• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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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.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제16권11호
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• pp.1140-1148
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• 2006

이 논문에서는 압전션트를 이용한 지능패널의 투과 손실에 대해 연구하였다. 지능패널의 전기-기계 연성계수인 어드미턴스를 도입하여 션트 댐핑의 성능을 예측하였다. 유한요소를 사용하여 수치적인 어드미턴스를 계산하였고 실험결과와 비교하였다. 압전션트 시스템에서 소음 저감의 효과를 보여주기 위해 지능패널의 투과 손실을 연구하였다. 두 개의 모델을 사용하여 어드미턴스와 투과 손실과의 관계를 규명하였고 이 관계에서 어드미턴스를 지능패널의 설계 지수로 사용가능함을 발견하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1998년도 하계종합학술대회논문집
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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.

• 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.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권5호
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• pp.335-342
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• 2004

암세포가 정상세포에 비해 전기적 도전율이 세배에서 열배까지 높다는 점을 이용하여 본 논문에서는 유방암 검출을 위한 생체 어드미턴스 스캐너를 개발하고, 시스템의 성능검사를 수행하여 유방암 검출의 가능성을 제시하였다. 전압인가전극을 이용하여 정현파의 정전압을 인가하고 유방의 표면에 부착된 평면배열 접지전극을 통하여 배출되는 전류를 측정한다. 측정된 전류값과 인가한 전압사이의 전달 어드미턴스로부터 측정 부위의 도전율을 표현할 수 있으며, 전달 어드미턴스의 실수부와 허수부의 크기로부터 유방암의 유무와 크기, 위치를 판별하는 데이터를 획득한다. 개발한 생체 어드미턴스 스캐너는 주제어부, 인가전압 발생부, 유기전류 측정부, 전압인가전극 및 평면배열 접지전극과 컴퓨터로 구성된다. 개발한 디지털 인가전방 발생기의 진폭 안정도는 0.2445％의 오차를 가지며, 총 고조파 왜곡은 0.03％ 이다. 유기전류 측정부는 실수부의 경우 68dB, 허수부의 경우 54dB이상의 SNR블 가지며, 1nA정도의 작은 전류도 측정이 가능하도록 제작되었다. 저항 펜텀을 이용하여 실험한 결과 측정된 핀달 어드미턴스는 Pspice 시뮬레이션 결과와 비교할 때 93％ 이상의 정확도를 나타내었다. 이러한 측정의 정확도를 갖는 생체 어드미턴스 스캐너를 가지고 저항 팬텀 및 전해질용액 펜텀을 이용하여 실험한 결과 도전율이 다른 물체를 식별할 수 있는 전달 어드미턴스 분포 영상을 획득할 수 있음을 확인하였다. 향후 시스템의 성능을 향상시키고, 여러 가지 다른 핀범을 제작하여 이를 정확히 찾아내는지를 실험할 예정이며, 도전율이 다른 물체의 크기, 위치 및 깊이를 찾는 알고리즘을 시스템에 적용하여 알고리즘을 실험적으로 검증하고 유방암의 조기 검진을 위해 활용이 가능한 시스템을 개발하는 연구를 수행할 예정이다.

• 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.

• 비파괴검사학회지
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• 제36권3호
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• pp.217-224
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• 2016

콘크리트는 건축물에 가장 많이 사용되는 재료 중 하나이다. 건축물 시공 시 적절한 하중 재하시점을 결정하기 위해 콘크리트의 경화 상태의 점검은 매우 중요한 사항이다. 또한 부정확한 경화 모니터링은 건축물의 부실공사 혹은 붕괴로 이어질 수 있다. 본 연구에서는 어드미턴스를 기반으로 한 압전체 센서 자가진단기법을 확장 적용한 콘크리트 경화 모니터링 기법을 개발하였다. 이 기법을 통해 콘크리트의 경화를 모니터링 하였으며 실험 결과 분석을 통해 본 기법의 상대강도 추정 가능성을 확인하였다. 또한 경화 시 발현강도에 따른 어드미턴스 신호 예측을 위해 수치적 모델링을 하였으며 실험 결과와 경화 진행 경향성을 비교하였다. 이를 통해 본 연구에서 개발한 기법의 효용성을 실험 및 수치적으로 확인하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.151-152
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• 2009

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권8호
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• pp.109-115
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• 2008

현재 우리나라의 접지시스템의 설계기준은 낮은 주파수에서 측정된 저항값을 기반으로 한다. 고주파 성분을 포함하는 뇌서지가 접지시스템에 인가되면, 접지임피던스는 정상상태의 저항과 매우 다르게 된다. 이 논문은 접지시스템의 고주파 성능에 대한 물의 저항률의 영향을 파악하기 위하여 대지를 모의하는 수조를 이용하여 물의 저항률에 따른 어드미턴스의 주파수 의존성을 기술하였다. 500[${\Omega}{\cdot}m$] 이상의 높은 물의 저항률에서 용량성 효과에 의해 주파수가 증가함에 따라 어드미턴스와 컨덕턴스가 증가하는 것으로 나타났다. 반면에, 500[${\Omega}{\cdot}m$] 미만의 낮은 저항률에서는 유도성 효과에 의해 주파수가 증가함에 따라 어드미턴스와 컨덕턴스가 감소하는 것으로 나타났다. 또한 200[kHz]에서 5[MHz]에 이르는 주파수 범위에서 전류와 전압의 위상차가 증가하는 것으로 나타났다. 결론적으로, 접지시스템의 주파수 의존성은 대지의 저항률과 밀접한 관계가 있으며, 주파수와 대지저항률이 접지시스템의 성능에 미치는 영향에 대한 고려가 필요하다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 B
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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.