수중에서와 같이 전자기파의 사용이 곤란한 환경에서 정보의 전달 방법으로 초음파를 사용하는 것이 일반적이다. 그러나 기존의 방법은 음파의 전파 경로 상에 있어서 잡음, 온도, 음속 등의 환경에 많은 영향을 받기 때문에 정확한 정보의 전달이 곤란한 경우가 있다. 본 연구에서는 전기적 용량으로 특성을 제어할 수 있는 2층 구조 압전 트랜스듀서에 있어서 전기적 용량 변화에 따른 공진 모드간의 효율 비의 변화를 이용하여 전파 경로 상의 환경 변화에 독립적인 원격 물리 계측법을 제안하고 그 가능성을 확인하였다.
의료용 초음파 진단기는 음축 방향 초점거리의 제어를 위해서 각 진동요소의 전기단자에 전기회로를 이용한 가중치를 부가하는 방식을 사용하고 있다. 그러나 본 연구에서는 단일 PVDF로 구성된 트랜스듀서에 바이몰프 타입의 엑츄에이터를 부가하여 진동요소의 배열이나 전기적 가중치의 부가없이 기계적으로 곡률 반경(R.O.C. : Radius Of Curvature)을 제어하는 방법을 제안하였고, 바이몰프 타입 엑츄에이터에 인가한 전압 변화에 따른 트랜스듀서의 곡률 반경 변화를 측정하여 이에 따른 수중에서의 음장 분포 변화를 시뮬레이션 결과와 비교하였다.
초음파 변환기의 정합을 위해서는 초음파 변환기의 등가회로 구성이 중요하다. 전통적인 등가회로의 경우 비교적 안정적인 등가회로를 예측하게 해 주지만 초음파변환기 구성에서 일어나는 초음파 변환기 외의 구성품 즉 Backing Material, Acoustic Window Material, Radiation Impedance 등에 의한 부가적인 효과를 모델링하는 데는 한계가 있다. 따라서 좀 더 일반적인 방법으로 초음파 변환기를 모델링하는 방법이 필요하다. 그런 방법의 하나로 주파수 영역 측정에 의한 초음파변환기 등가회로 추정법을 제안한다. 이 방법은 초음파 변환기 제작 시 많이 쓰는 임피던스 분석의 결과를 그대로 사용할 수 있고 또 그것이 없어도 일반 함수발생기와 오실로스코프만으로 측정할 수 있어서 랜덤함수를 발생시키고 이에 대한 출력을 저장해야 데이터를 얻을 수 있는 시간영역 추정법에 대해서 장점을 갖는다.
현재 복부용 초음파 진단장치에 가장 일반적으로 사용 되고 있는 3.5MHz의 굴곡형 선형배열(curved linear array) 탐촉자에 대하여, 탐촉자 요소의 폭과 높이, 측 방향 및 높이 방향의 곡률 반경 둥의 구조적인 파라메터 변화가 음장에 미치는 영향을 시물레이션을 통하여 체계적으로 해석하였다. 시물레이션에 있어서, 탐촉자는 128개의 요소변환자 중 32개에 의해 초음파 빔을 형성하며, 매질 중에 방사된 파형은 코사인 포락선을 갖는 3주기의 펄스인 것으로 일정하게 가정하였다. 시뮬레이션의 결과, 탐촉자의 측 방향 및 높이 방향 곡률보다는 탐촉자 요소의 폭 및 개구높이가 음장에 더 많은 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다.
This paper deals with the underwater image transmission system which includes in AUV(Autonomous Underwater Vehicle) Project(that is VORAM(Vehicle for Ocean Research And Monitoring)), developed by KIMM for survey and investigation of a sea-bed through transmitting the underwater image to the mother ship. The system presented in this paper consists of a transducer which has a 136KHz center frequency and it's 10KHz bandwidth, pre-amplifier, $\pi$/4 QPSK(Quadreature Phase Shift Keying) modulation/demodulation method, image compressing method using JPEG technique and modified Stop & protocol. The experimental results of the system is verified to a high performance with 9600 bps for transmitting the underwater image through the basin test. The results of test are also verified which allows to desirable transmission performance compared with the existing developed system and the possibility to put the practical use of survey and investigation. And, the viterbi coding and adaptive equalizer for cancelling the multipath effect are developing for more effective image transmission system. Also, these technique will very effectively adapt to realtime image transmission system.
Transient analysis for compressible fluid flow has been performed experimentally and analytically to study the dynamic characteristics of the end volume transmission lines following a sudden pressure change a its entrance. The numerical method was developed based on the method of characteristics. The sudden pressure at its entrance was generated by rupture of diaphragm in a shock tube. The sudden pressure was used to obtain the response, as input signal for the numerical analysis. The response to the sudden pressure at the end volume was measured using a pressure transducer. The experimental result shows good agreements with the numerical result. The effects of tube length, its diameter and end volume magnitude are evaluated on the responses of the pressure and on the damping factor. It is found that the viscous damping effects on the response through the transmission pipeline becomes larger with increasing pi;eline length and decreasing diameter of the pipe and the fluid-elastic stiffness decreases with increasing the terminal volume. The numerical approach presented in this paper can be very useful in designing the instrument and control system.
