• 제목/요약/키워드: 음향 회절

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소리의 그늘, 반사, 간섭, 회절의 검출을 위한 레일리의 선구적 실험에 대한 연구 (An Inquiry Over Rayleigh's Pioneering Experiments for the Detection of Shadow, Reflection, Interference, and Diffraction of Sound)

  • 구자현
    • 한국음향학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.55-60
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    • 2007
  • 그늘, 반사, 간섭, 회절은 파동의 일종인 소리가 나타내는 고유한 현상이다. 19세기 말 경에 유사한 광학적 현상들은 이미 검출되어 있었으나 소리에 관련된 이러한 현상들은 제대로 검출되지 못했다. 독창적인 실험 기구와 명민한 실험 설계로 이러한 현상들을 이견을 제시할 여지 없이 검출하는 데 성공한 인물은 레일리였다. 그는 건물의 모퉁이를 사용하여 소리 그늘을 검출할 수 있었고 반사판을 이용하여 그늘이 사라지는 것을 보일 수 있었다. 또한 그는 광학에서 유명한 영의 간섭 실험 장치와 유사한 장치를 만들어서 소리의 간섭을 검출했다. 더 나아가 그는 널리 알려진 광학적 현상이었던 '푸아송의 디스크'를 음향학적으로 재현하는 데 최초로 성공했고 구형 장애물에 의한 소리의 회절 효과를 조사하여 그것이 자신의 이론과 일치하는 것을 확인했다.

광대역 선박방사소음의 선수-선미 비대칭 방향성 (Asymmetric Directionality of Broadband Ship Radiation Noise at Bow-Stern Aspect)

  • 이근화;김민규;성우제
    • 한국음향학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.343-350
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    • 2015
  • 본 논문에서는 프로펠러 공동에 의해 발생하는 광대역 선박방사소음의 방향성에 대한 연구를 수행했다. 국외 및 한국 근해에서 측정된 선박방사소음 자료의 조사를 통해 국내외 실험 자료에서 공통적으로 수중방사소음의 선수-선미 비대칭 방향성이 관찰되는 것을 재확인했다. 이 비대칭의 원인을 찾기 위해, 국내의 수중방사소음 측정에 사용된 상선과 동일한 형상에 대해 경계요소법을 이용한 수치해석을 적용했다. 수치해석 결과는 선박에 의한 소음의 회절효과가 선박방사소음에서 선수-선미의 비대칭 방향성이 나타나는 주된 원인이라는 것을 강하게 시사한다.

Transducer 최적화 설계에 의한 Laser Projection Display용 음향광학변조기 제작 및 특성평가에 대한 연구 (Fabrication of transducer optimized acousto optic modulator for laser projection display)

  • 차승남;이항우;김용훈;황영모
    • 한국광학회지
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    • 제8권5호
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    • pp.410-414
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    • 1997
  • Laser projection display(LPD)는 레이저를 이용한 full color의 대형화면을 구현하는 system이다. $TeO_2$$LiNbO_3$ 단결정을 음향광학 매질과 transducer로 사용하여 이 system에 쓰이는 영상 신호 처리용 음향광학변조기(Acousto Optic Modulator : AOM)를 제작하고 그 특성을 평가하였다. AOM은 transducer에서 발생된 초음파가 가장 효과적으로 음향광학 매질에 전달되도록 simulation한 후 제작하였으며 제작된 AOM은 특성평가와 더불어 설계값에 맞게 제작되었는가를 회절효율 측정을 통해 검증하였다. LPD System에 실장된 AOM의 회절효율은 85%이며 rise time은 41.5 ns이다.

