• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권2호
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• pp.53-58
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• 2014

암석의 일축압축강도와 탄성계수는 암반구조물의 설계에 있어 매우 중요한 해석 변수이다. 그러나 일축압축시험은 시험시편 준비가 어렵고 시간이 오래 걸린다. 그래서 기술자들은 해석변수를 예측하기 위해 초음파속도시험과 같은 실험을 이용한다. 본 연구를 위해 115개의 화성암, 74개의 변성암, 55개의 퇴적암을 대상으로 일축압축시험과 초음파시험을 수행하고 회귀분석하여 일축압축강도와 탄성계수의 관계식을 구하였다. 일축압축강도와 P파속도의 더 좋은 상관성을 구하기 위해 P파속도에 단위중량을 곱한 값을 이용하였다. 초음파속도를 이용하여 일축압축강도와 탄성계수를 구하는 관계식은 신뢰할 수 있는 결과를 얻을 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제31권2호
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• pp.174-180
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• 2011

본 연구에서는 초음파원자현미경을 이용하여 비파괴적인 표면탄성이미지 분석과 나노표면에서의 기계적 물성 평가를 연구하였다. 이를 위해 접촉역학 특성에 따른 캔틸레버의 공진주파수 변화를 이론적으로 해석하고 실험적으로 측정하였다. 스프링-질량 모델과 Herzian 이론을 이용하여 계산한 이론적인 접촉공천주파수는 초음파원자현미경 캔틸레버의 실험적인 접촉 공진주파수의 변화와 매우 유사하였다. 결과적으로, 초음파원자현미경의 표면 높이 이미지와 진폭이미지를 성공적으로 얻을 수 있었고 진폭신호를 통하여 시료표면에서의 탄성특성을 정성적으로 평가하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1853-1855
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• 2005

본 논문에서는 카메라폰용 광학줌(Optical zooming)과 자동초점조절장치(Auto Focusing, AF)에 쓰일 초음파모터를 제작하였다. 초음파모터의 제작 및 시뮬레이션은 유한요소해석 프로그램인 ATILA 5.2.1(Magsoft)를 사용하여 디자인설계에 따른 구동특성을 고찰하였고 세자된 초음파모터는 한쪽 면이 없는 사자형의 탄성체를 제작하였으며 탄성체의 양쪽 다리에 각각 압전체를 부착하였다. 또한 압전세라믹의 조성은 $0.9Pb(Zr_{0.51}Ti_{0.49})O_3$-$0.1Pb(Mn_{1/3}Nb_{1/3}Sb_{1/3})O_3$의 조성으로 설계하였고 시편의 제조는 7-layer로 적층하였다. 제작된 압전세라믹의 치수는 $6*2*0.35mm^3$ (길이*폭*두께)로 제작하였다. 또한 탄성체의 외형치수는 $10*10*2mm^3$ 제작하였으며 두께를 각각 0.3[mm], 0.5[mm], 0.8[mm]으로 변화시키며 제작하였다. 두께가 0.8[mm]인 경우 공진주파수 60.5[kHz]를 나타내었으며 초음파모터의 압전세라믹에 인가전압이 증가함에 따라 회전속도와 모터에 흐르는 전류는 증가하였다. 인가전압이 40[Vpp], 공진주파수는 60.5[kHz]일때 무게추를 달고 그때의 토크 및 효율을 측정하였다. 회전 속도는 토크가 증가함에 따라 거의 선형적으로 감소하였으며 효율은 토크에 따라 증가하다가 토크가 약 20(mNmm)일 때 약 28[%]로 최대치를 나타내었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제32권1호
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• pp.41-46
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• 2012

MEMS/NEMS 구조체의 개발과 응용기술의 발달로 박판 및 박막의 기계적 물성 평가에 대한 요구가 점차 늘어나고 있다. 기계적 물성은 주로 인장시험이나 초음파의 속도 측정으로 평가되어 왔으나, 박판/박막 구조의 경우 기존의 기술로는 측정에 한계가 있어 나노압입시험법, 유도초음파법 등의 새로운 기술이 개발되고 있다. 본 연구에서는 박판 구조의 금속재료의 탄성계수를 평가하기 위하여 EMAT으로 송수신된 박판내에서의 유도초음파 진행 속도를 측정하였으며, 이론적으로 계산된 유도초음파 군속도와 실험적인 군속도의 최적화 과정을 통해 최종적으로 박판의 탄성계수를 평가하였다. 두께 $50{\mu}m$의 니켈 박판에서 측정된 영률은 201.6 GPa이었으며, 나노압입시험법으로 측정된 207 GPa, 참고문헌의 203.7 GPa과 비교하면 약 3% 내에서 일치하는 결과이다.

