• 한국음향학회지
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• 제23권5호
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• pp.340-352
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• 2004

28.5 ㎑의 초음파의 미세 수직진동에 의해서 유도된 음향유동 (acoustic streaming)을 레이저를 이용한 입자 영상. 유속계에 의하여 고정 유리 평판과 초음파 진동자의 사이에서의 공기 유동을 가시화 하였다. 음향유동에 의한 공기의 유동 속도의 증가를 측정하기 위해 고정 유리 평판과 초음파 진동자의 사이에서의 속도변화를 실시간으로 측정하였다. 진동자와 고정 평판의 사이의 gap에 따른 음향유동의 세기의 변화를 정량적인 공기의 유동 속도의 변화에 의해 관찰되었고 고정판과 초음파 진동자 사이의 gap에서 공진 상태를 야기시키는 공진 Gap (H=18, 24, 30, 36㎜)중에서 공진 Gap (H)이 18m일 때 최대의 음향속도가 존재함을 알 수 있었고 진동자 표면부근에서부터 고정평판사이까지의 국소 최대 난류강도의 축 방향 위치에 따른 변화는 gap의 크기에 따라 8%∼70% 이었다. 전단응력값은 반경방향 위치의 중심영역에서 최대전단응력을 가지며 와도 분포도 반경방향 위치에서 진동자 중심영역에 최대 및 최소와도 값을 가짐을 알 수 있었다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2000년도 학술발표대회 논문집 제19권 2호
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• pp.255-258
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• 2000

초음속 유동장 내에 설치된 끝이 막힌 관에 의해 발생하는 공진 현상에는 스크리치 모드 (jet screech mode)와 토출 모드 (jet regurgitant mode)가 있다 이중 토출 모드는 원리상 음향학적 공진과 밀접한 관련이 있다. 본 연구에서는 경계 조건으로, 주어진 강도와 주파수를 갖는 마하 수의 진동을 통하여 압축성 유동장을 가진하는 개념적 모델을 통하여 공진 현상을 모사한다. 비선형 효과의 탐구를 위해 축대칭 오일러 방정식을 수치적으로 풀이하면서, 4 가지의 주요한 파라메터들 (가진 강도, 가진 주파수, 진 동부와 관 사이의 거리, 관의 깊이)을 추출하고 이에 대한 영향을 연구하였다. 또한 비선형 유동 효과에 의해 발생하는, 고전 이론에 의해 예측된 공진 주파수와의 차이를 정량적으로 나타내고 그 원인을 고찰하였다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1992년도 학술논문발표회 논문집 제11권 1호
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• pp.131-134
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• 1992

해양에서 자연적으로 형성된 기포 또는 기포집단의 그 자체의 공진특성에 의해, 해중에서 사용하는 음파의 전달과정에 여러 가지 영향을 미칠 수 있음이 제기되어 왔다. 본 실험은 기포집단이 수중에서 음파의 전달과정에 어떤 영향을 주는가를 알아보기 위한 것으로, 수중에 수직형태의 판형기포 집단을 발생시켜 1 kHz ~ 100 kHz의 주파수를 가지는 음파를 각각 투과시킴으로써 주파수별 음파전달손실을 측정하였다. 측정결과, 개개 기포의 공진주파수 영역에서 투과손실이 최대가 됨을 알 수 있었고, 그 이하의 주파수영역에서는 기포판의 두께공진모드에 의한 변화가 관측되었으며, 공진주파수 이상의 고주파수영역에서는 주파수 증가에 따라 투과손실이 감소하는 현상을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권2호
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• pp.131-137
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• 2013

본 연구에서는 열음향 시스템의 음향파 출력에 대한 주요한 기하학적 변수에 대해 다루고 있다. 음향파의 출력은 스택의 위치와 스택의 길이, 입력 파워와 공진기의 길이에 의존한다. 본 실험을 통하여 최고의 실험 조건을 얻을 수 있었다. 실험결과에 의하면 최고 음압레벨은 폐쇄된 부분에서 공진기길이의 1/4 -1/2지점 사이에 스택을 위치시켰을 때, 공진기와 스택의 길이가 길 때, 그리고 입력전압이 증가할 때 나타난다. 또한 주파수의 경우 공진기의 길이가 200mm일 때 437Hz, 100mm일 때 885Hz를 기록하였다. 연구 결과 공진기의 길이가 짧을수록 더 높은 주파수를 얻을 수 있는 것을 알 수 있다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1998년도 학술발표대회 논문집 제17권 1호
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• pp.455-458
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• 1998

