• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.306-306
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• 2008

기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 에너지 변환소자인 압전 세라믹스는 액추에이터, 변압기, 초음파모터, 초음파 소자 및 각종 센서로 응용되고 있으며, 그 응용분야는 크게 증가하고 있다. 최근에는 이러한 압전 소자를 앞으로 도래하는 ubiquitous, 무선 모바일 시대의 휴대용 전자제품, robotics, MEMS 분야 등의 대체 에너지원으로 응용하기 위한 연구가 진행되고 있다. 특히 인간의 걷기 운동 등과 같은 일상적인 동작으로 필요한 전력을 얻을 수 있고, 세라믹 소자를 이용하기 때문에 전자노이즈가 발생되지 않을 뿐 아니라 반영구적으로 사용할 수 가 있어서, 기존 이차전지를 대체 또는 보완 할 수 있는 방안도 검토되고 있다. PZT계 세라믹스는 높은 유전상수와 우수한 압전특성으로 전자세라믹스 분야에서 가장 널리 사용되어지고 있지만 $1200^{\circ}C$ 이상의 높은 소결온도 때문에 $1000^{\circ}C$ 부근에서 급격히 휘발되는 PbO로 인한 환경오염과 기본조성의 변화로 인한 압전 특성의 저하가 문제시 되고 있다. 또한 적층 세라믹스의 제작 시 구조적 특성상 내부전극이 도포된 상태에서 동시 소결이 필요한데, 융점이 낮은 Ag전극 대신 값비싼 Pd나 Pt가 다량 함유된 Ag/Pd, Ag/Pt 전극이 사용되고 있어 경제성이 떨어지는 단점을 갖게 된다. 순수 Ag 전극을 사용하거나 Ag의 비율이 높은 내부전극을 사용하기 위해서는 $900^{\circ}C$ 이하에서 소결되고 우수한 전기적 특성을 보이는 압전 세라믹스를 개발 하는 것이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 압전특성이 우수한 $(Pb_{1-x}Cd_x)(Ni_{1/3}/Nb_{2/3})_{0.25}(Zr_{0.35}/Ti_{0.4})O_3$ 계의 조성을 설계하고, 소걸온도를 낮추기 위해서 2 단계 하소법을 이용하였다. 또한 $MnCO_3$, $SiO_2$, $Pb_3O_4$ 등을 소량 첨가하여 액상 소결 특성을 부여하여 소결 온도를 감소시키려는 시도도 하였다. 분말을 볼 밀링 (ball milling)을 통해 24시간 동안 혼합하고, 혼합된 분말은 $800^{\circ}C$에서 2시간 동안 하소하였다. 하소한 분말을 다시 72시간 동안 볼 밀링 하여 최종 분말을 얻었다. 최종 분말에 PVB를 첨가하여 직경 15mm의 디스크 형태로 성형한 후, 850~$975^{\circ}C$ 범위에서 온도를 변화시키면서 소결을 하였다. 최종 분말 및 소결된 시편을 XRD분석을 통하여 상을 확인하였고, SEM을 이용하여 미세조직을 관찰 하였다. 전기적 특성을 평가하기 위하여 두께를 1mm로 연마한 시편에 Ag 전극을 도포하여 $650^{\circ}C$에서 열처리한 후, 분극처리 하였다. 압전특성은 $d_{33}$-meter로 측정하였고, impedance analyzer를 이용하여 압전 특성 (전기기계결합계수 및 기계적품질계수)을 측정 하였다. 또한 강유전체 특성 평가 장치 (Precision-LC)를 이용하여 분극-전계 특성을 평가하였다. 이상의 연구를 통하여 소결 온도가 $900^{\circ}C$인 경우에서도 양호한 압전 특성을 확보 할 수 있었다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.15 no.3
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• pp.56-64
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• 1997

Macrostructural characteristic of the transverse cracks and fatigue behavior were studied for EH 32 TMCP 50mm thick plate welded with FACW under the variation in preheat and interpass temperatures. Transverse cracks were detected in specimen welded with preheat and interpass temperature below $30^{\circ}C$, but cracks were not detected in the specimens welded with preheat and interpass temperatures at the range of $100~120^{\circ}C$.C. The location of crack formation was found to strongly depend upon the thickness of weld layers as regard to the plate thickness.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.22 no.6
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• pp.1-10
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• 2018

