• 조명전기설비학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.36-43
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• 2004

본 연구에서는 운전중인 직류전동기의 브러시를 임의로 회전하여 브러시와 정류자편에 불꽃을 발생시켰을 때, 초음파센서와 AE센서를 이용하여 각각의 기계적 노이즈 신호를 검출하였으며, 이를 주파수 스펙트럼으로 분석하였다. 또한 직류전동기의 브러시가 중성축에 정상적으로 위치하여 운전하고 있을 때, 초음파센서와 AE센서를 이용하여 각각의 자기적 노이즈 신호를 검출하였으며, 이를 주파수 스펙트럼으로 분석하였다. 그리고 직류전동기의 브러시를 임의로 회전한 경우의 기계적 노이즈 신호 및 브러시가 중성축에 위치한 경우의 자기적 노이즈 신호를 비교ㆍ분석하였다. 실험 결과, 운전중인 직류전동기의 브러시를 회전방향으로 임의로 회전하여 검출한 초음파의 기계적 노이즈 신호는 브러시가 중성축에 정상적으로 위치하여 검출한 초음파의 자기적 노이즈 신호보다 대략 2.5∼3.0배 증가되었다. 또한 운전중인 직류전동기의 브러시를 회전방향으로 임의로 회전하여 불꽃을 발생시켰을 때, AE의 기계적 노이즈 신호를 검출하여 주파수 스펙트럼으로 분석한 결과 주된 주파수 영역이 대략 1.3[MHz]∼l.5[MHz]인 것으로 나타났다

• 대한토목학회논문집
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• 제37권5호
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• pp.775-786
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• 2017

유사량 자료는 하천을 유지 관리하기 위하여 지속적으로 확보할 필요가 있다. 최근 해외에서는 유사량 자료 확보의 효율성 제고를 위해 초음파도플러유속계를 이용하여 간접적으로 유사량을 관측하는 연구가 시도되고 있다. 그러나, 기존 연구의 경우 주파수가 낮은 저주파 초음파도플러 유속계를 이용하여 대하천 및 실제 하천에서만 연구가 수행되었다. 이에 본 연구에서는 3 MHz의 높은 주파수가 적용된 수평초음파도플러유속계(H-ADCP)를 유량과 유사량 통제가 가능한 실험수로에 적용하여 획득한 신호대잡음비(SNR)를 이용하여 입경에 따른 초음파의 반사특성을 규명하고, 대하천을 기반으로 개발된 신호대잡음비 보정 알고리즘의 적용성 검토를 실시하며, 보정된 신호대잡음비를 활용하여 실험수로 규모의 하천에서 유사량 측정 가능성을 검토하였다. 이를 위해, 레이저부유사측정기(LISST-100X)를 활용하여 실측 부유사농도 데이터를 획득하고 신호대잡음비와의 상관관계를 분석하였다. 또한, 수로 전 단면에 균일한 유사를 공급하기 위해 실험수로 규격에 맞게 유사공급장치를 제작하였으며, 초음파 반사특성 규명을 위해 입경이 다른 두 종류의 유사(Silt, Sand)를 활용하여 실험을 수행하였다. 기존 신호대잡음비 보정 알고리즘을 실험수로 측정결과에 대해 적용성 검토를 실시한 결과, 적절한 보정 결과를 보여 보정 알고리즘이 실험수로 규모에도 적용 가능함을 확인하였으며, 보정된 신호대잡음비와 부유사농도 사이의 상관관계 경향을 분석한 결과, 실트와 모래에 대해 전체적으로 일정한 연관성을 보여, 향후 추가적인 연구를 통해 신호대잡음비를 이용한 간접적인 유사량 관측이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.47-52
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• 2011

