• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.41-41
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• 1999

핵융합 장치의 플라즈마 운행동안 토카막 내벽에 도달하는 온도는 최저 $600^{\circ}C$ 이상이다. 또한 플라즈마 자체와 사용자(User)들의 시료로부터 방출되는 입자들에 의한 내벽 충격(damage)은 장기간의 안정적인 운행 및 연구에 심각한 영향을 미친다. 이러한 이유로 토카막 제작시 내벽 보호재의 선정은 매우 높은 비중을 차지한다. Graphite는 높은 융점과 가공의 용이성으로 토카막 내벽의 보호재로 선호되는 물질이다. 그러나 토카막 용기(vessel)에 사용되는 스테인레스 스틸(AISI 316LN)보다 약 50배 이상의 기체 방출율(outgassing rate)을 가진다. 그러므로 장착 이전의 초기 청정화 과정이 매우 중요하며, 특히 400m2의 약 2톤(2000kg)의 graphite가 사용되므로 대량 처리를 할 수 있는 방법의 선정도 함께 개발되어야 한다. 본 연구팀에서는 처음 10개 회사의 시제품을 검토한 후, 최종 2개 회사의 4가지 종류의 시료를 선정하였다. 선정된 시료는 Union Carbide의 ATJ와 Toyo Tanso의 IG-110, IG-43, Ig-430이다. 시료는 비절삭유(oil-free) 가공에 의해 80$\times$2$\times$3 (mm)의 크기로 제작되었고 에탄올과 메탄올 용액에서 초음파 세척되었다. 건조된 시료는 TDS(Thermal Desorption Spectroscopy) 장치에 장착되어 세 단계의 실험을 하였다. 처음은 승온(상온 ~100$0^{\circ}C$)에 의한 방출 기체의 성분 분석, 두 번째는 장기간 (2주) 대기 노출 후 주요 방출 기체의 온도에 따른 변화, 마지막으로는 특정 기체에서의 장기간 보관후, 주요 방출 기체의 온도에 따른 변화를 조사하였다. 다음 그림 1은 본 연구에서 사용된 TDS 장치의 개략도이고 그림 2는 TDS 장치에 장착 직 후와 대기 중 노출된 시료들의 온도증가에 따른 총 압력의 변화이다.

• 전기의세계
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• 제32권3호
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• pp.142-149
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• 1983

지금까지 알려진 내부마찰측정방법으로는 자유감쇄법(free decay method), 강제진동법(forced vibration method), 비공진강제진동법(non-resonance forced vibration method) 및 초음파법(ultrasoni method) 등이 있다. 이상의 모든 내부마찰실험방법에 관한 실험장치는 그 기계의 동작특성에 따라 실험주파수가 극히 한정되어 있어 연속적인 변화를 시킬 수 없으므로 완화효과를 연속적으로 추적하기 위하여 온도를 변화시키는 방법이 널리 사용되고 있다. 이상에서 소개한 방법들중 본인들이 국산제작실험에 성공한 바 있는 장치는 자유감쇄법에 속하는 염회진자장치(torsion pendulum device) 이므로 이 장치를 중심으로 내부마찰측정원리와 그의 장치에 관하여 소개하고저 한다.

• 비파괴검사학회지
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• 제24권4호
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• pp.325-330
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• 2004

