• 제목/요약/키워드: coupling factor

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공진법을 이용한 1-3형 압전복합체의 단일상 등가물성 도출 (Derivation of Single Phase Material Properties Equivalent to 1-3 Piezoelectric Composites by the Resonant Method)

  • 김진욱;표성훈;노용래
    • 한국음향학회지
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    • 제30권7호
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    • pp.368-376
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    • 2011
  • 압전복합체는 낮은 음향 임피던스와 높은 전기-기계 결합계수를 가지는 장점으로 인해 광대역 음향 트랜스듀서의 개발에 널리 활용되고 있으나, 구조의 복잡성으로 인해 이를 이용한 각종 트랜스듀서의 설계에 많은 제약이 있어왔다. 본 논문에서는 1-3형 압전복합체의 등가물성을 도출하여, 압전복합체와 동일한 특성을 가지는 균질한 단일 상의 물질로 대체하는 방법을 제안하였다. 압전복합체의 다양한 진동모드에서의 공진특성을 정확히 나타낼 수 있는 등가물성 도출을 위해 공진법과 유한 요소 해석법을 이용하였다. 제작한 1-3형 압전복합체 시편과 유한요소해석 모델의 주파수 특성을 비교하여 본 논문의 등가물성도출 방법의 타당성을 검증하였으며, 등가물성을 각 공진 모드별 단일상의 유한요소 해석 모델들에 적용하여 도출한 물성값의 정확성을 분석하였다.

알루미늄합금의 반용융 단조 및 주조공정에 관한 수치해석 (Numerical Analysis on Semi-Solid Forging and Casting Process of Aluminum Alloys)

  • 강충길;임미동
    • 소성∙가공
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    • 제6권3호
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    • pp.239-249
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    • 1997
  • The behaviour of alloys in the semi-solid state strongly depends on the imposed stress state and on the morphology of the phase which can vary from dendritic to globular. To optimal net shape forging of semi-solid materials, it is important to investigate for filling phenomena in forging process of arbitrarily shaped dies. To produce a automotive part which has good mechanical property, the filling pattern according to die velocity and solid fraction distribution has to be estimated for arbitrarily shaped dies. Therefore, the estimation of filling characteristic in the forging simulation with arbitrarily shaped dies of semi-solid materials are calculated by finite element method with proposed algorithm. The proposed theoretical model and a various boundary conditions for arbitrarily shaped dies is investigated with the coupling calculation between the liquid phase flow and the solid phase deformation. The simulation process with arbitrarily shaped dies is performed to the isothermal conditions of two dimensional problems. To analysis of forging process by using semi-solid materials, a new stress-strain relationship is described, and forging analysis is performed by viscoelastic model for the solid phase and the Darcy's law for the liquid flow. The calculated results for forging force and filling limitations will be compared to experimental data. The filling simulation of simple products performed with the uniform billet temperature(584$^{\circ}C$) from the induction heating by the commercial package MAGMAsoft. The initial step of computation is the touching of semi-solid material with the end of die gate and the initial concept of proposed system just fit with the capability of MAGMAsoft.

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MLC NAND 플래시 메모리의 CCI 감소를 위한 등화기 설계 (An Equalizing for CCI Canceling in MLC NAND Flash Memory)

  • 이관희;이상진;김두환;조경록
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제48권10호
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    • pp.46-53
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    • 2011
  • 본 논문에서는 MLC 낸드플래시 메모리의 CCI(cell-to-cell interference)의 제거를 통한 에러 보정 등화기(equalizer)를 제안한다. 매년 메모리의 집적도가 두 배가 되고, MLC(multi level cell) 기술의 개발 등으로 플래시 메모리 시장의 급성장이 이루어졌다. CCI는 주변 셀이 프로그램 되면서 발생하는 영향으로 에러 발생에 중요한 요소이다. 제안된 CCI의 모델을 수식화하고, CCI의 제거를 통한 등화기를 설계하였다. 이 모델은 MLC 낸드플래시의 프로그램 순서와 주변 패턴을 기반으로 프로그램 전압(program voltage)의 영향이 고려되었다. 또한 제안된 등화기는 MLC NAND 플래시 메모리 1-블록에 데이터를 읽기/쓰기 동작의 측정 결과와 Matlab을 통하여 설계 및 검증되었다. 이 등화기는 심각한 CCI를 가지고 있는 20nm 낸드플래시 메모리 채널에서 약 60%의 에러 개선율을 보였다.