An experimental study was performed for the behavior of the burner flame which results from burning of the liquid hydrocarbon fuel atomized by an ultrasonic transducer. Configurations of the flame and combustion-field were caught by both high-speed camera and thermo-graphic camera, and those images were analyzed in detail through a image post-processing. As a result, the combustion-field grew and reaction-temperature rose due to the strengthening of combustion reaction with the increasing flow-rate of carrier-gas. In addition, a phenomenon of flame flickering was discussed through the comparative analysis of the variational behavior between the visible flame and IR (Infrared) flame-field. Also, the flickering frequency of the flame was confirmed through FFT (Fast Fourier Transform) analysis employing the flame area.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.20 no.6
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• pp.50-57
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• 2016

Pipeline is one of the most abundant components in petrochemical plant. It plays a critical role in transporting fluids. Some pipelines are thermally insulated by wrapping them with insulating materials to prevent the loss of energy. However, when corrosion begins under insulation, it cannot be easily seen without unwrapping the cover, and thus corrossion should be detected using a non-destructive ways such as ultrasound guided wave. In this paper, the piping where the CUI (Corrosion Under Insulation) which occurs in the insulation parts guided waves effectively the optimum condition which is theoretical for selected guided waves phase velocity dispersion curve and wave-structure. The results of this study are expected to be directly utilized for onsite inspection of pipeline's CUI in many petrochemical plants.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.18 no.1
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• pp.166-173
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• 2014

A noncontact nondestructive testing (NDT) method is proposed to detect the damage of pipeline structures and to identify the location of the damage. To achieve this goal, a scanning laser source actuation technique is utilized to generate a guided wave and scans a specific area to find damage location more precisely. The ND: YAG pulsed laser is used to generate Lamb wave and a piezoelectric sensor is installed to measure the structural responses. The measured responses are analyzed using three dimensional Fourier transformation (3DFT). The damage-sensitive features are extracted by wavenumber filtering based on the 3D FT. Then, flaw imaging techniques of a pipeline structures is conducted using the damage-sensitive features. Finally, the pipes with notches are investigated to verify the effectiveness and the robustness of the proposed NDT approach.

• Korean Journal of Food Science and Technology
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• v.54 no.1
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• pp.80-87
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• 2022

We investigated the effects of organic acid and ultrasonication treatment in maintaining the quality of garlic during storage. Samples were exposed for 5 min to either ultrasonication at 60℃, 1% citric acid, or 0.5% fumaric acid. Presence of microorganisms and minerals, hardness, and color were compared during storage at 4℃ for 28 days. The total aerobic bacterial count remained low. No proliferation of Escherichia coli was observed after treatment with fumaric acid or ultrasonication, and mold proliferation was inhibited by ultrasonication. The mineral content of the northern type garlic was higher than that of the southern type. Exposure to fumaric acid did not result in a substantial difference in hardness until 21 days of storage, at which time there was a decrease in the L-value in each cultivation type. Our results indicate that treatment with 0.5% fumaric acid for 5 min was effective in reducing the abundance of microorganisms during storage without affecting the hardness or color in garlic.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.22 no.2
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• pp.149-154
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• 2002

An attempt was made to evaluate the changes of microstructures and mechanical properties with increasing aging time in 2.25Cr-1Mo steel. In this study, it was verified the feasibility of the evaluation for degraded 2.25Cr-1Mo steel by isothermal heat treatment at $630^{\circ}C$ up to 1,000 hours using surface SH wave and investigated the change of attenuation coefficient and propagation time. Attenuation coefficient had a tendency to increase according to degradation and propagation time drastically in the beginning of deterioration. A good correlation between ultrasonic attenuation coefficient and hardness was found, which made sure that attenuation coefficient is an potential parameter for evaluation of aging degradation. In addition, it has verified experimentally the frequency dependence of ultrasonic group velocity and attenuation coefficient using wavelet transform.

