• Journal of KSNVE
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• v.10 no.5
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• pp.723-728
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• 2000

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2006.11a
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• pp.37-38
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• 2006

본 연구에서는 압전체의 횡 진동모드를 이용한 압전 초음파 진동자를 설계 분석하였다. 이전의 란쥬반 진동자는 진동을 얻기 위하여, 복수의 원판 또는 사각판 형태의 압전 세라믹을 서로 반대 방향으로 분극하여 마주 보도록 설치한 후 전기적으로 병렬로 연결하고 상단 및 하단에 금속부을 부착하여 전체를 볼트로 조인 복잡한 구조와 큰 출력 파워를 갚는 반면, 본 연구에서는 판상형의 압전소자와 일체형 금속진동체를 이용하여 기계적 출력 파워 조절이 용이한 구조의 압전 진동자를 고안하여, 압전진동자의 횡 진동 모드를 이용함으로써 신뢰성과 정확도가 높고 진동효율이 최대가 되도록 설계하였다. 설계 개발된 압전 진동자는 진동의 크기 조절이 용이하여 일반 진동자 뿐 만 아니라, 외과 및 안과 수술에 있어서 인체조직이나 각막상피의 활성화를 유지한 상태에서 안전하게 절개 및 분리 시술용 진동자로 사용 할 수 있는 이점이있다. 압전 진동자는 유한요소법 시뮬레이션 프로그램 (ATILA 5.2.4)을 이용하여 설계를 하였으며 압전소자의 두께는 각각 0.2 mm, 0.5 mm로 제작하여 시뮬레이션 결과와 제작된 샘플의 특성을 비교하였고, 변위측정은 칼날을 결합 한 상태에서 공진 주파수대역 부근 주파수별로 측정 비교하였다.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.26 no.4
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• pp.211-219
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• 2006

The UET(ultrasound excited thermography) for the ,eat-time diagnostics of the object employs an infrared camera to image defects of the surface and subsurface which are locally heated using high-frequency putted ultrasonic excitation. The dissipation of high-power ultrasonic energy around the feces of the defects causes an increase In temperature. The defect's image appears as a hot spot (bright IR source) within a dark background field. The UET for nondestructive diagnostic and evaluation is based on the image analysis of the hot spot as a local response to ultrasonic excited heat deposition. In this paper the applicability of VET for fast imaging of defect is described. The ultrasonic energy is injected into the sample through a transducer in the vertical and horizontal directions respectively. The voltage applied to the transducer is measured by digital oscilloscope, and the waveform are compared. Measurements were performed on four kinds of materials: SUS fatigue crack specimen(thickness 14mm), PCB plate(1.8 mm), CFRP plate(3 mm) and Inconel 600 plate (1 mm). A high power ultrasonic energy with pulse durations of 250ms Is injected into the samples in the horizontal and vertical directions respectively The obtained experimental result reveals that the dissipation loss of the ultrasonic energy In the vertical injection is less than that in the horizontal direction. In the cafe or PCB, CFRP, the size of hot spot in the vortical injection if larger than that in horizontal direction. Duration time of the hot spot in the vertical direction is three times as long as that in the horizontal direction. In the case of Inconel 600 plate and SUS sample, the hot spot in the horizontal injection was detected faster than that in the vertical direction

• Journal of Welding and Joining
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• v.26 no.1
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• pp.9-11
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• 2008

초음파 용접용 혼의 설계에 대한 기본적인 방법과 절차를 설명하였다. 그러나 아직까지 혼의 최적 형상을 구하는 방법은 시행착오(trial-and-error) 방법과 실험 및 설계자의 경험에 많이 의존해야 한다. 또한, 혼의 해석 결과로서 다양한 진동 모드를 얻을 수 있기 때문에 설계자는 이를 분석하고 원하는 진동 모드를 얻을 수 있도록 설계하여야 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2003.10a
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• pp.58-58
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• 2003

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2005.10a
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• pp.415-418
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• 2005

