• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.35 no.10
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• pp.1257-1264
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• 2011

Guided ultrasonic waves propagating over long distances within a short period provide a fast long-range inspection method. However, structures with arbitrary cross-sections, such as rails, have complicated dispersion characteristics that make analysis of the ultrasonic signal difficult. Therefore, an understanding of the characteristics of the propagating waves in rails is important for the creation of a reliable and practical inspection system using guided waves. In particular, it is necessary to investigate the dispersion characteristics of the guided waves. This paper introduces a method for the calculation of the dispersion curves of KS60 rails by adopting a SAFE method, and discusses the possibility of using guided waves as a technique for rail inspection.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.20 no.3
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• pp.238-245
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• 2000

유도초음파를 이용하면 배관 및 박판과 같은 파유도체에 대한 광범위한 비파괴탐상을 할 수 있게되어 시간과 경비를 절약할 수 있는 장점이 있다. 그래서 유도초음파를 이해하고 활용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 유도초음파가 기존의 체적 초음파와 크게 다른 점은 분산성있어 초음파의 전파속도가 진동수와 파유도체의 두께에 의존한다는 것과 전파 특성이 다른 무한개의 모드가 존재한다는 것이다. 본 논문에서는 박판과 배관에서의 유도초음파를 이해하고 비파괴탐상에 적용하기 위해 필요한 모드의 분산과 선택 그리고 확인에 대해 이론적인 결과와 및 실험적인 예를 제시하여 그 개념을 소개하였다.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• spring
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• pp.529-534
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• 2002

유도초음파는 얇은 판재와 다층재료를 평가하는데 널리 사용되는데, 이를 정량적으로 이용하기 위해서는 위상 및 군속도의 분산선도는 필수적이다. 본 연구에서는 후방복사 리키 램파를 이용하여 위상속도 분산곡선과 군속도를 측정하였다. 물에 잠긴 판재에 입사각을 변화 시키면서 판재에서 발생하는 후방복사 초음파 신호를 측정하였고, 후방복사된 초음파 신호는 유도초음파의 분산특성을 지님을 보였다. 입사각도와 수신된 파형의 주파수 분석을 통하여 램파의 위상속도 분산선도를 구하였다. 또한, 특정한 입사각에서 입사점을 변화시키면 서 론 파형의 시간대역 이동으로부터 군속도를 측정하였다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.41 no.1
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• pp.9-15
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• 2022

In order to overcome the limitation of conventional nanoparticle dispersion methods such as sonicator or homogenizer, a filtration method using an ultrasonic atomization effect and cyclones was proposed in this study. A 0.5 wt% suspension was made with Al₂O₃ powder with an average diameter of 250 nm. The suspension was filtered by the proposed method after pre-dispersing using a sonicator and a homogenizer, respectively. As the result, in the case of the suspension after pre-dispersing with a sonicator, the particle size distribution of the filtered suspension started showing up a single normal distribution indicating the mode of the average diameter only after the 3rd cyclone process. On the other hand, in the case of the suspension with the homogenizer pre-dispersion, similar results appeared from the 2nd cyclone process. Filtration of various types of nanoparticles is expected to be possible by adjusting ultrasonic atomization frequency and manipulating the design of the cyclone.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.21 no.4
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• pp.391-397
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• 2001

The guided wave propagation in inhomogeneous multi-layered structures is experimentally explored based on theoretical dispersion curves. It turns out that proper selection of incident angel and frequency is critical for guided wave generation in multi-layered structures. Theoretical dispersion curves greatly depend on adhesive zone thickness, layer thickness and material properties. It was possible to determine the adhesive zone thickness of an inhomogeneous multi-layered structure by monitoring experimentally the change of dispersion curves.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.34 no.3
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• pp.233-240
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• 2014

In this study, we investigated the dispersion characteristics of guided waves in thin films. Dispersion curves are essential for understanding not only the behavior of ultrasonic waves, but also the mechanical properties of thin films. Matrix techniques are presented for modeling ultrasonic waves in multilayered structures before being used to calculate the dispersion curves for Al-steel and Al-composite specimens. When compared with the dispersion curves obtained using the commercial program (Disperse), the dispersion curves generated from the transfer matrix method show its validity. These developed methods are used to obtain dispersion curves for Al thin films deposited on a Si substrate. The resulting dispersion curves enable observation of both dispersive and non-dispersive behavior for the guided waves, depending on the thickness of the thin films.

