• 비파괴검사학회지
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• 제36권4호
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• pp.266-272
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• 2016

본 논문에서는 나노스케일 금속박막 내에서 체적종파가 전파하는 특성을 연구하였다. 실리콘(100) 기판 위에 150 nm 두께의 크로뮴 혹은 알루미늄 박막을 적층하여 시편을 제작하였으며, 펨토초 레이저 시스템으로 구성된 시간영역 열반사율 기법(time-domain theromoreflectance technique)을 이용하여 박막 표면으로부터 여기된 탄성파가 박막과 기판의 계면에서 반향될 때 발생하는 신호를 검출하였다. 체적종파의 거동을 모사하는 열탄성 방정식을 수치해석적으로 풀어 측정값과 곡선맞춤함으로써 박막의 체적종파 속도와 탄성계수를 평가할 수 있었으며, 결과를 문헌값과 비교하여 그 타당성을 검증하였다. 본 연구로부터 확립된 레이저 계측법은 나노재료의 특성평가에 적합함을 보여주며, 이는 기존의 접촉식 파괴식 검사법의 한계를 뛰어넘을 대안을 제시한다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제20권1호
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• pp.91-97
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• 1999

본 논문에서는 기술적으로 실용화가 비교적 용이(容易)한 저주파대역에서, 뼈의 기계적인 성질을 계측하기 위한 진단법에 대하여 연구를 하고 있다. 종래의 연구에서는 여러 가지 문제점을 해결하고 보다 정확하게 뼈를 진단하기 위하여 초음파도플러법을 이용해서 In-vivo에서 측정하는 방법을 제안한다. 측정한 속도분포를 분포정수선로모델에 적용해 구해진 위상속도를 이용해서 종파의 전파속도를 구한다.

• 한국음향학회지
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• 제30권1호
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• pp.56-62
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• 2011

본 연구에서는 생체 외 조건에서 12개의 관형 피질골 샘플에 대하여 피질골 샘플의 축방향을 따라 전파하는 first arriving signal (FAS) 및 slow guided wave (SGW)와 같은 유도초음파의 위상속도를 측정하고, 각각의 위상속도와 피질골 두께 사이의 상관관계를 고찰하였다. FAS 및 SGW의 위상속도는 12.7 mm의 직경 및 200 kHz의 중심 주파수를 갖는 한 쌍의 비집속형 초음파 변환기와 함께 공기중에서 축방향 전파법을 이용하여 측정되었다. 200 kHz에서 측정된 FAS의 위상속도는 피질골 두께와 매우 높은 음의 상관관계를 나타냈으며, FAS 이후에 수신되는 SGW의 위상속도는 피질골 두께와 높은 양의 상관관계를 나타냈다. FAS 및 SGW의 위상속도를 독립변수로 하고, 피질골 두께를 종속변수로 하는 단순 및 다중선형회귀모델의 결과로부터 다중선형회귀모델의 결정계수가 단순선형회귀모델의 결정계수보다 높게 나타났다. 또한 12개의 관형 피질골 샘플에 대하여 200 kHz에서 측정된 FAS 및 SGW의 위상속도는 각각 판형 피질골에 대하여 200 kHz에서 계산된 S0 및 A0 램 모드의 위상속도와 잘 일치하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제19권6호
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• pp.420-425
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• 1999

Time of flight diffraction(TOFD)법은 초음파의 회절현상을 이용한 검사방법으로 일반적인 pulse echo 법에 비해 검사수행 속도가 빠르며, 보다 알기 쉽게 결함을 유무를 표시하고 검사표면의 상태와 결함의 방향에 의한 검사 결과가 기존에 방법에 비해 안정적인 특징을 갖는다. 그러나 TOFD 법은 결함의 위치가 검사체의 표면 근처에 위치하는 경우 표면을 따라 전파되는 lateral wave의 영향으로 결함의 검출에 어려움이 따른다. 본 연구에서는 TOFD 법을 이용한 초음파 탐상 시스템을 개발하였고, TOFD 법의 단점이라 할 수 있는 표면 근처에 존재하는 결함을 보다 쉽게 검출하기 위하여 deconvolution 법을 사용하여 근거리 분해능을 향상시켰다.

• 비파괴검사학회지
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• 제34권2호
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• pp.171-175
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• 2014

본 연구에서는 박막 표면을 따라 전파하는 표면파의 속도 분산성을 이용하여 박막의 두께를 비파괴적으로 측정할 수 있는 기법을 제안하였다. 표면파의 분산성을 이용하여 박막의 두께를 측정하기 위하여 전자빔증착법(E-beam evaporation)을 이용하여 Si(100) 웨이퍼 위에 니켈의 증착시간을 제어함으로서 두께가 다른 니켈 박막시험편을 제작하였다. 제작된 시험편의 실제 증착된 박막의 두께를 확인하기 위하여 SEM(scanning electron microscope)을 이용하여 박막의 단면사진을 촬영하여 두께를 확인하였다. 그 후에 두께가 다른 시험편에서의 표면파의 속도를 초음파현미경(scanning acoustic microscope)의 V(z) 곡선법을 이용하여 표면파의 속도를 측정하고 실제 측정된 두께와 표면파 속도와의 상관성을 확인하였다. 박막의 두께가 증가함에 따라 표면파의 속도는 감소하는 경향성을 나타내었다. 결론적으로 본 연구에서 제안한 표면파의 속도 분산성을 이용하여 나노 스케일 니켈 박막의 두께를 측정하는 기법이 가능성이 있음을 확인하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제4권4호
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• pp.236-241
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• 2011