ZnO와 MnO2를 동시에 첨가한 (K0.5Na0.5)NbO3 세라믹스의 압전 특성에 대한 연구 (Piezoelectric Properties of Lead-Free (K0.5Na0.5)NbO3 Ceramics Added with ZnO and MnO2)

  • 홍영환;박영석;정광휘;조성열;이재신
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제29권4호
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    • pp.210-214
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    • 2016
  • We investigated the sintering behavior and piezoelectric properties of lead-free $(K_{0.5}Na_{0.5})NbO_3$ ceramics co-doped with excess 0.01 mol ZnO and x mol $MnO_2$, where x was varied from 0 to 0.03. Excess $MnO_2$ addition was found to retard the grain growth and densification during sintering. However, 0.005 mol $MnO_2$ addition improved the piezoelectric properties of 0.01 mol ZnO added $(K_{0.5}Na_{0.5})NbO_3$ ceramics. The planar mode piezoelectric coupling coefficient, electromechanical quality factor, and piezoelectric constant $d_{33}$ of 0.01 mol ZnO and 0.005 mol $MnO_2$ added specimen were 0.40, 304, and 214 pC/N, respectively.

Rosen type 변압기 응용을 위한 PNN-PMN-PZT 세라믹스의 전기적 특성 (Electrical Properties of PNN-PMN-PZT ceramics for Rosen Type Transformer Applications)

  • 주현규;김인성;송재성;김민수;정순종;이대수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.1244-1245
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    • 2008
  • Recently, piezoelectric transformer is applied to wide fields. Multi layer piezoelectric transformer has the advantage of high step up ratio, electromechanical coupling coefficient(Kp) and mechanical quality factor(Qm), but is indicated of peeling-phenomenon of electrode, rising sintering temperature made price of costly electrode. So in this study, it discuss on method for fabrication of rosen type piezoelectric transformers. For the fabrication as rosen type piezoelectric transformers, synthesized the powder using 0.01Pb$(ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3$ - 0.08Pb$(Mn_{1/3}Nb_{2/3})O_3$ - 0.91Pb$(Zr_{0506}Ti_{0496})O_3$ (abbreviated as PNN-PMN-PZT) ceramics. The density, microstructure, dielectric and piezoelectric properties as a function of sintering temperature were investigated. The results indicated that the optimized properties of ceramics were obtained at sintering temperature of 1200$^{\circ}C$, showed the value of $d_{33}$=273pC/N, $K_p$=0.60 $Q_m$=1585, ${\varepsilon}_r$=1454, density=7.917$g/cm^3$ and $tan{\delta}$=0.0064.

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범용 임피던스 변환회로를 이용한 압전 단결정 진동자의 제동용량 제어 (Clamped capacitance control of a piezoelectric single crystal vibrator using a generalized impedance converter circuit)

  • 김정순;김무준
    • 한국음향학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.46-52
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    • 2018
  • 압전변압기에 사용되는 압전 단결정은 높은 입력 임피던스로 인하여 파워전송용량이 높지 않다는 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 연산증폭기를 사용한 범용 임피던스 변환(General Impedance Convert, GIC) 회로로 구현된 정전용량 증가회로를 압전 단결정 진동자의 전기단자에 연결함으로써 입력임피던스를 저하시켜 파워전송용량을 향상시킬 수 있는 방법을 제안하였다. $128^{\circ}$회전 Y판 $LiNbO_3$ 단결정 진동자에 설계 제작된 정전용량 증가회로를 적용하여 구동 특성을 측정한 결과, 입력임피턴스는 25 % 감소, 전기-기계결합계수는 30 % 증가, 전압변환 특성에 있어서는 약 17~30배의 출력파워용량이 증가됨을 확인하였다.

Immobilization of Lactobionic Acid on Polyurethane Films and Their Interaction with Hepatocytes