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위상이 고려된 기하음향모델에 의한 내부음장 해석 (Acoustic Analysis of Interior Spaces by Using the Phased Geometric Acoustic Model)

  • 신호철;이정권
    • 한국음향학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.54-61
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    • 1998
  • 중주파수대역은 내부 음향 모드의 공명 및 모드간 상호 간섭 특성을 완전히 무시할 수는 없으나 모드 밀도가 비교적 높기 때문에, 기존의 저주파수용 모드기법이나 고주파수에 대한 통계적 및 기하학적 해석방법과는 다른 기법이 필요한 구간이다. 본 논문에서는 위상 을 포함한 기하음향모델을 이용하여 중주파수 특성을 고려하는 개념을 이용하여 해석기법을 확립하였으며, 삼각형빔법을 기초로 한 모델링을 하였다. 세 개의 서로 다른 특성을 지닌 대 상 공간에 대해 음향 경계요소법 및 실험에 의한 음향 주파수응답함수와 본 연구 결과를 비 교함으로써 유효성과 오차특성을 검토하였다. 이로부터 위상으로 고려한 중주파수 대역에 잘 적용될 수 있음을 확인하였고, Schroeder의 차단주파수 이하의 저주파수에서는 내부구조 에 의한 회절이, 차단주파수의 네 배 이상인 고주파수에서는 벽면에서의 산란이 간섭현상과 함께 고려되어야 함을 보였다. 이러한 해석기법은 중주파수대역에 있어서 청감특성을 고려 한 내부공간의 음향설계에 매우 유용할 것으로 사료된다.

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초음파 회절 토모그라피 영상복원 알고리즘의 분해능 분석 (The Analysis of Resolution on the Image Reconstnlction Algorithms for Ultrasonic Diffraction Tomography)

  • 구길모;황기환
    • 한국음향학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.83-90
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    • 1999
  • 본 논문에서는 초음파 회절 토모그라피를 위한 FBP와 BFP 영상복원 알고리즘에 관한 분해능을 연구하였다. 고정좌표계를 사용한 수정된 FBP 영상복원 알고리즘과 평면구조물에 적합한 BFP 영상복원 알고리즘을 이용하여 복원할 수 있는 토모그라픽 영상에 대한 분해능을 분석할 수 있는 모호함수를 유도하고 모의실험을 통하여 얻은 측방향 및 축방향 분해능을 분석하였다. 분석결과, FBP 영상복원 알고리즘에 대한 측방향 및 축방향의 3dB분해능은 각각 0.27파장, 0.70파장을 얻었으며, 또한 BFP 영상복원 알고리즘에 대한 측방향 및 축방향 분해능도 각각 0.39파장과 0.98파장으로 정량적으로 결정하였다. 따라서 본 연구를 통하여 수정된 FBP 영상복원 알고리즘과 BFP 영상복원 알고리즘은 회절 토모그라피를 위한 영상복원에 유용하게 이용할 수 있음을 확인하였다.

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평면파를 이용한 초음파 합성 송신 집속 기법의 해석 (Analysis of Ultrasound Synthetic Transmit Focusing Using Plane Waves)

  • 이종필;송재희;송태경
    • 한국음향학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.200-209
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    • 2014
  • 본 논문에서는 평면파 합성 송신집속 방법의 모델을 제시하고 수학적 해석을 통해 그 특성을 분석하였으며 일반적인 구형파 기반의 집속 방법과 비교하였다. 이를 통하여 평면파를 이용한 합성 송신집속 방법은 거리에 따라 주엽의 폭이 변하지 않는 비회절 빔을 발생함을 확인하였다. 또한 그레이팅 로브의 발생을 억제하며 원하는 주엽 폭을 얻기 위한 평면파 합성 방법, 그리고 비회절 특성이 유지되는 영역을 효과적으로 확장시킬 수 있는 방법을 제시하였다. 제안된 방법과 해석결과들을 컴퓨터 모의실험을 통해 검증하였다.

