• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.35 no.3
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• pp.175-182
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• 2016

For application to several MHz photoacoustic imaging systems, a needle hydrophone was designed and fabricated by using PMN-PZT piezoelectric single crystal, and its characteristics were evaluated through comparison with a commercial PVDF(Polybinylidene Fluoride) hydrophone of which receiving sensitivity is known. The simulation using the KLM model results show that the peak receiving impulse response for $50{\Omega}$ terminating impedance of the fabricated hydrophone is -261.6 dB re $1V/{\mu}Pa$ and the frequency response is relatively flat over 2 ~ 12 MHz with fluctuation less than 5 dB. The measurement results using tone burst signals also show that it has higher (ave. 10.9 dB) sensitivity than the commercial hydrophone in 2 ~ 8 MHz, and the receiving sensitivity of $-255.8{\pm}2.8$ dB re $1V/{\mu}Pa$ was measured for the fabricated hydrophone. In addition, it is known that the photoacoustic signals and the image of a hair obtained by a mechanical scanned photoacoustic imaging system with the fabricated hydrophone were bigger and better than those obtained with the commercial hydrophone.

• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.11 no.3
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• pp.8-15
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• 2017

In this paper, an equivalent brake hydraulic circuit with a piezoelectric hydraulic pump was constructed, and load pressure control for better pressurization/depressurization characteristics was conducted. To understand pressurization/depressurization characteristics of the equivalent hydraulic circuit, the relation between the load pressure and the input voltage was revealed experimentally. Experiments were also conducted to observe effect of the solenoid valve on depressurization characteristics. In the pressurization experiment, it was validated that transient response time required to achieve desired load pressure may be reduced through voltage control to change pressurization gradient. By applying the valve on/off time control and voltage control, it was also possible to reduce response time in the depressurization process. Therefore, transient response time may be improved within 10ms for pressurization and within 30 ms for depressurization using the control technique suggested in this study. The load pressure control method proposed in this study is useful for controlling load pressure of a hydraulic brake system with the piezoelectric hydraulic pump.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.8 no.5
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• pp.995-999
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• 2007

The lead zirconate titanate (PZT) powders were synthesized to make the piezoelectric ceramics in low temperature as low as $900^{\circ}C$. To investigate the influence of additives on sintering of PZT, two kinds of sintering aids were made as follows; $wB_2O_3-xBi_2O_3-zCuO$and LiBiO2-CuO. The sintering aid, $1{\sim}3$ wt.% $LiBiO_2-CuO$, was added into these PZT powders and the specimens were fired at temperature in the range of $800{\sim}1200^{\circ}C$. The highest density was shown in the specimen with 1 wt.% $LiBiO_2-CuO$ as additive at temperature of $900^{\circ}C$. The sintered specimen were analyzed by X-ray diffraction(XRD) and scanning electron microscopy (SEM) was utilized to observe the microstructure, especially the densified morphology of specimens. In the XRD pattern, the well-crystallized PZT phase could be obtained in consequence of firing at $900^{\circ}C$. The scanning electron microscopy(SEM) was utilized to observe the structure of specimens after firing at $900^{\circ}C$. The densified perovskite structure of $PbZrTiO_3$ could be obtained by sintering at temperature as low as $900^{\circ}C$. The high sinterability of PZT ceramics was attributed to the low formation temperature of the liquid phase of additives.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.35 no.4
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• pp.333-341
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• 2022

Magnetoelectric (ME) composites are comprised of magnetostrictive and piezoelectric phases. Lots of theoretical and experimental works have been done on ME composites in the last couple of decades. The output performance of ME composites has been enhanced by optimizing the constituent phases, interface layer, dimensions of the ME composites, different operating modes, etc. However, the detailed information about the characterization of ME coupling in ME composites is not provided yet. Therefore, in this tutorial paper, we are giving an insight into the details of measurements of ME voltage coefficient of ME composites both at off-resonance and resonance conditions. A symmetric type Gelfenol/PMN-PZT/Gelfenol ME composites were fabricated by sandwiching (011) 32-mode PMN-PZT single crystal between two Galfenol plates by epoxy bonding are used for the example of ME coupling measurement. The details about the experimental setup used for the measurement of ME voltage coefficient are provided. Furthermore, a step-by-step measurement of ME voltage coefficient using computerized program is demonstrated. We believe the present experimental measurement details can help readers to understand the concept of ME coupling and its analysis.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2003.05d
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• pp.113-118
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• 2003