원자력발전소에는 여러 종류의 케이블이 전력공급, 감시 및 제어신호의 전달을 위해 열악한 환경하에서 이용되고 있다. 발전소의 안전한 운전을 위해서 이 케이블이 어느 정도 열화 되었는지 확인할 필요가 있다. 특히, 원자력발전소의 수명 연장과 더불어 저압 케이블을 장기간 사용함에 따라서 저압케이블의 열화를 평가하기 위한 방법이 필요하게 되었다 저압케이블의 열화를 측정하는 파라미터로는 주변 온도, 절연재질의 경도, 파단시 연신률(EAB, Elongation At Breaking Point) 등이 있다. 그러나, 온도나 경도를 계측하는 검사는 정량적인 판단기준의 설정이 곤란하고 진단의 정밀도가 낮으며, 부분적으로 샘플링하는 방법은 샘플링되는 케이블에 연결된 부하를 정전시켜야 하고 장소와 시간적인 제약이 있으며, 전기적 측정법은 노화 초기부터 중기까지의 열화정도를 확인하기 어렵다. 본 연구에서는 재료의 열화에 따라서 초음파의 음속이 변화한다는 이론적인 배경(1,2)을 바탕으로 저압 케이블 재료의 열화에 따른 초음파의 음속을 측정하였다. 이를 위해, 원자력발전소에서 사용되는 저압케이블을 가속 열화시켰으며, 저압케이블의 피복재에서 초음파의 음속을 측정할 수 있는 장비를 개발하여, 초음파의 음속측정 후 인장시험을 통해 파단시 연신률을 측정하였다. 파단시 연신률이 증가함에 따라서 음속이 선형적으로 감소하였으며, 초음파의 음속은 열화의 정량적 평가 파라미터로서의 사용 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제22권3호
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• pp.217-223
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• 2003

30 ㎑의 초음파 (ultrasonic wave)의 미세 진동에 의해서 유도된 음향유동 (acoustic streaming)에 의한 공기대류를 이용한 새로운 냉각방법을 소개한다. 초음파 진동은 압전소자 (piezoelectric device)에 의해서 얻어지며 50 m 정도의 진동진폭을 얻기 위해 기계적 진동 증폭자인 혼 (horn)을 추가하여 전체 진동 시스템이 공진하도록 구성된다. 음향유동에 의한 열전달 효과의 상승을 측정하기 위해 열원 (heat source) 및 열원 주위의 대기의 온도변화를 실시간으로 측정하였다. 초음파 진동 시작 후 시간지연 없이 음향유동이 유도되어 진동자 주위의 대량의 공기유동으로 인한 급격한 온도감소가 관찰되었다. 또한 열원과 진동자와의 거리가 방사 (radiation)되는 음파 (sound wave)의 반파장 (half wave length)의 정배수가 될 때 열원의 냉각효과가 극대화됨을 실험적으로 관찰하였다. 이는 음파의 공진현상에 기인한 것으로 이론적 고찰을 통한 검증 또한 수행되었다. 음향유동을 이용한 냉각법의 장점은 초음파 진동을 이용하기 때문에 무소음이며 이동 형태의 부품이 없기 때문에 반영구적으로 사용할 수 있다. 또한 기존의 전기모터를 이용한 냉각팬 (cooling fan)으로는 냉각이 어려운 초소형 기전시스템 (MEMS)의 냉각법으로 사용될 수 있는 첨단 냉각방법이다.

• 한국진공학회지
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• 제18권3호
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• pp.221-228
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• 2009

본 논문의 목적은 진공증착법을 이용한 $\beta$-PVDF($\beta$-Polyvinylidene fluoride) 유기 박막의 제조와 제조된 유기 박막의 초음파 응답 특성을 연구하는데 있다. 진공 증착은 증발원 온도 $270^{\circ}C$, 인가 전계 142.4kV/cm, 진공도 $2.0{\times}10^{-5}Torr$에서 실시하였다. 기판온도의 증가에 따라서 결정화도는 47%에서 67.8%로 증가함을 알 수 있었다. 초음파 응답특성에서 거리를 1cm에서 100cm로 변화시켰을 경우, 출력전압은 0.615V에서 0.4V로 감소하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권1호
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• pp.17-25
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• 2017

초음파 진동자에 의해 미립화된 탄화수소계 액체연료를 태우는 버너의 연소특성을 고찰하기 위한 실험이 수행되었다. 고속카메라와 열화상 카메라를 이용하여 slit-jet 버너에서 생성된 화염의 이미지를 획득하였으며, 후처리를 통해 화염의 형상과 온도구배를 면밀히 분석하였다. 또한, 정밀유량 계측법을 이용하여 수송기체 실험조건 변화에 따른 연료소모량을 측정하였다. 그 결과, 수송기체 유량이 증가하면 무화된 연료의 분사량도 같이 증가한다는 사실을 확인하였으나, 낮은 유량 조건에서는 주변 장치의 진동에 의해 공연비(air/fuel ratio)와 수송기체 유량의 상관성이 관찰되지 않았다. 또한, 수송기체 유량과 초음파진동자의 소비전력이 증가하면 연소반응이 촉진되어 연소영역이 신장되고 화염온도가 증가하였다.