2차원 초음파 회절격자를 이용한 음향-광3차 상관기의 구성 (Acousto-Optical Third Order Correlator Using 2-D Ultrasonic Diffractor Cell)

  • 장경영
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제20권1호
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    • pp.206-213
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    • 1996
  • Third order correlation funciton is to be advantageous to detect unique features embedded in various random signals that are undetectable with second order correlation or power spectrum. In this paper, we will introduce optical modulator which consists of a laser light source, 2-dimensional ultrasonic diffractor cell with signal controlling circuitry, and a CCD camera connected to personal computer for image processing. With this modulator, the third order correlaiton pattern of signal can be immediately obtained at the camera due to parallel nature of optical computing.

초음파 영상에서 제한회절빔을 이용한 송수신 집속의 구현에 관한 연구 (A Study on the Realization of Transmit and Receive Focusing Using Linited-Diffraction Beam in Ultrasound Imaging)

  • 정목근;권성재;안영복
    • 한국음향학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.67-71
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    • 1998
  • 초음파 선형트랜스듀서에서 제한회절음장은 영상깊이에서 다른 방향으로 진행하는 평면파들의 선형적인 중첩으로부터 구한다. 제한회절음장을 구현하기 위한 송신음장은 영상 깊이를 지나가는 평면파들의 공간적인 확장으로부터 구해지는데 실제의 하드웨어로 구현하 기 어렵다. 본 논문은 진행방향이 다른 pulsed mode 평면파를 각각 송신한 후, 얻어진 데이 터로부터 합성집속 방법에 의하여 제한회절빔을 구현하였다. 제안한 방법은 모든 송신소자 에서 발사되는 음장의 크기가 동일하므로 송신전력이 증가하여 신호대잡음비와 명암비를 증 가시키며 간단한 하드웨어로 구현이 가능하다. 시뮬레이션 결과는 송신은 한점집속, 수신은 동적집속을 사용하는 기존의 방법과 비교하여 주엽(mainlobe)의 폭과 부엽(sidelobe)의 크기 관점에서 우수함을 증명하였다.

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직선 edge에 의해 회절된 초음파 집속음장의 초점부근에서의 비선형 현상 (Non-linear phenomenon adjacent to focal plane within the focused fields diffracted by a straight edge)

  • 김정순
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1998년도 학술발표대회 논문집 제17권 2호
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    • pp.243-246
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    • 1998
  • 집속음장의 고조파성분을 이용한 초음파영상의 특성을 해석하기 위해 집속된 가우스 음원에 직선 edge를 초점면 및 초점면의 전, 후방에 삽입하여 edge의 후방에서 생성되는 음장을 조사하였다. 계산에서는 그린함수의 간단화를 위해 Fresnel근사를 이용하였고, 실험에서는 성형전극을 형성시킨 1.9MHz 요면진동자에 의한 가우스분포의 음장을 갖는 초음파빔에 수직하게 edge를 삽입시켰다. 음장의 이론해석 및 실험결과, 초점면의 제2고조파의 빔형상을 제외하고는 계산치와 실험치가 잘 일치하고 있으며, 제2고조파의 공간 분해능이 기본파에 비해 높음을 알았다.

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Methylcyclohexane의 초음파 완화현상의 연구 (A Study on the Ultrasonic Relaxation of Axial-Equatorial Isomerization in Methylcyclohexane)

  • 배종림;김정구
    • 한국음향학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.3-7
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    • 1998
  • Methylcyclohexane의 초음파 흡수측정을 0.1-2MHz의 주파수 범위, 온도 30-60℃에 걸쳐 1MHz이하에서 정확한 초음파 흡수측정이 가능한 광 회절 초음파 공명법을 사용하여 행하였다. 그 결과, axial과 equatorial에 의한 완화는 단일 완화현상을 보였고 그 스펙트럼 으로부터 완화 주파수와 완화강도를 결정하였다. 완화 주파수의 온도 의존성으로부터 활성 화에너지(△H*)=10.0㎉/㏖을, 완화 강도의 온도 의존성에서 엔탈피 차(△H)=1.8㎉/㏖을 각각 구하였다.

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