• 한국음향학회지
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• 제38권3호
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• pp.256-265
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• 2019

수중 탐지용으로 사용되는 심벌 트랜스듀서에는 여러 가지 종류가 연구되어져 왔는데, 대표적인 종류로 Moonie 트랜스듀서, 컨벡스 심벌 트랜스듀서, 그리고 컨케이브 심벌 트랜스듀서 등이 있다. 본 연구에서는 수중 광대역 프로젝터용으로 이들 세 종류의 트랜스듀서의 특성을 분석하고 비교하였다. 트랜스듀서의 구조 변수들이 각 트랜스듀서의 음향 특성에 미치는 영향을 분석하고 이를 바탕으로 각 트랜스듀서 종류가 특정 중심주파수를 가지면서 대역폭이 최대가 되는 구조를 도출하였다. 최적화된 구조를 가지는 트랜스듀서들의 성능을 비교한 결과, 컨벡스 심벌 트랜스듀서가 광대역과 고출력, 두 측면에서 모두 가장 우수하다는 것을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제17권2호
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• pp.56-62
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• 1998

전기-기계변환효율이 좋은 PZT를 송신용으로, 대역특성이 우수한 PVDF를 수신용 으로한 PZT/PVDF 복합구조 수중초음파 트랜스듀서를 제안하고, 외부는 PZT, 내부는 PVDF로 된 동심원형의 트랜스듀서를 설계·제작하여, 그 특성을 이론적, 실험적으로 파악 하였다. 삽입손실과 임펄스 응답파형에 대한 등가회로해석 및 측정결과로부터 제안한 트랜 스듀서의 특성, 특히, 대역폭이 종래의 PZT 단일소자에 의한 트랜스듀서보다 향상될 수 있 음을 알았다.

• 한국음향학회지
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• 제41권5호
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• pp.481-491
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• 2022

능동 소나 송신시스템은 전기신호를 증폭하여 출력해주는 송신기와 증폭된 전기신호를 음향신호로 변환해주는 수중 음향 트랜스듀서로 구성된다. 일반적으로 송신기 출력 특성은 부하 임피던스에 의존적이며 송신기 부하인 수중 음향 트랜스듀서는 구동 시 전기적 임피던스가 주파수에 따라 크게 변화하는 특성을 갖는다. 이러한 가변 임피던스 조건에서는 능동 소나 송신시스템의 출력이 불안정해질 수 있다. 이에 본 논문에서는 능동 소나 송신시스템에서 수중음향 트랜스듀서의 가변 임피던스 조건에서도 안정적인 송신 신호를 전송하기 위한 소나 송신기의 설계 및 제어 기법을 제안하였다. 수중 음향 트랜스듀서의 전기적 임피던스 특성은 실험적 방법으로 분석하였고, 소나 송신기는 단상 풀브릿지 인버터, LC 필터와 정합회로로 구성하였다. 실시간으로 부하 특성이 변하는 Linear Frequency Modulation(LFM) 신호를 송신하면서 송신기와 트랜스듀서를 보호하고 안정적으로 출력 전압 특성을 확보할 수 있는 소나 송신기의 설계 및 출력 제어 기법을 제안하였으며, 시뮬레이션과 실험을 통해 타당성을 검증하였다.

• 한국음향학회지
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• 제28권4호
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• pp.363-369
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• 2009

본 논문에서는 인접된 다중모드 공진점을 갖는 수중 음향 압전 트랜스듀서의 전기적 등가회로 모델을 추정하는 방법을 제안하였다. 트랜스듀서의 실측된 임피던스와 추정된 등가모델의 임피던스 오차가 최소가 되도록 공진모드간 결합 영향을 고려한 적합도 함수를 제안하고, 미립자 집단 최적화 (PSO:Particle Swarm Optimization) 알고리즘을 이용하여 등가회로의 미지상수를 추정하였다. 3개의 공진점을 갖는 샌드위치형 예제 트랜스듀서에 대하여 제안된 방법을 적용하여 등가회로를 모델링하고, 수중에서의 임피던스 측정치와 추정된 등가모델의 임피던스를 비교함으로써 제안된 기법의 타당성을 검증하였다.