본 논문에서는 주행 중 타이어와 노면이 마찰하면서 발생하는 초음파 신호에서 이물질로 인해 야기되는 우성주기를 검출하여 타이어 손상 유무를 판별하는 알고리즘에 대해 연구하였다. 손상된 타이어에서 획득한 초음파 신호의 포락선에 대해 전력스펙트럼을 산출하고 통계적 처리에 의한 임계값을 설정함으로써 우성주기를 판별하는 알고리즘을 제안하였다. 모의실험 결과, 시속 80km/h로 주행 시 초음파 신호의 포락선에 대해 전력스펙트럼의 피크주기 97.6ms에 비해 제안된 알고리즘의 우성주기는 100ms로서 포락선 피크의 평균주기 101.24ms를 기준으로 하였을 때 더 정확한 주기 측정 결과를 보였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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• pp.17-21
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• 2007

초음파를 이용한 로켓 모타의 비파괴검사는 X-ray 검사에 비하여 경제성이 우수하고, 미접착 등의 결함 검출이 우수한 편이다. 그리고 전용 시설 없이 현장에서 실시간으로 검사가 가능하며 방사선 작업에 비하여 안전한 방법이다. 본 논문에서는 초음파 다중반사에 의한 추진제/라이너 미접착 검출 기법에 대하여 실험 및 이론적 모델링으로 분석하였다. 실험 결과, 추진제/라이너 미접착의 신호가 정상 접착과 구별되는 뚜렷한 신호 차이를 보였으며, 실험에서 측정한 신호와 이론적 모델링 신호가 대체적으로 일치하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제24권6호
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• pp.590-596
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• 2004

신경망 기반의 신호 분류 시스템은 비파괴 검사 시 추출되는 많은 양의 데이터를 처리하기 위한 방법으로 꾸준히 이용되고 있다. 비파괴검사 방법 중, 초음파 탐상법은 용접 지역에서 결함들을 찾기 위하여 비파괴 검사에서 일반적으로 사용되고 있는 추세다. 초음파 탐상법의 중요한 특징은 특정 신호에서 발생하는 불연속성을 판별해내는 능력이다. 지금까지의 보편화되어 있는 기술은 신호를 분류하기 위해 각각의 A-scan 신호를 처리하는 반면 본 논문에서는 이웃하는 A-scan 신호의 정보를 기반으로 하는 2차원 푸리에 변환(Fourier transform)과 주성분 분석(principal component analysis) 기법을 이용하여 특징 벡터를 추출, 분류하는 방법을 제시하고자 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.1461-1465
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• 2010

산업기술의 발전은 자연현상에서 발생되는 다양한 형태의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있게 되었으나, 자연현상의 신호는 그 정보량이 상당할 뿐만 아니라 디지털 신호로 변환하는 과정에서 발생되는 계통오차 및 동역학적 노이즈 등이 포함되어 있어 신호 해석에 많은 어려움이 있다. 최근 유량조사 분야에서도 최첨단 유량측정 기술인 초음파 유량계 설치를 통하여 기존의 유량조사 방법으로 불가능했던 감조하천과 대하천에서의 실시간 유량자료를 생산하고 있으며, 이에 근거하여 홍수예보 및 하천관리 업무에 효과적으로 활용하고 있다. 본 연구에서는 초음파 유량계가 설치된 여주지점의 2009년도 자동유량측정성과 중 동역학적 노이즈이라 판단되는 신호에 대하여 노이즈저감에 관한 방법론을 검토하고자 한다. 이를 위해 노이즈저감과 시간과 주파수 영역에서 유연한 분해능을 갖는 웨이블릿 변환을 적용하였으며 다양한 웨이블릿 변환함수 중 'db4'를 이용하였다. 여주지점의 자동유량측정성과에 대한 웨이블릿 변환함수 'db4'를 적용한 결과, 30분 이하의 단주기 성분(D1 등)은 동역학적 노이즈으로 판단되었으며, 최종파형분해단계의 근사성분은 원자료에 근사한 결과값을 얻을 수 있었다. 또한, 최종 분해된 자료는 충주조정지댐 방류량과의 상 하류 유출량 분석과 유출률 분석에서 물리적으로 해석이 가능한 결과 값을 얻을 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제15권1호
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• pp.10-16
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• 1996

