• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2006년도 추계학술발표논문집
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• pp.143-146
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• 2006

본 연구에서는 원전 시설 및 파이프라인의 초음파 비파괴 평가를 위하여 압전 소자를 이용한 초음파 센서를 설계하고 구현하였다. KLM 모델에 의하여 설계된 초음파 센서는 초음파 센서는 임펄스 응답 및 전기음향 측정 시험을 통하여 특성을 평가하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.445-446
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• 2016

초음파 트랜스듀서는 다양한 산업 분야에 응용되고 있다. 초음파 트랜스듀서는 압전 소자에서 발생하는 초음파를 이용하는데, 본 논문은 알루미늄 용탕 처리에 적용하였다. 알루미늄 용탕 처리용 초음파 트랜스듀서는 고주파인 공진주파수를 이용하여 동작하게 된다. 초음파 트랜스듀서는 압전 소자의 온도 및 부하에 따라 공진 주파수가 이동하게 되는 문제점을 가지고 있다. 본 논문은 알루미늄 용탕을 처리할 때 발생하는 문제점을 해결하기 위하여 LLCC 공진형 컨버터를 이용하여 공진주파수를 추적 및 일정한 전력을 공급하는 제어 방식을 제안한다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제3권1호
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• pp.20-28
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• 1990

Pb(Zr, Ti)O$_{3}$-Pb(Ni, Nb)O$_{3}$계 세라믹스에 Ba를 치완시켜 Ba치환량의 증가에 따른 유전율, 전기기계결합계수 및 압전 d정수의 변화를 고찰하였다. 또한 Ba치환에 따른 세라믹스 소자의 송신감도 특성을 조사하고 큐리온도 이동에 따른 온도안정성을 고려하여 초음파 송신기용 압전소자에 응용가능함을 보였다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.65-71
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• 1984

초음파 B스캔너의 경우 광대역 펄스를 사용하기 때문에 광학에서 사용되는 집속 계산식으로는 초음파 집속 시스템을 정확하게 설계할 수 없다. 본 연구에서는 초음파 다중소자에 광대역 펄스가 여기될 때 초음파의 전파모양을 정확하게 계산할 수 있늘 방법이 연구되었다. 계간된 초음차의 전파 모양을 이용하여 고해상력을 갖는 다이나믹 집속(dynamic focusing)시스템의 구동소자수, 집속치로 지연값 및 집속점 위치등을 설계하도록 하였다. 저잡음 스튀칭 특성을 갖는 다이나믹 집속 시스템을 구성하여 실험에 의해 3.5MHz선형소자로써 18cm의 깊이까지 2∼3mm의 해상도가 얻어짐을 확인하였다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2002년도 하계학술발표대회 논문집 제21권 1호
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• pp.381-384
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• 2002

이종 매질에서 초음파전달은 각 매질의 음향임피던스에 영향을 받는다. 초음파진동자로 사용되는 압전소자와 매질로 가장 많이 사용되는 물은 음향임피던스 차이가 크므로 경계면에서 투과율이 감소한다. 이를 개선하기 위해 압전소자와 물 사이에 음향정합층을 삽입하여 사용한다. 정합층은 1 layer로 사용되는 경우도 있지만, 넓은 대역폭을 요구하는 분야에서는 2 layer가 사용된다. 본 논문에서는 1 layer 정합층를 갖는 초음파 트랜스듀서에 대해 시간영역에서 해석하는 기법을 분석하였으며, 이를 근거로 매질 사이의 물리적 특성을 고려하여 2 layer 정합층을 갖는 초음파트랜스듀서를 해석하였다. 해석결과 2 layer 정합층일 경우 1 layer에 비해 공진주파수에서의 이득은 감소하였으나 대역폭이 증가됨을 알 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제42권5호
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• pp.441-451
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• 2023