In the semiconductor and optical industry, a new transport system which can replace the conventional transport systems is required. The transport systems are driven by the magnetic field and conveyer belts. The magnetic field may damage semiconductor and the contact force may scratch the optical lens. The ultrasonic wave driven system can solve these problems. In this semiconductor and optical industry, the non-contact system is required fur reducing the damages. The ultrasonic transportation is the solution of the problem. In this paper, the ultrasonic levitation system fur levitating object are proposed. The 3D vibration profiles of the beam are measured by Laser scanning Vibrometer fur verifying the vibration characteristics of the system and the amplitudes of the beam and the levitation heights of object are measured for evaluating the performance.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.24 no.5
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• pp.487-493
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• 2004

This study was conducted to develope a capacitive micromachined ultrasonic transducer (cMUT) which enable to high efficient non-contact transmit and receive the ultrasonic wave in air. Theoretical analysis and finite element analysis of the behavior of membrane (such as resonance frequency, membrane deflection, collapse deflection and collapse voltage) of the cMUT were performed. The design parameters of the cMUT such as the dimension and thickness of membrane, thickness of sacrificial layer, thickness and size of electrode were estimated. The resonance frequency of the membrane increased as the thickness of the membrane increased but decreased as the diameter of the membrane increased. The deflection of the membrane increased as d-c bias voltage increased. The collapse voltage of the membrane was analyzed.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.27 no.6
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• pp.271-278
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• 2008

The electro-mechanical characteristics were theoretically analyzed for the wideband ultrasonic transducer made of non-uniform thickness piezoelectric vibrator. This paper proposes a combination of exponential functions which describes the thickness variation along the length of the vibrator to derive the input admittance and power transfer function of the transducer. The bandwidth and the power transfer function of the transducer were investigated while the lateral shape of the vibrator changes. The results showed there is an optimum shape for the wideband characteristics of the transducer, and the bandwidth has increased up to over 100% as the ratio of minimum value of thickness to maximum value decreases. However, the power transfer function had a downward trend as the ratio of thickness decreases. Also we confirmed that even though the value of transfer function increases as the length of the piezoelectric vibrator increases, the shape providing wideband characteristics is very limited. It means that precision processing is required to manufacturing a wideband ultrasonic transducer with high efficiency.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2010.06a
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• pp.19-19
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• 2010

현재 산업에서 높은 정밀성과 설치의 간편함으로 이용량이 증가하고 있는 초음파 유량계는 압전진동자를 사용하여 측정을 한다. 일반적으로 초음파 유량계에서 초음파를 발생하고 수신하는 압전 세라믹 진동자의 경우 대부분 $200^{\circ}C$ 이상의 고온에서는 사용이 불가능하다. 따라서 고온에서의 이용을 위한 사용가능 온도의 영역을 개선하기 위한 조성이나 구조적인 변화가 필요하였고, 조성변화에 있어서는 한계가 있기 때문에 구조 측면에서 접근하고자 하였다. 초음파 유량계의 구조에 있어 외접형 도파관 방식을 선택하였으며, 도파관의 길이, 방열판의 개수, 재질 등의 변수에 대하여 시뮬레이션을 하였다. 시뮬레이션 결과를 바탕으로 얻어진 결과에 대하여 샘플을 제작하였으며, 압전 진동자에 도달되는 온도를 평가 하였을 시 방열판에 대한 온도감소효과를 얻을 수 있었다.

• Journal of KSNVE
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• v.8 no.2
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• pp.227-231
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• 1998

지난 30여년간 무한 영역에 놓인 유한한 뮬체에 의한 산란을 해석하기 위하여 여러가지 수치적 해석기법이 개발되었다. 이것은 소나, 잠수함 등의 수중 음향을 비롯해서 지진학, 초음파 비파괴검사 그리고 초음파 의료진단 등의 광범위한 영역에서 응용되고 있기 때문에 많은 연구가 있었다. 본 글에서는 먼저 무한 영역에서의 산란문제에 대한 기본 원리를 설명하고 지금까지 연구된 수치적 해석 기법들을 정리해서 소개하여 소음진동 분야에 종사하는 분들에게 응용할 수 있는 기회를 제공하고자 한다.