• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.200-207
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• 1999

In this paper, a precise sensitivity measurement system of ultrasonic transducer in the frequency range from 1 MHz to 15 MHz, which can implement the reciprocity principle is constructed. All of the elements of this system such as the ultrasonic preamplifier, ultrasonic absorber, water tank, water degassing system, and four-axes translator and reflector are constructed. For the performance evaluation of the calibration system, a standard hydrophone precisely calibrated from PTB(Physikalisch Technische Bundesanstalt) in Germany are used. And the system parameters which affected the evaluation of the measurement accuracy and the reproducibility in various measuring conditions are considered. The measurement uncertainty of the calibration system is estimated within $\pm$ 2.0㏈.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제20권9호
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• pp.841-848
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• 2010

Previous experimental results show that the magnetostrictive transducer has the peculiar characteristic with relation to their reversible magnetization and its practical usage will be hindered by this phenomena. In this paper, the idea of anhysteretization is adopted in order to solve this problem. The experimental results reveal that the anhysteretization can get rid of the extraordinary phenomena which are occurred by the change of biasing magnetic field. The effects of two important parameters, which are the amplitude and the decaying time of this process, on the anhysteretization are investigated experimentally. Finally the best operating condition is proposed in order to maximize the sensitivity under the anhysteretization.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제23권2호
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• pp.33-37
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• 2000

The authors fabricated ultrasonic transducer with PVDF[poly(vinylidene fluoride)] piezoelectric polymer film. When impulse waves were applied to the PVDF ultrasonic transducer, the dependence of the response properties on the backing material with copper was investigated through not only theoretical calculations using Mason's equivalent circuit but also experimental measurements. The experimental pulse response properties agree with those of the theoretical calculations and the pulses were shorter than those for a PZT transducer. If such short-pulse properties are used in an medical ultrasonic image diagnosis apparatus, the resolution of the apparatus will be improved. When the insertion loss was calculated theoretically to the PVDF ultrasonic transducer, the frequency characteristics of its showed wideband frequency.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1988년도 전기.전자공학 학술대회 논문집
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• pp.802-805
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• 1988

The objective of the present study was to manufacture the piezoelectric composites of Lead Zirconate Titanate (PZT) - polymer for applications such as ultrasonic medical diagnosis and hydrophone. The PZT rod-polymer composites have been prepared with 4.5 to 57 volume percent PZT using 1.5 mm rod, so the connectivity pattern of the two phase is 1-3 type. The electromechanical coupling factors of radial mode ($k_{p}$) and thickness mode ($k_{t}$) were nearly independent of the volume percent PZT, which were 0.3 and 0.65, respectively. The acoustic impedance of the piezoelectric composites was measured by the resonance technique in the frequency range 50 KHz-1.5 MHz, which was in the range of 3.8 - 60 Mrayl.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제32권4호
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• pp.269-275
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• 2007

In this study, ultrasonic transducers for non-destructive contact measurement of whole fruits were developed. The design parameters for ultrasonic transducer such as acoustical impedance of fruits, kinds of piezoelectric materials, ultrasonic wave frequency, and transducer diameter were investigated. In order to match the acoustical impedance between piezoelectric material and fruit, various materials were fabricated and evaluated. Also to control the sensitivity and bandwidth of the ultrasonic transducer, various backing materials were fabricated and evaluated. Especially, the wear plate of the ultrasonic transducer was designed and fabricated considering the curvature of fruit. The central frequencies of two developed ultrasonic transducers were about 100 kHz and 200 kHz, respectively. With the developed ultrasonic transducers, non-destructive evaluation of the fruit will be possible.

• 한국음향학회지
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• 제18권3호
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• pp.55-61
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• 1999

본 연구에서는 쿼드러춰 방식의 초음파현미경을 구성하고 미세한 높이변화를 갖는 표면결함에 대한 진폭영상과 위상영상을 복원하여 상대적인 영상 강도의 변화와 영상의 질을 비교 분석하였다. 본 실험에서는 중심주파수가 3㎒인 focused 변환기를 사용하여 초음파현미경을 구성하고 알루미늄 재료를 선택하여 하나는 직경이 2㎜이고 깊이가 100㎛인 원형결함을 갖도록 하였고 다른 하나는 직경이 4㎜이고 깊이가 5㎜인 원형결함을 갖도록 시편을 제작하였으며 이들에 대한 진폭과 위상영상을 복원하였다. 결함 깊이가 100㎛인 원형결함이 존재하는 시편에 대한 라인 스캔(line scan) 결과 상대적인 영상강도의 진폭 변동율은 7%로 미약한 반면에 위상 변동율은 89%로 커다란 변화를 나타내므로 결함에 대해서 위상영상이 우수한 콘트라스트를 보였다. 이에 비하여 결함의 깊이가 5㎜인 시편에 대해서 진폭영상은 위상영상에 비하여 우수한 콘트라스트를 보이므로서 결함 깊이가 한 파장을 기준으로하여 위상영상과 진폭영상은 큰 차이를 나타내었다. 따라서 쿼드러춰 검출방식의 초음파현미경은 진폭만을 검출하는 포락선 검출기에 비해 한 파장보다 작은 높이변화를 갖는 결함의 탐상시 위상영상을 진폭영상의 상호보완적인 관계로 사용하므로서 결함의 미세 높이 변동을 효율적으로 평가 할 수 있다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제23권5호
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• pp.351-364
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• 2002

