• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권7호
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• pp.2740-2747
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• 2024

The sintering process acquired ferromagnetic copper ferrite ceramic material with a small concentration of Ni ion at 1100 ℃ for 1 h. Previously, copper ferrite with Ni proportions powder was acquired by the wet chemical process according to the relation CuFe_2-xNi_xO₄ where x takes values 0.0, 0.015, 0.03, 0.04, and 0.05. The role of Ni ion in the copper ferrite structure was investigated by X-ray analysis, Scanning electron microscope, EDX analysis, and density measurements. The gamma-ray shielding properties for the fabricated CuFeNiO ceramics samples were evaluated using the Monte Carlo simulation method. The obtained results show an enhancement in the linear attenuation coefficient for the fabricated ceramics with increasing the insertions of Ni ions within the fabricated samples, where increasing the Ni ions concentration between 0 and 1.19 wt% increases the linear attenuation by between 1.581 and 1.771 cm^-1 (at 0.103 MeV), 0.304-0.338 cm^-1 (at 0.662 MeV), and 0.160-0.178 cm^-1 (at 2.506 MeV), respectively. Simultaneously, the radiation protection efficiency for a 1 cm thickness of the fabricated samples increased between 14.8 and 16.3% with increasing the Ni ions between 0 and 1.19 wt%. Although the Ni doping concentration does not exceed 1.5 wt% of the total composition of the fabricated ceramics, the shielding capacity of the fabricated ceramics was enhanced by more than 11%, along the studied energy interval. Therefore, the fabricated samples can be used in gamma-ray shielding applications.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.119-125
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• 2015

정수장, 하수처리장, 폐수처리장의 배출수 처리공정에서 고 농도의 슬러지 선별, 이송 및 약품 투입량 조절을 위한 기준으로 슬러지 농도계가 사용되고 있다. 그러나 슬러지에 함유된 이물질이 혼입될 경우 감쇄량이 증가하거나 초음파가 수신부에 전달되지 않아 실제 농도값 보다 높은 값을 출력하거나 헌팅현상이 발생한다. 또한 단일 센서에 슬러지 포착 또는 고장 등의 문제로 배출수 공정 자동화에 어려움이 많았다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 초음파 다중빔 농도계를 개발하여 사용하고 있으나 특정 초음파 빔의 농도 측정값에 오류가 발생할 경우 전체 농도시스템의 성능이 떨어지는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 초음파 다중빔 농도계 간의 신뢰성을 판단하고, 신뢰성이 높은 다중빔 농도계만을 사용하여 슬러지 농도 예측값의 성능 향상방안을 제시하였다. 예측 알고리즘으로는 뉴로-퍼지모델을 적용하였으며 다양한 실험을 통하여 제안된 방법의 타당성을 검증하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권6호
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• pp.551-556
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• 2004

본 연구에서는 진단 방법의 정확성이 아직까지 구체적으로 규명되지 않고 있는 어린이의 성장 발육을 체계적이고 과학적으로 측정할 수 있는 방법을 제시하고자 시도하였다. 현재 많이 이용되고 있는 성장 진단 방법은 X-ray 영상을 이용한 각 관절 부위의 성장판의 개폐 분석이다. 그러나 X-ray 방식은 성장 진단에서 요구되는 주기적이고 반복적인 측정을 하지 못함과 동시에 방사선 노출이라는 단점을 가지고 있다. 따라서 인체에 무해한 초음파 영상을 이용한 성장판 개폐 분석 대체 가능성을 평가하기 위해 종골의 초음파 광역 감쇄 영상을 이용한 프로파일 분석 및 성장판 영상 분석 알고리즘을 제시하였다. 본 연구에서는 7세～16세의 어린이 269명에 대해서 X-ray를 이용하여 무릎, 손가락, 종골에서의 성장판 영상을 얻었다. 또한 초음파 방식을 이용하여 종골의 성장판 영상을 얻었다. 각 관절에서의 성장판 개폐 유무 시기는 각 개인별로 측정 방법에 따라 조금의 차이는 있으나 전반적으로 일치하였다. 또한. X-ray방식과 초음파 방식에 의한 성장판 영상을 비교한 결과 상호 높은 연관성을 나타내었다. 이와 같이 성장판을 정확하게 측정하기 위해 도입된 초음파 프로파일 분석 알고리즘은 기존의 X-ray 영상 방식에 의한 성장판의 측정을 대체할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국음향학회지
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• 제39권6호
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• pp.576-584
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• 2020

폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol, PVA)젤을 온도가시화용 생체모의매질로 사용하기 위한 기초적인 정보를 얻기 위하여, PVA의 농도를 바꾸어가며 집속초음파에 의한 온도변화 특성을 조사하였다. 기본적인 음향 특성을 조사하기 위하여 PVA농도에 따른 음속, 감쇠계수, 밀도 등이 측정되었고 열역학적 특성인 열전도도, 열용량이 측정되었다. 30 ℃ 이상에서 변색되는 시온필름을 사용하여 집속초음파에 의해 상승되는 초점부근의 온도 변화의 범위를 관찰하였으며 기록된 이미지의 화상처리를 통하여 변색범위의 면적을 도출하였다. PVA의 농도가 2 wt%~16 wt%의 범위에서 증가할수록 젤 내부에서 30 ℃ 이상으로 상승하는 영역은 선형적으로 증가함을 보였고 집속초음파 트랜스 듀서에 인가하는 파워가 증가할수록 변색영역이 증가함을 확인하였다. 이들 결과는 유한요소법을 사용한 시뮬레이션 결과와도 좋은 일치를 보였다.

• 한국해양공학회지
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• 제25권3호
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• pp.28-33
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• 2011

The thermal shock properties of SiC materials were investigated for high temperature applications. In particular, the effect of thermal shock temperature on the flexural strength of SiC materials was evaluated, in conjunction with a detailed analysis of their microstructures. The efficiency of a nondestructive technique using ultrasonic waves was also examined for the characterization of SiC materials suffering from a cyclic thermal shock history. SiC materials were fabricated by a liquid phase sintering process (LPS) associated with hot pressing, using a commercial submicron SiC powder. In the materials, a complex mixture of $Al_2O_3$ and $Y_2O_3$ powders was used as a sintering additive for the densification of the microstructure. Both the microstructure and mechanical properties of the sintered SiC materials were investigated using SEM, XRD, and a three point bending test. The SiC materials had a high density of about 3.12 Mg/m3 and an excellent flexural strength of about 700 MPa, accompanying the creation of a secondary phase in the microstructure. The SiC materials exhibited a rapid propagation of cracks with an increase in the thermal shock temperature. The flexural strength of the SiC materials was greatly decreased at thermal shock temperatures higher than $700^{\circ}C$, due to the creation of microcracks and their propagation. In addition, the SiC materials had a clear tendency for a variation in the attenuation coefficient in ultrasonic waves with an increase in thermal shock cycles.

• 대한환경공학회지
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• 제37권2호
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• pp.92-98
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• 2015

알루미늄 호일 부식 실험을 이용하여 초음파 토양 세척 공정의 설계를 위한 기초 연구가 수행되었다. 36 kHz 초음파 발생 모듈이 하부에 장착된 대형 초음파 반응기에 파이렉스 재질의 소형 반응기를 위치시키고 글라스 비드 크기(1, 2, 4 mm), 파이렉스 반응기 내 글라스 비드 높이(5, 10, 15, 20 mm), 글라스 비드 위 물 높이(5, 10, 15, 20 mm) 등의 다양한 조건에서 실험을 진행하였다. 실험 결과, 글라스 비드의 입자 크기가 클수록, 글라스 비드 위 수위가 증가할수록 알루미늄 호일의 부식 정도가 크게 증가하였는데 이는 입자가 클수록 빈 공간이 많이 생겨 초음파 감쇠 현상이 덜 일어나게 되기 때문이며, 또한 수위가 증가할수록 동일한 에너지 유입 조건에서 초음파 캐비테이션 현상이 보다 활성화되기 때문으로 판단되었다. 그러나 글라스 비드를 지나면서 초음파 감쇠 현상이 심하게 일어나 알루미늄 호일의 부식 정도가 상대적으로 매우 약하게 확인되어 부식이 활발하게 일어나는 반응기 하부, 즉 심각한 초음파 감쇠 현상이 일어나지 않는 바닥 부분으로 입자들을 지속적으로 보낼 수 있는 기계적 교반 등의 방안이 제안되었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제13권4호
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• pp.9-17
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• 1994