• 청정기술
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• 제15권2호
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• pp.69-74
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• 2009

초임계이산화탄소와 공용매의 혼합물을 사용하여 반도체 웨이퍼 기판으로부터 고농도이온주입 포토레지스트(HDIPR)를 제거하였다. 또한 고압 셀 내부에 초음파 장치를 부착하여 웨이퍼 표면에 물리적 힘을 제공함으로서 세정용액의 HDIPR에 대한 스트리핑 성능을 현저히 향상시키고, 제거 시간을 단축시켰다. 공용매의 종류 및 농도, 공정 온도, 압력 변화에 따른 HDIPR 스트리핑 특성을 조사하였으며, 웨이퍼 표면의 제거 전후의 상태 및 성분을 scanning electron microscopy 과 energy dispersive X-ray spectrometer를 이용하여 분석하였다. 10 w/w% 함량의 아세톤 공용매를 이용하여 공정압력 27.6 MPa과 온도 343 K 의 조건에서 3분의 초음파 처리시간을 거쳐 HDIPR을 완전히 제거할 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제34권2호
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• pp.155-164
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• 2014

탄소섬유강화 복합재료(carbon fiber reinforced plastics; 이하 CFRP)는 금속재료에 비해 중량이 가벼우면서도 비강도와 비강성이 높은 재료로 항공기, 자동차, 선박 등의 다양한 분야에서 적용이 증가하고 있다. CFRP는 정적부하에 대해서는 우수한 역학적 특성을 가진 반면에 고온 다습한 환경에서는 우수한 역학적 특성을 기대할 수 없고, 복합재료의 유용한 기계적 성질이 장시간 주위 환경에 놓여 있어도 충분히 유지되어야 하지만 온도, 습도 등과 같은 환경적 요인으로 수분이 복합재료 내로 침투하여 기지의 분자 배열 및 화학적 성질을 변화시키고 복합재료의 계면 특성 및 구성 재질의 기계적 성질을 저하시킨다. 항공기의 경우 운항 시에 CFRP가 고온 다습한 환경조건에 장시간 노출되게 되면 CFRP 내부로 수분이 흡수되게 되는데 CFRP 내부에 흡수된 수분은 체적팽창을 야기시키고 내부 응력상태를 변화시킬 뿐만 아니라 섬유와 기지의 화학적 결합을 분리시킴으로써 접합강도를 급격히 저하시키게 된다. 따라서 CFRP를 사용하는 항공기의 구조 건전성 확보를 위하여 실제 환경에서의 특성 변화를 연구할 필요가 있다. 본 연구에서는 공기결합 초음파탐상검사(air coupled ultrasonic testing; 이하 ACUT) 시스템을 이용하여 흡습된 CFRP의 비파괴적 특성을 평가하고자 하였다. CFRP 시험편을 직접 제작한 후 고온다습한 환경을 설정하기 위해 항온수조를 이용하여 $75^{\circ}C$의 증류수에 30일, 60일, 120일간 침지하였고, ACUT를 이용하여 흡습에 의한 CFRP 시험편의 특성 변화를 초음파 C-scan 이미지와 흡습 전과 후의 신호의 전파시간 변화를 통해 초음파 신호 특성 변화를 고찰하였다. 또한 전단강도 평가를 통해 흡습에 의한 기계적 특성 변화를 실험적으로 검증하였다.