일차원 어레이 변환자를 기계적으로 움직여 3차원 영상을 얻는 기존의 3차원 초음파 영상 기법은 일차원 배열 변환기가 갖는 고도방향 해상도의 저하를 극복하기 어렵다. 한편 이차원 위상 어레이 변환자를 이용하는 실시간 3차원 영상 시스템은 많은 수의 채널 수를 가지기 때문에 고비용의 매우 큰 빔집속부를 필요로 한다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 본 논문에서는 2차원 곡면 어레이 상에서 256 채널의 송수신 부구경을 전기적으로 움직이면서 관심영역의 입체영상을 얻을 수 있는 3차원 영상화 기법을 제안하였다. 이를 위해 본 논문에서는 상용 3차원 영상 장치에 사용되는 기계 주사식 일차원 곡면 어레이 변환자와 측방향과 고도방향으로 동일한 시야각을 갖는 이차원 곡면 어레이 변환자를 설계하였다. 또한 제안된 방법에서는 256 개의 제한된 채널 수를 이용하면서도 송수신 부구경의 크기를 증가시켜 보다 향상된 해상도의 영상을 구현하기 위해 직사각형 모양의 부구경에서 네 모서리 부분의 어레이 소자들을 적절히 제거한 형태의 부구경을 사용하였다. 특히 수신시는 고도방향이나 측방향으로한 배열 소자씩 건너뛰는 희박 어레이 기법을 적용하여 수신 부구경의 크기를 증가시켰다. 또한 수신시 희박 어레이로 인한 소자간의 간격 증가로 인해 유발되는 그레이팅 로브 상승을 억제하기 위해 송신시에는 희박 어레이를 적용하지 않고 폴드-오버 어레이 기법을 적용함으로써 송신부구경의 크기를 측방향과 고도방향으로 각각 두배만큼 증가시키는 효과를 얻었다. 제안한 방법을 통해 기존의 기계 주사식 일차원 어레이 변환자를 이용한 실시간 3차원 시스템과 비교하여 측방향으로는 거의 같고 고도방향으로는 훨씬 우수한 해상도의 영상을 획득할 수 있음을 컴퓨터 모사실험을 통해 검증하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권6호
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• pp.483-489
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• 2017

본 연구에서는 초음파 기법을 이용하여 메가헤르츠 대역에서 작동하는 마이크로 캔틸레버의 공진 주파수를 측정하였다. 고출력 초음파 펄스 발생기와 탐촉자를 이용하여 실리콘 재질의 마이크로 캔틸레버를 가진하였으며, 532 nm 연속파장(continuous wave) 레이저를 광원으로 하는 마이켈슨 간섭계를 사용하여 자유진동하는 마이크로 캔틸레버의 시간영역 파형을 획득하였다. 고속 푸리에 변환(fast Fourier transform)을 통한 주파수 응답 특성으로부터 마이크로 캔틸레버의 고유진동수를 평가할 수 있었으며, 유한요소법을 이용한 수치해석을 통하여 그 타당성을 검증하였다. 본 연구는 기존 원자현미경 기반의 측정기술과 대비하여 민감도를 향상시킬 수 있는 특성평가 기법을 제시한다.

• 수산해양기술연구
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• 제34권2호
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• pp.135-138
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• 1998

이 논문은 정치망에서의 어군의 입망상태를 원격으로 감시하기 위하여 개발한 디지털 원격 어군 탐지기의 구성과 실험 결과에 대하여 기술한다. 그 원격 어군탐지기는 해상국와 육상국으로 구성하였다. 전자는 50 kHz의 초음파 송수신부, 자작한 16비트 싱글보드컴퓨터, 데이터 링크용 무선모뎀으로 구성하였다. 싱글보드컴퓨터는 초음파펄스 송신용 트리거 신호, 최대탐지거리, A/D 변환기의 샘플링 간격, 데이터 링크를 제어한다. 에코 데이터의 샘플링 간격은 80${\mu}$s로 하였다. 후자는 해상국과 동일한 무선 모뎀, 에코그램을 표시하고 그 때의 raw data를 저장하는 노트북 컴퓨터로 구성하였다.필자는 시험 제작한 원격 어군탐지기의 실용성을 확인하기 위한 현장 실험을 행하였다. 그 결과, 얻어진 에코그램은 정치망내의 어군행동을 감시하기에 충분하게 양호하고 명료하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제37권2호
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• pp.141-147
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• 2024

강유전체, 압전체 및 전왜 재료의 전기-기계적 반응의 기본 원리를 이해하기 위해 전기장 인가에 따른 변형 측정법은 널리 사용되고 있다. 특히, 전기 자극에 반응하는 압전 재료의 변형 특성을 이해하는 것은 압전 액츄에이터, 음향 장치, 초음파 발생기와 같은 부품을 연구하고 개발하는 데 중요하다. 이 튜토리얼 논문에서는 다양한 산업 분야에서 널리 사용되는 변위 측정 장치인 선형 가변 차동 변환기(linear variable differential transducer, LVDT)의 구성 요소와 작동 원리를 소개한다. 또한 전기장을 인가하여 강유전체, 압전체 또는 전왜 재료의 변형 특성을 측정하기 위해 LVDT를 사용하는 실험 장치의 구성을 소개한다. 그리고 이 논문에는 LVDT 실험 장치를 통해 얻은 간단한 측정 결과와 분석이 포함되어 있어서 다양한 재료의 전기-기계 상호 작용 연구 방법에 대해 유용한 정보를 제공한다.