  • Meng Wan;Jung Kyung-Hye;Kang Inn-Kyu;Kwon Oh Hyeong;Akaike Toshihiro
    • Macromolecular Research
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    • 제13권3호
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    • pp.257-264
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    • 2005
  • Polyurethanes containing z-Iysine segments in the main chain (PULL) were synthesized from 4,4'-diphe-nylmethyl diisocyanate, poly(tetramethylene glycol), and z-Iysine oligomer as a chain extender. The PULL film was treated first with a $10\%$ HBr-acetic acid solution and subsequently with a saturated sodium bicarbonate aqueous solution to produce a primary amine group on the surface (PULL-N). Lactobionic acid (LA)-immobilized PULL (PULL-L) was prepared by the coupling reaction of the PULL surface amine groups and the LA carboxylic acid groups. The surface-modified PULLs were then characterized by attenuated total reflection-Fourier transform infra-red spectroscopy, electron spectroscopy for chemical analysis, atomic force microscopy, and contact angle goniometry. In the hepatocytes adhesion experiment, the cells poorly adhered to the PULL surface, although they adhered moderately well to the PULL-N surface. On the other hand, the cells adhered well to the PULL-L surface, suggesting the good affinity of the surface $\beta$-galactose moieties for hepatocytes. When hepatocytes were cultured in the presence of epidermal growth factor for 48 h, the cells rapidly aggregated on the PULL-L surface, whereas they aggregated only slowly on the other surfaces. The PULL prepared in this study has the potential to be used as a coating material for the enhancement of hepatocyte adhesion.

고성능 초음파 결함탐상기를 위한 압전변환기 (Piezoelectric Transducer for Ultrasonic Flaw Detector with High Performance)

  • 정준환;전호익;김현식;강석근
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.1645-1652
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    • 2013
  • 본 논문에서는 비파괴검사용 고성능 결함탐상기를 위한 압전변환기를 구현하였다. 여기서는 압전변형상수와 전기기계 결합계수 등과 같은 주요 특성에 대한 설계 목표치를 먼저 정하고 유한요소해석을 이용하여 얻은 데이터를 설계 및 제작에 활용하였다. 시편을 이용한 실험 결과, 제작된 PZT 세라믹은 목표치들을 매우 잘 만족시키는 것으로 확인되었다. 이는 공진 주파수에서 매우 향상된 임피던스 특성과 초음파 발생 특성을 가지는 것으로 나타났다. 또한 새로운 압전변환기가 적용된 초음파 결함탐상기는 기존 탐상기보다 증가된 결함 검출이득을 제공한다. 따라서 새로운 결함탐상기는 초음파를 이용한 비파괴검사의 검사 신뢰성 향상에 크게 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

우주환경하의 위성부품용 압전진동자 활용에 관한 연구 (A Study on the PZT Application for Spacecraft Components under Space Environment)

  • 이상훈;문귀원;유성연
    • 한국진공학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.287-294
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    • 2012
  • 위성체가 작동하는 우주환경인 초고진공상태에서는 각 부품에서 발생 할 수 있는 기체방출로 인해 위성체가 오염되어 위성체의 성능이 저하될 수 있으며, 특히 광학렌즈를 오염시킴으로써 위성체 본연의 임무수행 실패라는 결과를 초래할 수도 있다. 최근 항공우주분야에서 활용 범위가 넓어지고 있는 PZT-5 계열 압전진동자의 위성부품 활용성 연구를 위하여 먼저 Collected Volatile Condensable Material 및 Total Mass Loss을 측정하여 규정된 0.1% 및 1.0% 이하의 값을 얻었고, 한국항공우주연구원에 설치된 베이크아웃(bake-out) 챔버를 이용하여 고온 및 고진공상태에서 500 $ng/cm^2/hr$ 이하의 낮은 Thermoelectric Quartz Crystal Microbalance 값을 얻어 위성체 부품으로의 적합성을 재확인하였다. 압전진동자에 대한 고진공 환경 전후의 압전 특성을 비교 분석한 결과 진공환경에 의한 전기-기계적 특성은 1% 미만으로 큰 변화가 없음을 확인하였다.

메인롤을 이용한 대형 형상링롤링의 예비성형체 연구 (Preform design of large sized profile ring rolling using main roll)

  • 김현준;강종훈;강성수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권1호
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    • pp.65-70
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    • 2014
  • 본 연구는 외경부에 단이 존재하는 제품의 링롤링작업을 위한 예비성형체의 설계에 관한 연구이다. 형상링롤링 공정에서 가장 일반적으로 나타나는 결함 중 하나는 미충진이며, 변형량이 적을 경우나 외경부 단의 깊이가 클 경우 발생한다. 이러한 미충진을 방지하기 위해서는 변형량을 증가시키거나 예비성형체를 최종형상에 근접하도록 설계하여야 한다. 결함이 없는 제품을 생산하기 위하여 형상비와 성형비를 이용한 충진한계식을 제안하였다. 충진한계식은 네가지 경우에 대하여 유한요소해석과 시험생산한 결과를 토대로 작성되었다. 실물 크기의 형상링롤링 작업을 수행하고 충진한계식을 이용한 예측과 비교함으로써 제안된 방법의 타당성을 검증하였다.