투어멀린(Tourmaline)은 비대칭 쌍극자를 가진 천연 유극성 결정체로 광물 중에서 영구전기분극을 띄고 있는 유일한 물질로써 일명 "전기석"이라고 알려져 있다. 분극에 의한 자체 미약전류(약 $60{\mu}A$)와 함께 음이온 및 원적외선의 발생으로 최근 우리주변에서 건강과 환경을 위한 관심고조의 대상인 육방정계의 압전성 및 초전성을 띄는 붕규산염(주요성분: Mg, Fe, B, Si, Ca)으로, 투어멀린 원석이나 그 복합세라믹체의 면역지수가 ~1000에서 ~400,000 이상인 점을 비롯하여 그 유용성을 이용하려는 새로운 아이디어 신상품들이 계속 개발되고 있다. 뿐만 아니라 물분자를 만나면 수소$(H^+)$와 수산기 $(OH^-)$로 전기분해 하여 친수기와 소수기 부분으로 구분하며, $H^+$와 $OH^-$는 각각 $H_2O$와 결합하여 활성이 강한 hydronium ion$(H_3O^+)$을 생성하고, 물 속에서 계속 불안정한 상태로 존재하는 수산기는 계면활성 작용이 있는 hydroxyl ion$(H_3O_2^-)$을 형성하여 물을 약 알카리성 (pH~7.4)으로 바꿔주며, 물분자 클러스터 세분화와 미네랄을 용출, 공급하여 이 물이 체내에 흡수되면 살균, 항균성의 면역기능을 갖게 되며, 혈액정화 기능과 자율신경 자극으로 교감신경의 흥분을 억제해 준다. 이와 함께 전기분극을 띈 투어멀린 입자는 다른 물질에 비하여 경이적 수치의 원적외선을 발생하여 강력한 열 효과와 높은 침투력으로 인체의 혈액순환 촉진과 혈전용해 작용을 주어 건강과 활력에 도움을 주는 것으로 확인되어 많은 관심을 끌고 있다. 따라서 유익한 이용가치를 인정받고 있는 천연 투어멀린을 단독 형태나 또는 서로 상승효과를 줄 수 있는 유용한 타 물질과 혼합물을 구성하여 성형 또는 EPD 방법으로 전착한 후 소결 처리하여, 소결체의 특성 분석과 함께 물에 대한 전기 화학적 작용 및 항균 효과를 조사, 확인하여 수질개선 효과를 분석하고 그 응용성을 개발, 확보하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1991.04a
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• pp.169-173
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• 1991

최근 자동화기술의 발달에 따라 산업용 로보트팔의 경량화, 고속화를 실행하 게 되는 경우와 우주, 원자력발전소 등과 같은 특수한 환경하에서 매니퓰레 이터(manipulator)를 제어하게 되는 경우가 많아지고 있는데, 이때 팔의 강성 이 충분하지 않으면 위치결정시 목표점에서의 과도진동이 발생하게 되어 위 치결정정도와 작업효율이 저하된다. 그러므로 이러한 경량화된 장비들의 진 동특성을 파악하고 운동시 발생하는 진동을 효율적으로 제어할 수 있는 제 어기(controller)를 설계하여 잔류진동을 감쇠시키므로써 위치결정시간을 줄 일 수 있고, 전체 작업행정시간이 단축되므로써 작업ㅎ류을 향상시키는 효과 를 가져오게 된다. 이때 원하고자 하는 제어를 하기 위해서는 제어대상 (plant)의 계규명(system identification)을 정확히 하여야 하는데 해석적으로 계를 규명하기가 까다로운 경우 제어기를 설계하는 것이 사실상 어렵게 되 므로 이러한 경우 실험적인 방법으로 주파수응답함수(frequency response function)를 구해 계의 모형(model)을 구하는 방법이 널리 사용되고 있다. 이 분야에 있어서 기존의 논문들은 팔의 변위를 측정하여 진동을 제어하나 이 러한 방법들은 간헐적으로 움직이는 산업장비(예:로보트의 팔)의 과도응답을 제어하기에는 부적합하다. 따라서 본 연구에서는 이러한 장비들의 과도응답 을 효과적으로 제어할 수 있도록 가속도계를 사용, 가속도를 측정하여 변위 를 제어하고자 한다.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• spring
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• pp.319-322
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• 2004