높은 기공성을 갖춘 망상골과 고체의 비율이 높은 피질골의 기계적 성질은 초음파 파동 전파 측정법으로 알 수 있다. 초음파의 속도(SOS)는 bulk wave 방정식과 bar wave 방정식을 통해 산출할 수 있다. Bulk wave는 Biot의 이론에서 빠른 파동과 매우 유사함을 이용해, 본 연구에서 뼈의 이방성을 담은 행렬에 의해 bulk wave 속도가 변하는 여부를 측정하였다. 음파의 속도는 뼈가 횡방적인(transversely isotropy) 특성을 갖을 때보다 등방적인 특성을 갖을 때 0.69% 빠르다. 또한 bar wave 방정식을 사용하여 피질골에 대한 속도를 측정하였다. 전의 논문에 의하면 bar wave 속도는 탄성 계수 텐서 혹은 영의 계수의 함수이고 이와 같은 방법으로 bar wave 속도에 의해 등방성과 이방성을 측정하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제15권2호
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• pp.364-370
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• 1995

본 논문은 초음파법을 이용하여 소결 재료의 비파괴적인 평가 방법을 확립하는데 목적을 두고 있다. 소결 재료의 밀도는 소결체로 제작되는 동안 금형과 분말사이의 마찰 때문에 부분적으로 불균질한 분포를 가지고 있으며 이 불균질성은 에너지 감쇠 계수 및 초음파 반사 에코의 주파수 스펙트럼에 있어 중심 주파수의 변화량에 의해 조사되었다. 초음파의 속도, 탄성계수, 포와송 비는 소결 재료의 밀도와 비례 관계에 있었으며 저면 반사파의 중심 주파수는 초음파의 전파 거리의 증가 및 밀도의 감소에 따라 저주파수 쪽으로 이동하였으나 에너지 감쇠 계수는 밀도의 증가에 따라 감소하고 있었다. 본 논문에서는 반사파의 주파수 스펙트럼에 있어 중심 주파수의 변화가 소결 재료의 비파괴적인 평가 방법으로써의 가능성을 보여주고 있다.

• 건축역사연구
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• 제24권5호
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• pp.41-48
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• 2015

Quantitative analysis of termites damage is important in terms of conservation and maintenance of wooden cultural heritage buildings, because termites makes cavities and decreases the section area of wooden structural members. The purpose of this study is to forecast the range and spread of termites damage in the wooden structural members by using ultrasonic pulse velocity method. Ultrasonic pulse velocity has been used as one of non-destructive test to analysis the internal defect by using difference velocity between medium material and cavity. This method would be effective to analysis termites damages. From the result of the ultrasonic velocity test, the loss rate of area effected by termites damage had a strong correlation with ultrasonic velocity. And it is possible to predict the loss rate of area from by termites damage by using regression equation in the case of structural member of fine tree.

• 비파괴검사학회지
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• 제32권4호
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• pp.393-400
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• 2012

최근 나노 박막은 MEMS/NEMS, 광학 코팅, 반도체 산업 등 다양한 분야에서 사용이 되고 있다. 박막은 마모, 침식, 부식, 고온 산화를 방지하기 위한 목적으로 사용될 뿐 아니라 특성화된 자기, 유전적 특성을 만들기 위한 목적으로 사용된다. 많은 연구자들이 이러한 박막 구조의 특성(밀도, 입자 크기, 탄성 특성, 필름/기지 계면의 특성)을 평가하기 위하여 많은 연구를 진행하고 있다. 이들 중에 박막과 기지 사이의 접합 특성을 평가하는 것이 많은 연구자들의 주 관심사가 되어 왔다. 본 연구에서는 나노 박막의 접합 특성을 평가하기 위하여 각기 다른 접합 특성을 가지는 폴리머 박막 시험편을 제작하였다. 제작된 시험편의 접합 특성을 측정하기 위하여 초음파현미경의 V(z) 곡선법을 이용하여 표면파의 속도를 측정하였다. 또한 계면을 포함하는 시험편의 표면을 전파하는 표면파의 속도와 접합력의 상관관계를 확인하기 위해 나노 스크래치 시험을 적용하였다. 그 결과 초음파현미경을 이용하여 측정된 표면파의 속도와 나노스크래치 시험을 이용한 임계하중이 일치하는 경향성을 나타내었다. 결론적으로 초음파현미경의 V(z) 곡선법은 나노 스케일 박막 계면에서의 접합 상태를 평가할 수 있는 기법으로 그 가능성을 나타내었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제34권3호
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• pp.233-240
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• 2014

나노/마이크로 소자의 개발이 활발해짐에 따라 나노/마이크로 박막의 기계적 물성의 정밀 측정에 대한 필요성이 점차 커지고 있다. 기존의 파괴적인 방법의 한계를 극복하기 위한 방법으로, 유도초음파를 이용한 비파괴적인 박막 물성 방법에 대한 관심이 늘어나고 있다. 유도초음파를 이용하여 박막의 물성을 측정하는 실험을 설계하거나, 물성 측정에 대한 실험 결과를 이해하는데 있어 박막의 분산선도를 이해하는 것은 필수적이라 할 수 있다. 본 연구에서는, 전달 행렬법을 이용하여 박막의 분산선도를 계산하는 방법을 제시하고, 이를 금속 박막에 적용하여 그 특성을 관찰하였다. 전달 행렬법을 이용하여 다층판에서의 주파수에 따라 유도초음파가 전파하는 속도를 계산하여 상용 프로그램과 비교하여 그 타당성을 확인하였다. 이러한 방법을 Si 기판 위에 증착된 Al 금속 박막에 적용하여 얻은 분산곡선의 분석을 통해, 박막의 두께 조건에 따른 모드와 분산 및 비분산 특성이 나타나는 구간을 관찰할 수 있었다.