• 한국음향학회지
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• 제35권5호
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• pp.349-357
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• 2016

본 연구에서는 평면배열 수중 음향 트랜스듀서 내 소자들간의 상호간섭을 저감시키기 위한 다양한 구조적 방안을 제안하고, 각 방안의 효용성을 유한 요소해석을 통해 분석하였다. 그 결과, 소자들 사이의 커프의 깊이는 깊을수록, 커프의 너비는 넓을수록, 커프 충진재의 탄성계수는 낮을수록 상호간섭 저감 효과가 높게 나타났다. 본 연구의 결과는 평면배열형 수중 음향 트랜스듀서의 성능을 극대화시키기 위한 구조 설계에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2006년도 춘계학술대회논문집
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• pp.817-820
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• 2006

The Tonpilz transducer is one of the essential elements in active sonar application. The characteristics of transducer depend on the piezoelectric ceramics and mechanical elements such as head mass, tail mass, pre-stress rod and so on. One of the important characteristics is electric and mechanical stability of transducer for long term high power transmitting operation. This parer presents the results about long term endurance tests of the underwater acoustic transducer.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2005년도 추계학술대회논문집
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• pp.244-246
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• 2005

The Tonpiltz transducer is one of the essential elements in sonar application. The characteristics of transducer depend on the piezoelectric ceramics and mechanical elements such as head mass, tail mass, pre-stress rod and so on. One of the important characteristics is stable electric resistance for high power transmitting operation. This paper presents characteristics variation of the underwater acoustic transducer with material variation of electric decoupler.

• 한국음향학회지
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• 제15권4호
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• pp.77-82
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• 1996

본 연구에서는 샌드위치형 압전 트랜스듀서의 등가 회로 모델을 규명하는 방법을 제시하였다. 공기중에서 실험적으로 측정한 트랜스듀서의 전기적 어드미턴스와 이론적으로 계산된 어드미턴스의 오차가 최소가 되도록 하는 비선형 최적화 문제를 풀어 등가 회로에 관련된 미지 상수를 규명하였다. 예제 트랜스듀서에 대해 제안된 방법을 적용하여 등가회로를 모델링하고, 수중에서의 송신 음압 감도(TVR) 및 수신 읍압 감도(RVS)을 예측하고 실험치와 비교하여 규명된 등가 회로 모델의 타당성을 검증하였다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1997년도 영남지회 학술발표회 논문집 Acoustic Society of Korean Youngnam Chapter Symposium Proceedings
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• pp.53-56
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• 1997

Tonpilz 압전변환기에 관하여 유한요소법을 사용하여 공기중의 동특성 해석과 수중의 방사임피던스를 해석하였다. 공기중에서 트랜스듀서의 구조를 변화시키면서 입력 어드미턴스 특성과 진동모드를 해석하여 압전변환기를 모델링하였다. 음향 윈도우를 압전변환기 전면에 부착한 후 유한요소법(FEM)에 의하여 매질의 영향을 고려한 입력어드미턴스 특성을 해석하였으며, 또한 방사임피던스 계산 루틴을 추가하여 무한 배플의 경계조건하에서 방사 임피던스를 해석하였다. 공기중과 수중에서의 해석을 통하여 Tonpilz 압전변환기 단일 소자의 구조 변경 및 기계 부재의 추가등에 따라 변동하는 변환기의 특성 및 방사 임피던스를 해석하므로서 평면 배열형 음향 트랜스듀서의 설계에 필요한 파라메터를 구할 수있다.

• 한국음향학회지
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• 제29권3호
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• pp.165-172
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• 2010

실제 해양환경에서 수직 배열 트랜스듀서들의 위상 변동 특성과 각 트랜스듀서간의 상관관계를 구하는 것은 수중에서의 통신 기법을 결정하는데 중요하다. 본 논문은 동해시 인근 천해 해역에서 시간에 따라 이동하는 탐침 음원에서 전송하여 수직 배열 트랜스듀서들에 수신된 탐침 신호들을 기반으로 수심에 따라 달라지는 수신 신호의 위상 특성을 분석하였다. 그리고 트랜스듀서간의 거리와 송수신기간의 거리를 바꿔가면서 각 트랜스듀서간의 상관관계를 분석하였고 상관관계 변화에 따르는 이론적인 통신 전송 용량 변화를 구하였다.