• Polymer(Korea)
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• v.38 no.3
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• pp.272-277
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• 2014

We studied in-line monitoring the dispersion of highly energetic material simulant by a twin screw extruder having a high temperature ultrasonic system. The simulant suspension system consisted of ethylene vinyl acetate and Dechlorane plus 25 as binder and filler, respectively. With increasing filling fraction, the ultrasonic velocity was not changed but the attenuation linearly decreased. It was possible to estimate the solid fraction of well dispersed suspension system by measuring ultrasonic attenuation. The ultrasonic attenuation of samples filled over 60 v% approached straight line with increasing filling fraction when the samples was extruded repeatedly. It was due to the enhanced dispersion of solid particles in the suspension system. It was believed that the degree of dispersion and filling fraction could be obtained by combination of on-line measurement like ultrasonic attenuation and off-line analysis like TGA and SEM with image analyzer.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.1213-1215
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• 2008

분산능력은 나노콤포지트의 제반적인 물성에 큰 영향을 준다. 그러나 유기용매를 사용한 분산능력은 전기적 절연특성에 불순물케리어로 작용되는 경우가 있어 오히려 절연성능 즉, 결합이 약하게 작용되는 결과를 가져오게 된다 이런 이유로 물리적인 분산법인 강력초음파법을 이용하여 Epoxy/Organoclay_93A 나노콤포지트를 제조하였다. 최적의 초음파 적용시간을 연구하기위해 강력초음파를 15,30,60,120분 각각에 대해 적용하였다. 적용시간은 기계적,전기적인 물성에 독립적인 특성을 나타내었다. 그러나 전반적인 물성의 비교에서 최적의 초음파 적용시 60분의 경우가 가장 양호한 결과를 얻었다. 기계적, 전기적인 물성에서 1차경화만으로 측정자료로 최적의 2차 경화를 가져가하면 더욱 높은 물성을 가져오게 될 것이다.

• Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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• 2011.03a
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• pp.53-53
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• 2011

Poly(lactic acid)(이하 PLA라 칭함)는 1970-80년대의 초기 연구에서는 높은 제조비용과 희귀성에 의해 봉합사와 약물전달시스템으로 용도가 제한적이었으나 1980년대를 거쳐 1990년 이후 농업의 혁신적인 변화를 거쳐 옥수수의 다양한 측면의 이용의 하나로서 6-7년 전부터 양산화에 성공하여, 의류, 필름 및 플라스틱의 여러 가지 분야에서 적용가능성을 모색하고 있다. PLA의 장점은 석유가 아닌 천연 원료에서 얻을 수 있으며, 기존의 합성섬유와는 달리 일정한 조건하에서 미생물 등에 의해 물과 이산화탄소로 90% 이상 분해되는 친환경적인 소재이다. 합성섬유에서 의류용으로 대부분 사용되는 폴리에스테르(이하 PET라 칭함)와 유사한 물성을 가지고 있는 PLA섬유는 PET섬유와 유사한 분산염료로 염색할 수 있다. 따라서 PLA섬유는 분산염료에 의한 염색법을 중심으로 연구되어지고 있으나, PET 섬유의 융점이 $254^{\circ}C$부근인 반면, PLA섬유는 $160-170^{\circ}C$부근이다. 이로 인해 PLA를 섬유로 용도전개에 있어서 약점으로 작용하고 있다. 그러나 PLA섬유는 특유의 경량감과 새로운 촉감 등의 많은 장점을 지니고 있어 여러 가지 용도전개가 되어지고 있다. 초음파는 사람이 들을 수 없는, 사람마다 한계값은 다르지만, 주파수 약 25kHz이상의 음파를 말하며, 주파수가 높고 파장이 짧기 때문에 강한 진동을 수반한다. 초음파의 이용 원리는 Cavitation이라는 현상으로 생성된 기포가 터지면서 강력한 에너지를 방출한다. 이것은 강력하여 사방으로 퍼져 물질표면이나 내부에 영향을 미친다. 섬유에서는 표면에 뭍은 불순물을 제거하는 세정 등에 응용되고 있으며, 염색분야에서도 다양하게 연구되어지고 있다. 본 연구에서는 초음파에 의한 PLA섬유의 염색성을 조사하였다. PLA섬유를 정련하여 초음파작용의 유무에 따라 염색하여 그 결과를 고찰하였다. 초음파 작용에 따른 분산염료의 표면 색변화는 없었으며, 섬유 표면 색 농도의 차이는 초음파 작용에 의하여 저온에서는 차이가 나타나지만, 고온인 $80^{\circ}C$에서는 오히려 낮아졌다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.1340-1341
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• 2008

에폭시-Organoclay 나노콤포지트를 두가지 분산기법으로 적용하여 제조하였다. 하나는 Centrifugal 기법과 또다른 하는 강력초음파를 이용하여 제조하였다. 초음파를 적용하지 않고 Centrifugal만으로 제조된 나노콤포지트를 충진함량별 교류/직류정극성 전압을 인가한 절연파괴 특성과 Organoclay 종류별 교류절연파괴 특성을 연구하였다. 충진함량 특성으로 원형에비하여 나노콤포지트의 절연파괴 특성을 향상되었고, 함량이 5wt%까지는 거의 같은 파괴강도를 나타내었고, 이후 함량이 증가될수록 오히려 감소되는 경향을 나타내었다. 종류별 Organoclay의 경우 10A특성이 가장 높은 교류절연파괴 강도를 나타내었다. 초음파를 적용한 경우 함량별 교류절연파괴 강도 역시 초음파를 적용하지 않은 경우와 유사한 함량별 절연파괴 경향을 나타내었다. 파괴강도는 초음파를 적용한 경우가 월등히 높은 47.3%가 향상된 결과를 나타내었다. 이는 향후 몰딩용 및 함침용 절연재료로서 응용될 고압절연물에 크게 이용될 것으로 본다.