• 센서학회지
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• 제6권5호
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• pp.392-399
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• 1997

본 연구에서는 $0.125Pb(Mg_{1/2}Nb_{2/3})O_{3}-0.435PbTiO_{3}-0.44PbZrO_{3}$의 조성을 갖는 hard계 압전 재료에 0.5 wt%의 $MnO_{2}$를 첨가하였으며, 이 시편으로 초음파 전동기를 제작하고자, 소결 온도에 따른 시편의 유전 및 압전특성에 대하여 연구하였다. 실험 결과, $1270^{\circ}C$의 소결 온도에서 다음과 같이 가장 우수한 압전특성을 나타냈다. 즉 시편의 밀도는 $7.72\;g/cm^{3}$ 유전상수는 570, 유전손실은 0.82 %f, 잔류분극 Pr은 $19.18{\mu}C/cm^{2}$ 항전계 Ec는 9.63 kW/cm, 전기기계 결합계수 kp는 55.1%, 기계적 품질계수 Qm은 886이 되었다. 또한 $1270^{\circ}C$ 에서 소결된 시편의 유전상수 및 유전손실을 주파수 변화와 온도 변화에 따라 조사하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제49권1호
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• pp.8-13
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• 2017

연구에서는 감자의 소비증진 및 식품산업에서의 활용가치 높이기 위해 OSA기를 도입한 감자덱스트린을 제조하고, 덱스트린의 구조 및 물리적 특성과 실제 마요네즈 적용가능성을 살펴보았다. 호화개시온도는 초음파 처리한 시료와 산 가수분해 시료에서 유의적으로 감소하였으며, 호화 엔탈피 값은 $70^{\circ}C$에서 초음파 처리한 시료에서만 유의적으로 크게 감소하였다. 페이스팅 점도특성은 초음파 처리 온도가 높아질수록 최고 점도는 감소하였으나, 산 처리 녹말에서는 오히려 최고점도가 증가하는 결과를 보였다. 감자녹말과 OSA-덱스트린 모두 B-타입의 결정도를 보였으나, 초음파 처리 온도가 높아질수록 상대적 결정도는 크게 감소하였고, 산 가수분해로 제조한 OSA-덱스트린의 경우 산 처리 시간에 따른 유의적 변화는 없었으나 $50^{\circ}C$에서 초음파 처리한 시료와 유사한 결정도를 보였다. OSA-녹말 또는 OSA-덱스트린의 유화안정성은 $70^{\circ}C$에서 1시간 초음파 처리하여 제조한 시료가 가장 높았고, 산 가수분해 덱스트린>$50^{\circ}C$에서 초음파 처리한 덱스트린= OSA녹말>$25^{\circ}C$에서 초음파 처리한 덱스트린의 순이었다. OSA-덱스트린을 노른자위의 75%대체하여 제조한 마요네즈의 관능적 특성결과 색이나 맛에서는 모든 시료간 유의적 차이가 없었다. 전체적인 선호도에서는 노른자위첨가 마요네즈와 50 또는 $70^{\circ}C$에서 1시간 초음파 처리한 OSA-덱스트린 첨가 시료 간에 유의적 차이가 없었으며, OSA-녹말첨가 마요네즈가 가장 낮은 점수를 받았다. 마요네즈의 유화안정성을 4주간 실험한 결과 1주 후에는 $70^{\circ}C$에서 초음파 처리한 덱스트린 첨가 마요네즈가, 2주 후부터는 1 시간 산 가수분해하여 제조한 덱스트린 첨가 마요네즈가 가장 높은 유화안정성을 보였으며, 2-4주까지는 노른자위첨가 마요네즈와 $70^{\circ}C$에서 초음파 처리한 OSA-덱스트린 첨가 마요네즈가 유사한 안정성을 보였다. 반면, $50^{\circ}C$에서 초음파 처리한 OSA-덱스트린 첨가 마요네즈의 안정성은 저장기간 내내 가장 낮았다. 본 실험결과 OSA-감자녹말을 초음파 및 산 처리에 의해 제조한 덱스트린은 OSA녹말보다 유화력이 우수하였으며, 특히 $70^{\circ}C$에서 1시간 초음파 처리한 덱스트린의 경우 노른자위를 대체하여 마요네즈나 저지방, 저콜레스테롤 식품제조에 다양하게 사용될 수 있을 것으로 생각된다.