초음파 변환기는 광음향 및 초음파 영상 조합과 영상 평가에 있어 필수 구성 요소이다. 그러나 기존의 초음파 변환기는 불투명하여 광음향 영상을 획득하기 위해서는 광이 초음파 변환기를 우회 해야한다. 동축 정렬이 없다면 광 도달 영역이 제한되고 이를 해결하기 위해 복잡한 구성으로 시스템의 부피가 커지는 문제가 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 광학적으로 투명한 초음파 변환기를 개발하기 위해 다양한 접근 방법이 연구되었다. 기존의 불투명한 초음파 변환기와 다르게 광학적으로 투명한 초음파 변환기는 특정 압전소자와 용도에 맞는 다양한 제작 방법이 존재한다. 본 연구에서 압전소자 기반의 투명 초음파 변환기에 사용되는 재료로 Lithium Niobate(LNO), Lead Magnesium Niobate-Lead Titanate(PMN-PT), Polyvinylidene Difluoride(PVDF)를 사용한 결과를 비교하였다. LNO는 투명 초음파 변환기에서 많이 사용되는 압전소자이고, PMN-PT는 LNO보다 높은 송수신율로 최근 활발히 연구되고 있다. 기존 투명 변환기는 광음향 해상도보다 초음파 해상도가 낮지만, 최근 PVDF를 사용하여 높은 초음파 해상도의 투명 집속초음파 변환기를 제작하고 있다. 이러한 투명 초음파 변환기 제작 결과에 대한 비교 분석을 수행하였다.

• 한국음향학회지
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• 제32권6호
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• pp.502-508
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• 2013

본 논문에서는 1-3 복합체 형태의 전도성 후면층을 이용한 2D 배열 초음파 트랜스듀서를 설계 및 제작하고 그 특성을 평가하였다. 1-3 복합체 형태의 전도성 후면층은 일반적인 재료를 사용해 널리 쓰이는 1-3 복합체 공정을 통하여 제작되었다. 본 연구의 대상이 되는 2D 배열 트랜스듀서는 4,096개의 구동 소자로 이루어져 있고, 각 소자의 중심주파수 및 비대역폭은 각각 3.5 MHz 및 60 % 이상을 목표로 설계하였다. 제작된 트랜스듀서는 중심주파수 및 비대역폭 목표치를 만족하였으며, 전체 구동 소자간의 특성도 0.81 dB 이내로 균일하였다. 따라서 본 연구에서 제시한 전도성 후면층의 2D 배열 초음파 트랜스듀서에 대한 적용 가능성이 검증되었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.201-204
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• 2018

압전 상수 d의 값과 유전 상수 및 전기 기계적 결합 계수가 초음파 용접기에 사용되는 압전 세라믹의 출력에 영향을 주고 있습니다. 따라서 본 연구에서는 초음파 융착기의 진동 소자로 사용할 압전 세라믹 PZT-PMN-PZW의 $MnO_2$ 첨가량에 따른 세라믹의 특성을 조사 하였으며, $MnO_2$의 첨가량을 2 wt.%로 한 경우, 가장 우수한 특성을 얻을 수 있었으며, 이는 초음파 융착기용 진동소자로서의 적용 가능성을 시사하였다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2004년도 추계학술발표대회논문집 제23권 2호
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• pp.363-364
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• 2004

본 연구에서는, 초음파 단층 화상 장치의 구현을 목적으로, 횡 진동모드의 초음파 트랜스듀서를 원통 내부 벽면에 배열하고 송신부와 수신부를 선택적으로 구동하는 방식의 진단용 초음파 토모그래피의 데이터 송수신부를 제작하였다. 제작된 원통형 트랜스듀서 어레이의 평가를 위해, 각 소자의 주파수특성을 확인하였다. 또한, 원통형 트랜스듀서 어레이의 구동부의 각 진동소자에 적절한 지연시간을 부여하여 음장을 측정한 결과, 양호한 합성평면파가 방사됨을 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2011년도 추계학술논문집 2부
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• pp.398-401
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• 2011

초음파의 응용분야에는 음파 성질을 이용한 정보 측정분야와 에너지를 이용한 용접 및 가공 등을 들수 있다. 초음파 용접의 경우 저항용접이나 용융 용접을 적용할 수 없는 재료의 접합에 이용되는데 이는 모재를 음극간에 놓고 압입하면서 초음파를 발신하여 그 진동을 이용하는 용접방법이다. 압전소자의 경우 피에조 물질을 사용하는데 일반적으로 $150^{\circ}C$이상에서 분자구조의 변형을 일으켜 제 역할을 못하게 된다. 본 연구에서는 압전소자와 공구혼의 온도를 최적으로 유지하기 위하여 추가적인 공기 유로와 방열핀을 설계하여 이것이 방열성능에 미치는 영향에 대해 고찰하였다.