• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.239-242
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• 2009

구조물의 표면에 부착된 압전소자(이하 PZT)의 전기역학적 어드미턴스(Electro-mechanical admittance)는 PZT와 구조물의 상호작용에 의해 발생하는 PZT의 압전효과와 유전성(dielectric)이 결합되어 발생되는 신호이다. 고주파수 대역에서 PZT의 전기역학적 어드미턴스는 구조물의 국부손상에 민감하게 반응하는 것으로 알려져 있다. 실험에서 측정된 PZT의 전기역학적 어드미턴스 분석에 널리 쓰이는 Liang 모델은 구조물을 단자유도계로 단순화하여 구조물의 동적특성이 전기역학적 어드미턴스에 미치는 영향을 정확하게 나타내기 어렵다. 유한요소법을 통해 PZT와 구조물의 상호작용을 해석하면 이러한 문제점을 해결할 수 있다. 그러나 고주파 대역에서 정확한 해석을 위해서는 유한요소망을 조밀하게 구성해야 하므로 많은 계산비용이 수반된다. 이 연구에서는 유한요소법과 비교하여 월등히 적은 계산비용으로 고주파 대역의 동적 응답을 매우 정확하게 모사할 수 있는 스펙트럼 요소법(Spectral Element Method ; 이하 SEM)을 통해 판구조물에 부착된 PZT의 전기-역학적 어드미턴스를 해석한다. 수치 예제 및 실험 예제를 통하여 내민보에 부착된 PZT에서 발생하는 전기-역학적 어드미턴스를 취득하고 이를 SEM해석 결과와 비교한다.

• Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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• v.16 no.11 s.116
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• pp.1140-1148
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• 2006

In this paper, transmission loss of smart panel was investigated using piezoelectric shunt damping. Admittance of piezoelectric system was introduced to represent electro-mechanical coupling of smart panel and to predict the performance of shunt damping. Finite element method was used to obtain numerical admittance. In order to illuminate the effect of noise reduction in the shunt system, transmission loss of the smart panel was investigated. Two models were considered to show the relation between admittance and transmission loss of smart panel. It was observed that admittance of piezoelectric system could be used as a design index of smart panel.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 1998.06a
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• pp.153-156
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• 1998

구형도파관의 넓은 면에 축방향 슬롯을 파고 또 각각의 슬롯을 축방향으로 배열하였 때의 원거리 방사패턴을 구하는 과정을 보였으며 측정된 결과와 계산결과를 비교하였다. 방사전자계는 슬롯의 표면에 유기되는 등가의 자기전류로부터 계산할 수 있으며 임의의 개수를 가지는 배열안테나의 경우에는 각각의 슬롯이 자기 어드미턴스와 상호결합에 의한 영향을 받기 때문에 원하는 방사패턴을 얻기 위해서는 상호 어드미턴스를 고려하여 슬롯의 길이와 오프셋을 고려하여야 한다. 슬롯에서의 전계분포 해석은 모멘트법(method of moment)을 사용하여 해석하였다. 본 연구에서는 직선편파특성을 가지는 슬롯 배열 안테나의 설계를 위하여 슬롯의 자기 및 상호 어드미턴스를 구하고, 반복적인 수치해석 과정을 통하여 입력임피던스의 최적화 방법에 대하여 논하였다.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• 1998.06c
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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.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.25 no.5
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• pp.335-342
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• 2004

This paper describes a trans-admittance scanner for breast cancer detection. A FPGA-based sinusoidal waveform generator produces a constant voltage. The voltage is applied between a hand-held electrode and a scan probe placed on the breast. The scan probe contains an 8x8 array of electrodes that are kept at the ground potential. Multi-channel precision digital ammeters using the phase-sensitive demodulation technique were developed to measure the exit current from each electrode in the array. Different regions of the breast are scanned by moving the probe on the breast. We could get trans-admittance images of resistor and saline phantoms with an anomaly inside. The images provided the information on the depth and location of the anomaly. In future studies, we need to improve the accuracy through a better calibration method. We plan to test the scanner's ability to detect a cancer lesion inside the human breast.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.15 no.4
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• pp.77-82
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• 1996

In this paper an identification method is presented to obtain the equivalent electric model of a sandwitch type piezoelectric transducer. Unknown parameters related to the equivalent circuit are identified by solving a nonlinear optimization problem which can minimize an error between the experimental and analytical admittances in air. The proposed method is applied to an example transducer. The validity of equivalent circuit model is demonstrated by the comparison between the experimental measurements and analytical calculations of transmitting voltage response(TVR) and receiving voltage response(RVS).

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.36 no.3
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• pp.217-224
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• 2016

This paper presents a new technique for monitoring the concrete curing process using embedded piezoelectric transducers via admittance measurements. When a piezoelectric transducer is embedded in a structure, the electrical impedance (admittance) of the transducer is coupled with the mechanical impedance of the host structure, which allows monitoring of the structural condition. In this study, the admittance signatures are used for monitoring the concrete curing process. This new method is based on an admittance-based sensor diagnostic process, in which the capacitance values of the piezoelectric transducers are dependent on the strength of the host structure. We numerically and experimentally investigated the variations in capacitive value during the curing process. The results demonstrate that there is a clear relationship between the concrete curing status and the slope, this indicates that the proposed method could be efficiently used for monitoring the curing status of a concrete structure.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2009.04a
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• pp.151-152
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• 2009

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.22 no.8
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• pp.109-115
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• 2008

A design criterion of grounding systems is commonly based on the ground resistance measured with low frequency in Korea. When lightning surges which have high frequency components are injected into the grounding system, the grounding impedance is great]y different from the static grounding resistance. In order to investigate the effect of water resistivity on the high frequency performance of grounding systems, this paper presents the frequency-dependent admittance using water tank simulating the grounding system in different water resistivities. As a result, because of capacitive effect admittances and conductance are increased with increasing frequency in higher water resistivity of greater than 500[${\Omega}{\cdot}m$]. On the other hand, admittances and conductances are decreased with increasing frequency due to inductive effect in lower water resistivity of less than 500[${\Omega}{\cdot}m$]. The phase difference between the current and voltage increases in the range of 200[kHz] to 5[MHz]. Consequently, frequency-dependent performance of grounding systems is closely related to the soil resistivity, it is necessary to consider the effect of grounding system performance on the frequency and soil resistivity.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2001.07b
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• pp.913-915
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• 2001

본 논문에서는 유한 요소법을 압전체에 적용하여 계산한 임피던스 파형을 실험적으로 검증하였으며 이를 압전 변압기에 적용하여 압전 변압기의 공진 특성 즉 입력측에서의 전기적인 임피던스 및 출력측에서의 전기적인 임피던스를 해석하였다. 또한 압전 변압기의 공진 모드를 나타내는 어드미턴스 궤적을 이용한 압전 변압기의 등가 회로 정수의 계산을 통해 등가 회로를 구성하였으며 무 부하시의 승압비를 계산하였다. 등가 회로를 이용하여 계산된 승압비의 결과를 유한 요소법을 이용한 결과와 비교하여 손실을 나타내는 등가 회로 정수(R)를 계산하였으며 유한 요소법에 의한 기계적인 진동 손실의 결과와 비교하여 계산된 저항(R)값의 타당성을 검증하였다.