한국음향학회 1994년도 FIFTH WESTERN PACIFIC REGIONAL ACOUSTICS CONFERENCE SEOUL KOREA
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pp.764-769
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1994
The impedance of an electro-acoustic transducer can be controlled by motional feedback, and the noise in a duct can be reduced actively by adjusting the impedance using an additional sound. In this paper, two approaches for active noise control using motional feedback (MFB) loudspeaker are described. First configuration uses an external sensor to pickup of source directly. In this configuration, the adaptation of controller is necessary to compensate the change of transfer function from noise source to control poing. The second configuration uses a new adaptive algorithm specialized for peridic noise. Because this configuration does not require any reference input and the error sensor couples very tightly with control loudspeaker, this MFB system itself is independent of the duct condition. No microphone are required in both configurations, so that a more reliable and stable active control system can be realized under severe conditions such as high pressure, high temperature, dust, flow and so on.
Acoustic cavitation can induce various sonochemical effects including pyrolysis and radical reactions and sonophysical effects including microjets and shockwave. In environmental engineering field, ultrasound technology using sonochemical effects can be useful for the removal and mineralization of recalcitrant trace pollutants in aqueous phase as one of emerging advanced oxidation processes (AOPs). In this study, the effect of liquid height, the distance from the transducer to the water surface, on sonochemical oxidation reactions was investigated using KI dosimetry. As the liquid height/volume increased (40~400 mm), the cavitation yield steadily increased even though the power density drastically decreased. It was found that the enhancement at higher liquid height conditions was due to the formation of standing wave field, where cavitation events could stably occur and a large amount of oxidizing radicals such as OH radicals could be continuously provided.
본 연구에서는 기존 배관 가스 누출 감지에 사용되던 음향방출 센서가 실시간 모니터링에 적용될 때 발생할 수 있는 문제들을 개선하기 위해, Macro-fiber composite (MFC) 트랜스듀서를 음향방출 센서로 사용하여 가스 누출 감지 시스템에 적용하였다. 적용 전 MFC의 구조를 최적화하기 위해 구조해석을 진행하여 제작하였고, 그 결과 MFC가 가지는 유연성으로 굴곡진 배관에 잘 밀착되어 AE 신호를 문제없이 수신할 수 있었다. AE 신호 분석 결과 고압 누출, 저압 누출 모두 파라미터 값 변화에 유의미한 결과를 보였으며, 특히, FFT 그래프의 파라미터에서 고압 누출의 경우 누출이 없는 경우 대비 120~626%의 변화량, 저압 누출의 경우 9~22%의 변화량을 보였다. 또한, 누출 발생 부위에서의 거리에 따라, 거리가 멀수록 이러한 파라미터 변화량이 줄어드는 경향을 보여, 추후 파라미터 변화량 감지를 통해 누출 감지가 가능할 뿐만 아니라, 변화량으로부터 누출 발생 위치를 파악할 수 있을 것으로 보인다.
I. 목 적: 신장 결석은 흔하며, 전형적으로 수집계에서 발생한다. 신동부는 수집계, 신혈관, 림프관, 지방, 섬유조직 등을 포함하고 있다. 초음파 장치 수신기의 신호 처리 과정에서 모든 큰 에코의 압축 때문에 일반적으로 신결석으로부터의 에코는 신동부의 정상적인 구조로부터 발생하는 큰 에코는 구별할 수 없다. 따라서 초음파 검사에서 후방음향음영이 동반하지 않은 크기가 작은 신장 결석 또는 결석의 화학적 구성 성분에 따라 결석 검출이 어려웠다. 본 연구의 목적은 다양한 스캔 변수에 따라 결석 후방에 발생하는 후방음향음영을 측정하여 신장결석 진단에 도움을 주고자 한다. II. 재료 및 방법: 결석을 수조 속 스폰지 위에 올려놓고 LOGIQ 400(U.S.A.)의 3.5 HMz와 7.5 HMz 탐촉자를 이용하였다. 첫째, 게인을 조절해가며 실험하였다. 둘째, 동적범위를 조절해가며 실험하였다. 셋째, 초점 영역을 조절해가며 실험하였다. 넷째, 깊이조절에 따른 저주파수와 고주파수의 에코 레벨을 측정하였다. III. 결 과: 1) 평균 에코 레벨은 총 게인이 10 dB일 때 98, 총 게인이 40 dB일 때 142로 나타났다. 결석의 후방음향음영은 총 게인이 낮을 때 뚜렷하게 나타났다. 2) 동적범위가 42 dB와 72 dB일 때 평균 에코 레벨이 각각 129와 101로 측정되었다. 신장 결석의 후방음향음영은 동적범위가 높을수록 뚜렷하게 나타났다. 3) 결석이 탐촉자의 초점영역에 위치할 때에 후방음영이 분명하게 나타났다. 4) 결석은 저주파수(3.5 MHz)보다 고주파수(7.5 MHz)에서 분명하게 나타났으며, 결석의 왜곡 없었다. IV. 결 론: 신장결석의 후방음향음영의 표현 총 게인, 동적범위, 초점영역, 주파수 등 다양한 기술적 요소들에 의존하며, 이러한 요소들은 신장결석 진단에 도움을 줄 것으로 생각된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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