초음파 산업분야에 널리 사용되고 있는 PZT 압전 세라믹 진동자의 경우 높은 품질계수로 인하여 대역폭이 좁고, 진동 시 두께방향 진동뿐만 아니라 횡방향 진동으로 인하여 초음파 신호를 분석하는데 여러 가지 어려움이 항상 존재하였다. 따라서 본 연구에서는 PZT 세라믹스와 고분자 재료인 Epoxy를 사용하여 1-3 접속도를 갖는 압전 복합재료를 제조하였다. 이를 이용하여 초음파 트랜스듀서를 제작하였고, 이에 대한 전기음향변환능률을 어드미턴스 loop를 측정하여 구하였다. 유전율, 공진 주파수 등을 포함한 기본적인 트랜스듀서의 파라메터들은 공진 부근에서 전기적인 임피던스로부터 측정하였다. 이러한 파라메터들을 적용하여 주파수에 대한 트랜스듀서의 성능을 평가하였다. Pulse-echo법을 이용하여 삽입손실율을 구하고 임펄스 반응을 통하여 주파수 대역폭에 대해서 측정하였다. 그 결과 어드미턴스 loop로부터 두께방향모드를 제외한 횡방향 모드는 거의 나타나지 않았다. 유전율은 5.25㎊m이었고, 공진주파수 1.65MHz에서 -8dB의 최소 손실이 발생하였다. 주파수대역폭은 -6dB에서 64%(Q ; 1.56)의 대역폭이 측정되었고 전기기계 결합계수는 0.54이고 전기기계변환능률은 52%, 기계음향변환능률은 31%로 측정되었다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1993년도 학술논문발표회 논문집 제12권 1호
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• pp.181-185
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• 1993

물 속에 만들어진 공기방울들은 각자 자신의 반지름에 반비례하는 공진주파수로 음파를 방출하며, 많은 공기방울들이 모인 공기방울 집단은 집단의 전체 크기에 반비례하는 집단 공진주파수를 가진다는 현상이 그동안 연구되어 왔다. 그러나, 수십, 수백 개의 유한한 개수를 가진 공기방울들의 음파방출 주파수 특성 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 수중에 일차원 배열의 공기방울들을 발생시켜 공기방울들에서 나오는 음파방출 주파수를 측정하였다. 수중에 형성된 공기방울들은 그들 간에 거리 간격이 존재하므로 본 연구에서는 공기방울들 간의 상호작용이 변화한다고 간주한 유효 결합 조화진동자 모형을 새로이 만들어 해석하였으며, 실험값과 좋은 이치를 보여주었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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• pp.291-298
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• 2005

고주파 연소불안정 제어를 위하여 사용되는 음향공에 대하여, 3차원 선형 음향해석을 수행하여 음향공의 감쇠 능력을 정량화하고자 하였다. 공진주파수는 상온에서 고전적 이론에 의한 공진주파수와 약 $6\%$, 압력 비에 의한 결과와는 약 $10\%$의 차이를 보임을 확인하였다. 감쇠 능력의 정량화를 위하여 acoustic impedance를 도입하여 흡수계수와 conductance를 도출하였다. 음향공의 개수에 따른 acoustic impedance 특성을 살펴보았고, 기존의 결과와 정량적으로 유사함을 확인하였다. 기하학적으로 동일한 음향공이 여러 개 설치된 연소실에서는 음향장의 특성과는 상관없이 각각의 음향공이 동일한 특성을 보임을 확인하였고, 최적의 음향공의 개수를 판정하는 것은 하나의 음향공의 acoustic impedance를 제대로 정량화하여 가능하다. 이로써 acoustic impedance를 도입하여 음향공의 최적 동조를 위한 설계 절차를 확립하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2021년도 춘계학술대회
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• pp.584-588
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• 2021

음향시스템을 구성하는 스피커의 임피던스는 고정된 값으로 인식되고 있다. 그러나 스피커의 임피던스는 입력신호의 주파수 변화에 따라 계속 변화하고 그 변화량은 스피커의 공진 주파수 대역에서 매우 크다. 스피커의 음압 레벨은 스피커를 구성하는 코일에 흐르는 전류에 따라 결정되는데 스피커를 전압 구동 할 경우 변화하는 임피던스에 의해 음압 레벨의 왜곡이 발생한다. 스피커를 전류 구동 할 경우 이러한 문제는 해결되지만 저주파에서 공진의 영향으로 음압 레벨의 왜곡이 발생하는데 이는 음향시스템의 음질 저하를 가져올 수 있다. 본 논문에서는 전류구동 음향시스템의 음질 개선을 위해 DSP(Digital Signal Processing)를 이용하여 음압레벨의 왜곡을 보정하는 공진 보상회로를 제안한다. 본 논문은 스피커의 등가 모델을 이용한 음향 시스템의 전류 구동 모의실험을 통해 주파수 변화에 따른 음압 레벨 왜곡을 확인하고 이를 보정하는 회로를 제안하는 것으로 구성하였다. 제안한 회로는 상태변수필터를 이용하여 구성하였고 주파수 및 출력이 조절 가능하여 다양한 음향 시스템에 적용 가능 할 것으로 보인다.

• 항공우주기술
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• 제5권2호
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• pp.195-204
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• 2006

로켓엔진에서의 고주파 연소불안정을 제어하기 위하여 널리 사용되는 음향공에 대하여, 3차원 선형 음향해석을 수행하여 음향공의 감쇠 능력을 정량화하고자 하였다. 선형음향해석에 의한 공진주파수는 상온에서 고전적 이론에 의한 공진주파수와 약 6% 압력 비에 의한 결과와는 약 10%의 차이를 보임을 확인하였다. 음향공의 개수에 따른 acoustic impedance 특성을 살펴보았고, 본 연구의 결과가 기존의 결과와 정량적으로 유사함을 확인하였다. 기하학적으로 동일한 음향공이 여러 개 설치된 연소실에서는 음향장의 특성과는 상관없이 각각의 음향공이 동일한 acoustic impedance 특성을 보임을 확인하였다. 이로써 acoustic impedance를 도입하여 음향공의 최적 동조를 위한 설계 절차를 확립하였다.

• 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.