본 연구에서는 DNA의 상보적인 결합을 이용하여 DNA 혼성화 반응을 감지할 수 있는 SH형 SAW 센서를 개발하였다. 측정에 사용된 DNA는 15개의 염기를 가진 올리고 뉴클레오티드를 사용하였으며 이에 대해 상보적 결합이 가능한 염기서열을 가진 것과 그렇지 않은 미스매치 형태의 DNA 올리고뉴클레오티드를 이용하여 DNA 혼성화 반응 특성을 측정하였다. SH형 SAW 센서는 압전 단결정 $LiTaO_{3}$를 사용하여 100 MHz 발진되는 형태로 제작하였으며, 센서의 지연선 위에 Ti/Au 층을 증착하여 SH기가 수식된 탐침 DNA의 고정화가 가능하게 하였다. 제작된 센서는 Au가 증착된 박막위에 탐침 DNA를 SAM 방법으로 고정화 시켰을 경우와 고정화된 탐침 DNA와 표적 DNA와의 혼성화 반응을 시키고 난 후의 센서의 주파수 변화를 각각 측정하였다. 개발된 DNA 혼성화 반응 측정용 SH형 SAW센서는 DNA 혼성화 특성에 기인한 질량하중 효과에 따른 안정적인 주파수 변화를 나타내었다.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• spring
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• pp.309-310
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• 2004

본 연구에서는 초음파 CT의 구현을 위한 실험적 검토의 한단계로써, 압전진동자의 횡효과진동모드를 이용한 무지향성 음원을 원통 내부벽면의 일부분에 선형 배열하는 형태의 원호형 초음파 트랜스듀서 어레이를 제작하였다. 제작된 어레이의 성능 평가로써 공업용 한천 가루를 이용하여 만든 모의생체시료를 이용하여 화상재연에 대한 검토를 수행하였다. 그 결과, 제작된 원호형 초음파 트랜스듀서 어레이는 초음파 토모그래픽을 위한 송수신부로써의 적용가능성을 확인하였다.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.23 no.6
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• pp.464-470
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• 2010

A new method for the poling of piezoelectric ceramics with an air insulation medium in stead of silicon oil is described. A similar variation of electromechanical coupling coefficient $K_t$, for an air medium is observed in comparison to that of the material poled by the conventional poling method using a silicon oil medium. Different poling parameters such as dielectric constant $\varepsilon^T$ and frequency deviation ${\Delta}f$ are studied as well as the influence on the aging effect. The required poling factors to achieve the optimal piezoelectric characteristics are electric field, 2 kV/mm, temperature $100^{\circ}C$, and poling time 30 Min. From this result electric field 3 kV/mm atmosphere airs there being will be able to use with the polarization insulation medium about the piezoelectric material, confirmed.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.930_931
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• 2009

본 논문에서는 잉크젯 프린팅 기술을 이용하여 FPCB의 미세패턴 전극회로를 구현하였다. 이를 위하여 압전 잉크젯헤드에 의한 잉크드롭제어에 의해 전도성 잉크의 프린팅이 가능하도록 구현하였다. 그 동안 PCB 제작은 포토리소그라픽 공정에 의해 13단계 공정을 통하여 제작함으로써 폐수에 의한 환경오염, 비경제적인 비용, 긴 공정시간을 요구하였지만, 잉크젯 프린팅 기술을 적용함으로써 3단계로 공정간소화, 공정시간 단축, 비용절감의 효과를 얻을 수 있었다. 잉크젯 헤드는 당사에서 제작한 128노즐을 적용하였으며 이러한 결과 다음사양을 얻을 수 있었다. 인쇄 전극의 선폭 50um, 선폭 균일도 <15%, 패턴, 패턴 건조 큐어링 온도는 $150^{\circ}C$ 15분, 인쇄 속도 250mm/s, 720 dpi 분해능의 결과를 얻을 수 있었다.