
    • The Journal of the Korea Contents Association
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    • v.16 no.10
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    • pp.588-597
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    • 2016
  • According to an annual industrial accident report from Ministry of Employment of Labor, among the various types of accidents, the number of accidents from construction industry increases every year with the percentage of 27.56% as of 2014. In fact, this number has risen almost 3% over the last four years. Currently, among the industrial accidents, heavy machinery causes most of the tragedy such as collision or narrowness. As reported by the government, most of the time, both heavy machinery drivers and workers were unaware of each other's positions. Nowadays, however when society requires highly complex structures in minimal time, it is inevitable to allow heavy construction equipments running simultaneously in a construction field. In this paper, we have developed Approach Detection System for excavator in order to reduce the increasing number. The imaged based Approach Detection System contains camera, approach detection sensor and Around View Monitor (AVM). This system is also applicable in a small scale construction fields along with other machineries besides excavators since this system does not require additional communication infra such as server.

진공 측정 기술 개발 동향

  • Sin, Yong-Hyeon
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.08a
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    • pp.3-3
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    • 2010
  • 이번 성원에드워드 학술상 수상자 선정은, 진공기술의 중요성에 공감하고 진공기술 발전을 위한 노력을 독려하자는 진공학회 회원들의 의견을 모아주신 결과로 생각한다. 본 발표에서는 그동안 한국표준과학연구원에서 수행해 온 진공 기술 연구 및 산학연 협력 네트워크 활동을 소개하고자 한다. 진공기술은 진공 환경을 발생시키고 측정 제어하며, 만들어진 진공 환경 안에서 원하는 작업을 할 수 있도록 하는 기술을 말한다. 우리나라의 주력산업인 반도체 및 디스플레이의 경우 그 생산 설비의 1/3이상이 진공 장비이며 진공 공정을 통해 만들어진다. 때문에 우리나라에서는 주력 산업분야나 그 전후방 산업의 경쟁력 강화 측면에서 진공기술 개발 중요성이 아주 크다. 한국표준과학연구원은 국가 대표 측정 기관으로 국가 측정 표준을 확립하고 측정관련 과학기술을 연구개발하며 그 성과를 보급하여 경제발전과 과학기술발전, 그리고 삶의 질 향상에 기여하는 것을 임무로 하고 있다. 우리나라에서 진공 측정 표준에 대한 연구가 본격적으로 시작된 것은 1984년으로 불용 장비로 불하받은 펌프와 챔버, 그리고 차관으로 도입된 Capacitance Diaphragm Gauge 몇 개만으로 시작되었다. 지금은 발전을 거듭하여 초음파 간섭 수은주 압력계를 비롯하여 정적 팽창시스템, 동적 팽창 시스템 등 진공도 범위별 국가 표준기와 리크 표준기를 자체 개발 하여 국가 측정 표준을 확립하고 있다. 우리나라의 진공 표준 및 측정 능력은 국제기구인BIPM에서 실시하는 국가 측정능력 비교시험을 통해 세계 최고 수준으로 인정 받은 바 있으며 교정검사 등을 통해 산학연에 보급되고 있다. 진공 측정 및 표준기술을 토대로, 1999년부터 과학기술부와 산업자원부의 지원을 받아 산학연이 필요로 하는 펌프 계측기 부품 소재 및 공정 특성을 평가하기 위한 장치와 절차를 개발하였다. 이를 이용해 보급되는 기술 data는 진공부품 및 장비 국산화, 국산제품 신뢰성 제고, 검증부품 사용을 통한 장비 품질 향상, 독자적 장비 기술 확보, 생산품 품질관리 등에 쓰이고 있다. 한국 표준연구원 진공센터의 교정 및 시험 능력은 ISO 9001 인증 획득과 국제 전문가의 review를 거쳐, 국제기구 측정능력표에 등재되어 있어 국제적 신뢰도도 확보하고 있다. 정기적인 진공기술 교류회를 개최하고 진공기술 홈페이지를 운영 하는 등 산학연 정보 교류 및 협력 네트워킹 활성화를 위해 노력한 바 있으며 이 분야의 연구 성과는 '국가 우수 연구성과 100선'에 선정된 바 있고, 산업자원부 지정 '산학연 연계 우수사례' 첫 번째로 선정되기도 하였다. 2008년부터는 진공기술 교류회 등을 통한 네트워킹 활동으로 도출된 기술 수요에 따라 대기업과 중소기업 학교 연구소들과 함께 진공공정 실시간 측정 진단 기술과 센서 개발 연구, 그리고 이들 개발품의 신뢰성 검증 및 평가 기술 개발을 위해 노력하고 있다.

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장파장 고출력 펄스 레이저 다이오드를 위한 박막 성장 및 특성

  • Kim, Jeong-Ho;Im, Ju-Yeong;Im, Jeong-Un;Han, Su-Uk;Hong, Hui-Song;Park, Rae-Hyeok
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.08a
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    • pp.170-170
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    • 2012
  • 정보통신 기술 발전과 함께 자동차 및 로봇 산업에서도 다양한 IT 기술이 적용되고 있다. 지능형 로봇 및 자율 주행 자동차의 실현을 위해서는 필수적인 센서 기술이 수반되어야 한다. 자동차 및 로봇 산업에서 종래의 센서와 더불어 레이저를 이용한 센서 기술 적용으로 보다 업그레이드 된 성능을 갖게 되었다. 특히, 반도체 레이저를 이용한 전방 물체 및 거리 인식 센서를 사용함으로써 보다 정밀한 분해능과 장거리의 거리 계측이 가능하게 되었다. RF나 초음파 센서보다 우수한 성능을 가진 반도체 레이저 거리 계측 센서를 위한 박막 성장과 성장된 Wafer의 칩 프로세스 공정을 진행하여 레이저 센서로 적용 가능함을 확인하였다. InP 기판 위해 클래드, 도파로, 활성층을 MOCVD 장비로 각각 성장하였으며, 도파로는 비대칭 구조로 성장이 되었다.

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