초음파법은 종래의 금속재료는 물론 최근의 금속 복합재료등과 같은 신소재의 재료특성을 비파괴적으로 평가할 수 있는 일반적인 방법이다. 그러나 이와같은 재료들의 비파괴 특성 평가를 위해 초음파법을 적용시킬 경우 무엇보다도 재료 내부를 전파하는 탄성파의 전파특성에 대한 물리적 현상에 대한 이해가 필수적이다. 본 연구에서는 금속 복합재료의 제조공정에서 일반적으로 많이 발생되는 기지재와 강화재 사이의 계면 문제 및 기지재에 분포하는 강화재의 체적함유율의 변화등에 의한 유효 평면파의 다중 산란 특성을 SiC 입자강화 6061 알루미늄 복합재료에 대해 Lax의 준 결정 근사(quasi-crystalline approximation) 이론 및 소감정리 (extinction theorem)를 기초로 하여 이론적으로 해석하였다. 그 결과 SiC 입자 강화재의 체적 함유율의 변화에 대한 유효 평면파의 위상속도 및 감쇠의 주파수 의존 특성과 금속복합재료에 있어서의 기지재와 강화재 사이의 계면층의 탄성특성에 대한 위상속도의 변화 특성이 명확하게 규명되었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제20권5호
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• pp.424-430
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• 2000

고온 장시간 사용재의 열화로 인한 파괴인성의 저하를 초음파 방법으로 평가하기 위하여 Cr-Mo-V 강을 실험실에서 인공 열화처리하여 열화로 인한 손상 기구를 규명하고, 열화도에 따른 초음파 파라미터의 변화를 체계적으로 관찰하였다. 초음파 파라미터로서 속도, 감쇠와 보다 최근에 개발된 비선형 음향 파라미터를 사용하였는데, 비선형 음향 파라미터가 가장 민감한 변화를 보였다. 또한 전기비저항 측정 결과와 비교할 때 두 방법 모두 전체적으로 유사한 거동을 보였다. Charpy V-notch 충격시험으로부터 구한 파면양상 천이온도(FATT)와 비선형 파라미터 사이에는 비교적 좋은 상관관계가 성립하였으며, FATT와 파괴인성($K_{IC}$) 사이의 관계식에 근거하여 열화된 발전설비 재료의 파괴인성을 초음파 비선형 파라미터의 측정을 통하여 간접적으로 구할 수 있음을 보였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제17권1호
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• pp.23-30
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• 1997

최근 시료 내부의 미세 결함의 측정을 위하여 초음파의 발생 소자로 polyvinylidene fluoride(PVDF)나 polyvinylidene fluoride trifluoroethylene P(VDF-TrFE) 압전 재료를 사용한 광대역 고주파수 초음파 탐촉자가 이용되고 있다. 중심 주파수 80MHz의 PVDF 수침용 집속형 초음파 탐촉자의 특성과 물과 시료에서의 초음파의 검출장을 측정하였으며 강재 시편에서의 결함 검출능을 측정하였다. 물과 강재 시험편에서 고주파수 초음파의 감쇠가 결함 검출능을 좌우하는 주요 변수이었다. 작은 결정립을 지닌 크롬-니켈강 재료를 사용하여 12mm 깊이에 직경 $50{\mu}m$에서 $560{\mu}m$ 범위의 flat-bottom hole들을 가공한 시편을 준비하였고 C-scan과 B-scan을 수행하였다. 직경 $280{\mu}m$ 이상의 flat-bottom hole들은 검출되었고 파장에 대한 결함 크기의 비가 약 0.48 이하의 결함은 검출되지 않았다. 시편에 초음파의 고주파수 성분이 입사되었으나 약 25MHz 이상의 고주파수 성분이 시편내의 초음파의 전파 경로에서 모두 감쇠되어 더 작은 결함에 대한 검출장이 형성되지 못했다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2022년도 가을 학술논문 발표대회
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• pp.71-72
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• 2022

In this paper, the performance evaluation of the vibration damping ratio according to the polymer mixing ratio of the polymer modified mortar used as the floor finishing material of the apartment building structure was evaluated. To compare the vibration damping rate, ordinary potland cement (OPC) mortar and polymer modified mortar (PMM) were prepared. In addition, the mixed polymer was mixed with Styrene Butadiene Rubber (SBR) liquid polymer with a solid content of about 49%. Accordingly, the W/C of the test specimen was adjusted and compounded, and the experiment was conducted by mixing 5 types of the test specimen: OPC-60, PMM-5%, PMM-10%, PMM-15%, and PMM-20%. In addition, in order to adjust the W/C of the specimen, the fluidity of each specimen was set as 210 (±5) mm. The specimens measured density and flow in fresh mortar and after curing for 28 days, flexural strength, compressive strength and ultrasonic pulse were measured. The attenuation rate was shown. The experimental results showed that the density increased according to the mixing of the polymer, the flexural strength increased as the mixing rate of the polymer increased, and the compressive strength was decreased. In addition, it was shown that the vibration damping rate increases with the increase in the amount of polymer incorporated.