• 한국음향학회지
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• 제31권6호
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• pp.399-409
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• 2012

본 논문에서는 초음파 연조직 팬텀에서 음향 복사력을 이용하여 횡탄성(shear modulus)을 측정하는 방법을 제안하였다. 이 방법은 집속 초음파 빔의 초점에서 음향 복사력에 의해 발생하는 변위의 상승시간에 기초하여 횡탄성을 정량적으로 산정한다. 제안한 방법의 타당성을 확인하기 위하여 횡파 전파법으로 측정한 횡파의 속도 및 횡탄성값 결과와 비교하였다. 횡파 전파법은 제한회절 송신음장에 의해 팬텀에서 발생하여 전파하는 횡파의 속도를 측정하여 횡탄성값을 계산하고, 이 값으로 교정된 데이터 획득 시스템에서 제안한 방법으로 측정한 횡탄성값을 횡파 전파법으로 측정한 값과 비교하여, 제안한 횡탄성 측정법의 유용성을 확인하였다. 두 방법 간의 상대오차는 횡파 속도는 4%로, 횡탄성값은 9% 이하로 계산되었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 추계학술대회 논문집 Vol.18
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• pp.189-190
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• 2005

본 논문에서는 카메라폰용 광학줌(Optical zooming)과 자동초점조절장치(Auto Focusing,AF)에 쓰일 초음파모터를 제작하였다. 초음파모터의 제작 및 시뮬레이션은 유한요소해석 프로그램인 ATILA 5.2 1(Magsoft co.)를 사용하여 디자인설계에 따른 구동특성을 고찰하였고 제작된 초음파모터는 한쪽 면이 없는 사작형의 탄성체를 제작하였으며 탄성체의 양쪽 다리에 각각 압전체를 부착하였다 또한 압전세라익의 조성은 0.9Pb$(Zr_{0.51}Ti_{0.49})O_3$ - 0.1Pb$(Mn_{1/3}Nb_{1/3}Sb_{1/3})O_3$ 의 조성으로 설계하였고 시편의 제조는 7-layer로 적층하였다. 제작된 압전세라믹의 치수는 6*2*0.35mm$^3$(길이*폭*두께)로 제작하였다. 또한 탄성체의 외형치수는 8*4*2mm$^3$로 제작하였으며 회전축의 지름은 2mm로 제작하였다. 인가전압과 공진주파수가 각각 20Vpp, 64kHz일 때 소비전력은 0.3[W]이며 회전속도는 500rpm 으로 측정되었다.

• 전력전자학회논문지
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• 제4권6호
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• pp.608-615
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• 1999

본 논문에서는 초음파 모터의 위상차 구동원리에 관해서 명확히 하였고, 이를 이용하여 점·탄성 특성을 갖는 컴플라이언스 제어를 제시하였다. 제안된 컴플라이언스 제어는 인간의 근골격 시스템으로부터 유출하여 인간의 운동특성과 같이 매니퓰레이터의 관절 토크를 점성과 탄성계수의 조절에 의해 매니퓰레이터의 위치와 자세가 제어되도록 하였다. 초음파 모터의 위상차 구동원리에 대한 타당성을 모의실험을 통해 검증하였으며, 제시된 제어방법의 타당성을 검증하기 위하여 초음파모터를 이용하여 2축 수평형 직접구동 매니퓰레이터를 제작하여 점성과 탄성 특성에 대한 실험을 하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제30권2호
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• pp.132-138
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• 2010

본 연구에서는 접촉역학 특성에 의한 캔틸레버 탑의 접촉-진동을 연구하고 나노스케일의 표면에서 탄성특성을 이미지화 하였다. 스프링-질량 모텔과 Herzian 이론을 이용하여 접촉공진주파수를 이론적으로 계산하고 초음파원자현미경을 이용하여 캔틸레버의 자유공진주파수와 접촉공진주파수의 변화를 분석하였다. 또한, 프로토타입의 초음파원자현미경을 이용하여 구상화 열처리된 시험편의 탄성 이미지를 위상과 진폭 신호를 이용하여 성공적으로 얻을 수 었었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제45권1호
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• pp.20-27
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• 2017

본 연구의 목적은 목재의 세 주요 축 방향에 대하여 각 방향별 탄성계수를 비파괴적으로 측정하여 이에 따른 목재의 이방성을 검토해 보고자 하였다. 결점이 없는 SPF (spruce-pine-fir)와 Hem-fir 및 낙엽송재에 대하여 무결점 시험편을 채취하고 각 시험편에 대해 세 방향에서 초음파 속도를 측정한 다음, 이 속도와 각 재료의 밀도를 이용하여 산정된 탄성계수를 비교하였다. 시험 결과 초음파속도 및 탄성계수는 방향별로 목재의 길이방향, 방사방향, 접선방향의 순으로 나타났으며, 밀도가 높을수록 각 방향별 탄성계수가 더 높게 나타났다. 수종 간에 있어서 길이방향의 탄성계수의 차이보다 방사방향, 접선방향의 차이가 더 크게 나타났다. 산정된 탄성계수를 사용하여 재료의 이방성을 비교하여 제시하였으며, 이를 통해 강성매트릭스의 대각선 항을 산정하였다.

• 한국음향학회지
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• 제10권5호
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• pp.60-68
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• 1991

압전 복합체 PVDF 의 복소수 탄성, 유전, 압전 상수를 측정하였다. 사용된 방법은 각각 초음파 투과법, 임피던스 분석법, 탄성 표면과 측정을 통한 수치해석을 이용하였고, 측정 치중 일부는 이미 보 고된 값들과 비교해보았다. 측정치의 신뢰성 증명을 위해 동일 기법을 압전 세라믹 PZT-5H에 적용해 검증하였다.