• 한국음향학회지
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• 제30권1호
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• pp.56-62
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• 2011

본 연구에서는 생체 외 조건에서 12개의 관형 피질골 샘플에 대하여 피질골 샘플의 축방향을 따라 전파하는 first arriving signal (FAS) 및 slow guided wave (SGW)와 같은 유도초음파의 위상속도를 측정하고, 각각의 위상속도와 피질골 두께 사이의 상관관계를 고찰하였다. FAS 및 SGW의 위상속도는 12.7 mm의 직경 및 200 kHz의 중심 주파수를 갖는 한 쌍의 비집속형 초음파 변환기와 함께 공기중에서 축방향 전파법을 이용하여 측정되었다. 200 kHz에서 측정된 FAS의 위상속도는 피질골 두께와 매우 높은 음의 상관관계를 나타냈으며, FAS 이후에 수신되는 SGW의 위상속도는 피질골 두께와 높은 양의 상관관계를 나타냈다. FAS 및 SGW의 위상속도를 독립변수로 하고, 피질골 두께를 종속변수로 하는 단순 및 다중선형회귀모델의 결과로부터 다중선형회귀모델의 결정계수가 단순선형회귀모델의 결정계수보다 높게 나타났다. 또한 12개의 관형 피질골 샘플에 대하여 200 kHz에서 측정된 FAS 및 SGW의 위상속도는 각각 판형 피질골에 대하여 200 kHz에서 계산된 S0 및 A0 램 모드의 위상속도와 잘 일치하였다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제35권3호
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• pp.189-196
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• 2010

This study was conducted to develop an non-contact ultrasonic transducer for measurement of fruit firmness. The center frequency of non-contact ultrasonic transducer was 500 kHz. As an active element of non-contact ultrasonic transducer, the 1-3 piezoelectric composite material was selected. That material has high piezoelectric properties such as electro-mechanical coupling factor, $k_t$ and piezoelectric voltage constant, $d_{33}$ and also that material has low acoustical impedance which enables to matching the acoustical impedances between piezoelectric material and air. As a front matching material between 1-3 piezoelectric composite material and air, various kinds of paper with different thickness were tested. To control the dead-zone of the fabricated non-contact ultrasonic transducer, the backing material composed of epoxy resin and tungsten powder were made and evaluated. The fabricated non-contact ultrasonic transducer for fruit showed that the cneter frequency, bandwidth and beamwidth were approximately 480 kHz, 30 % and 12 mm, respectively. It was concluded that non-contact measurement of apple firmness would be possible by using the fabricated non-contact ultrasonic transducer.

• 한국음향학회지
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• 제9권3호
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• pp.48-55
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• 1990

2차 샘플링이 도플러 신호의 평균 주파수 측정에 미치는 영향에 대해서 분석을 하였다. 아나로그/디지탈 변환기(analogue-to-digital converter)의 샘플링 주파수를 낮추기 위해 수신 신호를 $4f_0$ 대신에 $4f_0$/5나 $4f_0$/9의 낮은 주파수로 샘플링에서 도플러 신호를 얻을 수 있다. ($f_0$는 송신 신호의 중심 주파수이다.) 일반적인 도플러 시스템에서처럼 수신 신호가 협 대역이면 낮은 샘플링 주파수로 인해 발생되는 평균 주파수의 측정에 대한 오차는 무시할 정도로 작다는 것을 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통해 증명하였다.

• 한국수산과학회지
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• 제47권3호
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• pp.292-301
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• 2014

The objective of this study was to design and develop a broadband ultrasonic transducer that has both wide bandwidth and high sensitivity to measure broadband echoes related to identifying fish species. A broadband ultrasonic transducer providing a nearly flat transmitting response band of 40.2-75.5 kHz with a -12 dB bandwidth of 35.3 kHz was achieved by integrating 12 tonpilz transducer elements operating at different resonance frequencies. The average transmitting voltage response, receiving sensitivity, and figure of merit values in this frequency band were 168.4 dB (re $1{\mu}Pa/V$ at 1 m), -196.8 dB (re $1V/{\mu}Pa$), and -28.4 dB, respectively. The results suggest that bandwidth and sensitivity can be widened and improved by adjusting the array pattern and the structure of tonpilz transducer elements.

• 한국수산과학회지
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• 제47권3호
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• pp.302-312
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• 2014

This article describes the design and performance characteristics of a broadband ultrasonic mosaic transducer. We focus on the improved bandwidth in the high frequency band of a previously designed broadband ultrasonic transducer (Lee et al., 2014). The improvement in the pulse-echo bandwidth was achieved by employing twelve $2{\times}2$ element subarrays, operating at different resonance frequencies, and utilizing the mosaic array concept. We found that the -6 dB and -12 dB bandwidths of the newly developed broadband ultrasonic mosaic transducer, were up to 155% and 170% of the previously designed model, with a quality factor of 1.71 and 1.25, respectively. The averaged TVR (transmitting voltage response), SRT (receiving sensitivity), and FOM (figure of merit) values in a nearly flat transmitting response band, from 45 to 105 kHz providing a -12 dB bandwith of 60 kHz, were 163.3 dB (re $1{\mu}Pa/V$ at 1 m), -192.8 dB (re $1V/{\mu}Pa$), and -30.9 dB, respectively.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제9권10호
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• pp.1053-1059
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• 1996