• Polymer(Korea)
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• v.35 no.5
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• pp.444-450
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• 2011

A high molecular weight natural sodium alginate (HMWSAs) was depolymerized by hydrogen peroxide ($H_2O_2$) with ultrasonic irradiation. The effects of the reaction conditions such as reaction temperature, reaction time, hydrogen peroxide concentration and ultrasonic irradiation time on the molecular weights and the end groups of the depolymerized alginates were investigated. It was revealed that depolymerization occurred through the breakage of 1,4-glycosidic bonds of sodium alginate and the formation of formate groups on the main chain under certain conditions. The changes in molecular weight were monitored by GPC-MALS. The molecular weight of 2 wt% alginate solution decreased from 450 to 15.9 kDa for 0.5 hrs at 50 $^{\circ}C$ under an appropriate ultrasonic irradiation. The PDI(polydispersity index)s of the alginate depolymerized in this study were considerably narrow in comparison with those obtained from the other chemical degradation method. The PDIs were in the range of 1.5~2.5 in any reaction conditions employed in this study.

• 전자공학회논문지 IE
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• v.48 no.2
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• pp.40-46
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• 2011

In this study, PZT-5A green sheet were prepared by using tape casting technique, and the piezoelectric properties of PZT-5A by variation of sintering temperature was investigated. After, design and piezoelectric properties of 2-2 piezocomposite ultrasonic transducers by menas of the FEA. The acoustic impedance and piezoelectric charge constant of the 2-2 type piezocomposite transducer decreased proportionally due to the density decrease caused by the PZT volume fraction decrease. The piezocomposite acoustic impedance were 7~3 MRayl between 0.6 and 0.2 allowing it to be used for a ultrasonic transducer. The resonance characteristics and the electro-mechanical coupling factor were the best when the volume fraction PZT was 0.6. The PZT volume fraction shows the fixed value, 0.6~0.65, approximately within the range between 0.2 and 0.6 while it is increased to decreased over the range. The result of the experiment above confirmed that the 2-2 piezoelectric composites could be used as the ultrasonic transducers.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.470-470
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• 2023

하천 및 저수지의 수량자료 수집을 위해 부자식 또는 레이더식 수위계 등의 계측기를 이용하여 수위의 변화를 측정한다. 그러나, 수량 모니터링을 위해 설치되는 계측기와 유지관리를 위한 인력소모 비용의 이유로 일부 지역에서만 제한적으로 수행되고 있어 정확한 수문 해석에 한계가 있다. 이에 본 연구에서는 저가의 센싱장비와 라즈베리파이를 활용한 ICT 기술을 수량 모니터링분야에 적용하여 수위 모니터링 기술을 개발하고자 한다. 라즈베리파이(Raspberry Pi 3 B Model)는 오픈소스 기반의 초소형 컴퓨터로 여러 센서를 연결하여 다양한 수문 인자(토양수분, 온도, 수위 등)들을 측정할 수 있으며, 통신 모듈이 기본 내장되어 있어 통신망 구축을 통해 측정데이터를 데이터베이스에 저장할 수 있다. 수위센서(eTape)와 초음파센서를 연결하여 실제 하천 유량 모니터링에 활용되고 있는 부자식 수위계 장비와 비교 분석을 통해 활용 가능성을 검증하고자 하였다. 검증방법은 인공강우실험을 위해 설치된 플륨관에 수위센서(eTape)와 초음파센서를 부착하여 기존 운영중인 부자식 수위계와 비교하였다. 부자식 수위계의 측정결과와 두 센서의 상관관계를 분석한 결과 결정계수(R²)가 0.94 이상으로 나타났다. 분석결과와 같이 기존 고가의 수위 관측장비들을 대체하여 저가의 센서 기반 모니터링 장비들의 실용화가 가능할 것이라 판단된다. 향후 연구에서는 다양한 센서(수위, 초음파, 카메라 등)를 이용하여 농업용수 물수지 분석에 활용할 계획이다. 농업용수는 수자원 총량 중 차지하는 비율이 높음에도 불구하고 정량적 데이터가 부족한 실정이며, 지역별 공급 특성이 다양하여 이를 계량화하기 위해서는 다수의 계측기가 필요하다. 따라서, 본 연구에서 개발중인 센서를 활용하여 물순환 과정의 정량적인 계측을 통해 농업용수의 효율적인 관리 및 농업용수의 하천기여도 평가 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.