압전초음파모터는 기존의 전자기식모터와는 달리 압전전체가 발생하는 초음파진동에 의한 마찰력으로 회전자의 구동력을 얻는 모터이다. 이는 구조가 간단하고, 저속에서 높은 토오크를 얻을 수 있어 감속기구 없이 직접구동이 가능한 장점이 있어 주목을 받고 있다. 그러나 이 모터는 인가주파수, 인가전압, 2상의 구동신호사이의 위상차 및 구동신호의 duty비 등에 따라 그 특성이 변하므로, 모터를 제어하기 위해서는 이러한 변수들에 대해 정밀한 특성측정이 필요하다. 본 연구에서는 초음파모터의 제작과 함께 컴퓨터인터페이스된 압전초음파모터 평가장치를 개발하였고, 제작한 초음파모터의 특성을 여러 구동변수에 대해 측정하였다. 구동변수들은 모두 디지털로 처리되므로, 초음파모터의 특성측정을 쉽게 할 수 있을 뿐만 아니라, 차후 초음파모터의 디지털제어에 기본 바탕이 된다.

• 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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• 제9권6호
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• pp.65-70
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• 1995

본 논문에서는 부분방전에 의해 발생되는 초음파를 이용하여 변압기 절연성능을 예방진단하기 위하여 실 변압기 구조물이 있을 경우에 변압기 고압권선의 표면과 철심사이에서 초음파를 임의로 발생시킨 후 변압기 외함에서 초음파 신호 측정 시스템으로 이를 검출하여 분석함으로써 실 변압기에 적용시킬 경우 발생될 수 있는 문제점에 대하여 연구하였다. 실 변압기에서 구조물이 있을 경우에 고압권선의 표면이나 권선과 철심 사이에서 발생되는 초음파 탐촉자의 위치를 적절히 선정함으로써 변압기 외함에서 측정 가능하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제17권4호
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• pp.248-261
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• 1997

용접 결함에 대한 초음파탐상시험으로부터 결함의 종류를 결정하는 것은 초음파형상인식기법에 의해 가장 잘 해결할 수 있기 때문에 지금까지 이 기법에 대한 연구가 많이 수행되어 왔다. 그러나 이 기법은 지금까지의 많은 연구에도 불구하고, 실제 산업 현장에서는 아직까지 널리 사용되지 못하고 있는 실정이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는, 용접 결함으로부터 초음파 신호를 채취하여 입력하면 적절한 신호처리를 통해 신호의 특징을 추출하고 신경회로망 등 다양한 인공지능기법을 적용하여 용접 결함의 종류를 자동적으로 판별하는 지능형 초음파 신호 분류 소프트웨어를 개발하였다. 그리고 개발된 분류기를 이용하여 용접부내에 존재하는 용접 결함을 균열(Crack)과 비균열(non-crack)으로 분류하는 문제에 적용함으로써, 산업 현장에서 쉽게 이용할 수 있는 실제적인 분류기로서의 가능성을 검증하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제54권6호
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• pp.93-99
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• 2017

본 연구에서는 Xilinx의 Zynq SoC (system on chip)를 이용하여 초음파 신호의 TOF (Time of Flight)를 측정한다. TOF는 특정 거리를 이동하는 데 소요되는 RF (radio frequency) 기준 신호와 초음파 신호의 시간차이로 부터 계산되고, 공기중 초음파의 속도를 곱하여 초음파 이동거리를 알아낸다. 이를 위해 Zynq의 내장 ADC, FIR (finite impulse response) 필터, Kalman 필터로부터 초음파 펄스를 생성하고, RF 인터페이스로부터 RF 기준펄스를 생성한다. Kalman 필터와 RF 인터페이스는 baremetal 멀티프로세싱에 의해 Zynq의 듀얼 프로세서 코어에 c-코드로 프로그래밍하고 나머지 구성 요소들은 Zynq의 FPGA 내에 설계하여, HW/SW co-design을 구현한다. 이를 통해 HW design에 비해 Zynq 자원의 가용률을 낮추고, 설계 시간을 대폭 줄일 수 있었다. 설계 툴로 Vivado IDE (integrated design environment)를 이용하여, 전체 신호처리 시스템을 계층적 블록 다이어그램의 형태로 설계하였다.