The pulse-echo response of the piezoceramics PZT-polymer 3-3 type composite transducers with various PVA additions were investigated. The PZT powder was prepared by the molten salt synthesis method. The porous PZT specimens will be used as a filler to make 3-3 type comosite were prepared from a mixture of PZT and polyvinylalcohol(PVA) sphere by utilizing BURPS(Bumout Plastic Sphere) technique. It was shown that the transmitting and receiving sensitivity of 3-3 type piezoelectric composite transducers could be improved than that of solid PZT transducers. The reason is that 3-3 type piezoelectric composite have low dielectric constant, density and acoustic impedance. The distance between transducer and reflector was in good agreement with the distance calculated from the longitudinal velocity of the specimens and receiving time observed pulse-echo responses on the ultrasonic transducer analyzer.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2005년도 추계학술대회논문집
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• pp.856-859
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• 2005

The OPMT(Orientation-adjustable Patch-type Magnetostrictive Transducer) was proposed as a tool for generating and measuring the ultrasonic Lamb wave in plate type structures. This sensor has a lot of new features compared to the traditional piezo-type ultrasonic transducers. As an example, it does not need any kind of wiring for lunching or measuring ultrasonic waves. But it has also definite limitation for practical usage as a nondestructive testing tool in that it cannot help rotating the direction of ultrasonic wave manually. The idea for 'scanning OPMT' is proposed in this respect. Two kinds of basic ideas for rotating the wave direction not manually but electrically are proposed. The fabrication of the transducer and the testing for Identifying the primary characteristics are done for one of the proposed transducers. The results says that there are the possibilities as a new tool for NDE in that the proposed transducer follows well the characteristics of the traditional OPMT. But there are also the 1imitations to overcome.

• 한국음향학회지
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• 제30권5호
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• pp.239-248
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• 2011

초음파 의료용 변형률 영상에서 화질을 향상시키기 위해서는 정확한 변위를 계산하여야 한다. 본 논문에서는 2차원 방향의 움직임에 의한 변위를 구할 때 1차원 변위 계산법을 적용하기 위하여 초음파 신호의 축방향 변위와 측방향 변위를 분리하여 계산하였다. 측방향 변위를 계산하기 위하여, 측방향으로 정렬된 1차원 신호를 해석 신호 (analytic signal)로 변환한 뒤 상호상관방법을 이용하였다. 제안한 측방향 변위계산 알고리즘을 이용하여 구한 측방향 변위로 측방향 움직임을 보상한 뒤에, 다시 축방향 변위를 구하여 변형률 영상을 얻었다. 제안한 방법으로 얻은 변형률 영상은, 기존의 축방향 변위만 계산하여 얻은 변형률 영상에 비해 신호 대 잡음비와 명암대비 대 잡음비에서 향상됨을 팬텀과 인체 데이터를 이용한 실험을 통해 확인하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제23권3호
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• pp.243-251
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• 2002

합성 싱크 음장은 선형지연을 가지는 펄스 평면파를 송신한다. 송신집속은 각각 다른 시간에 송신된 진행방향이 다른 평면파들에 대한 수신신호를 모두 저장하고 있다가 합성집속 방법을 이용한다 이러한 송신 집속 방법은 송신시 전체의 소자를 동시에 사용함으로 높은 SNR을 얻을수 있고. 양방향 동적집속이 가능하다. 본 논문에서는 합성싱크음장 집속방법을 구현하기위한 문제점을 고찰하고, 5MHz의 선형변환기를 이용한 초음파 영상진단기에서 펜텀과 인체의 영상에 대하여 합성싱크음장 집속방법을 실험으로 검증하였다 펜텀 영상의 경우 기존의 방법에 비하여 더 좋은 해상도로 더 깊이 영상화 할 수 있었다. 인체 영상의 경우 인체의 움직임과 위상수차(phase aberration) 등으로 인한 효과로 해상도는 떨어지지만. 기존의 집속방법에 대하여 5배 이상의 frame 율의 속도로 영상을 얻어도 기존의 방법과 비슷한 해상도를 얻을 수 있었다

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1984년도 추계학술발표회 논문집
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• pp.15-19
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• 1984

본 연구는 piezo-electric transducer 등가회로의 모델링에 관한 연구로서 진동시에 발생하는 공진주파수와 harmonics까지 고려한 등가모델을 제시하였다. 실험결과 공진주파수만을 고려한 모델의 경우 harmonics를 제외한 부분에서 평균 6.5%의 오차가 발생하였으며 harmonics까지 고려한 모델에서는 평균오차가 5.3%로서 그 차이점을 줄일 수 있어 실제등가회로에 접근함을 알 수 있었다. 본 연구의 결과는 음향변환기의 전기적 특성을 파악함으로써 전기-음향 상사관계의 제반응용에 이용될 것이 기대된다.