• 한국음향학회지
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• 제17권4호
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• pp.67-71
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• 1998

초음파 선형트랜스듀서에서 제한회절음장은 영상깊이에서 다른 방향으로 진행하는 평면파들의 선형적인 중첩으로부터 구한다. 제한회절음장을 구현하기 위한 송신음장은 영상 깊이를 지나가는 평면파들의 공간적인 확장으로부터 구해지는데 실제의 하드웨어로 구현하 기 어렵다. 본 논문은 진행방향이 다른 pulsed mode 평면파를 각각 송신한 후, 얻어진 데이 터로부터 합성집속 방법에 의하여 제한회절빔을 구현하였다. 제안한 방법은 모든 송신소자 에서 발사되는 음장의 크기가 동일하므로 송신전력이 증가하여 신호대잡음비와 명암비를 증 가시키며 간단한 하드웨어로 구현이 가능하다. 시뮬레이션 결과는 송신은 한점집속, 수신은 동적집속을 사용하는 기존의 방법과 비교하여 주엽(mainlobe)의 폭과 부엽(sidelobe)의 크기 관점에서 우수함을 증명하였다.

• 한국음향학회지
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• 제16권5호
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• pp.105-111
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• 1997

수은이 다른 물이 층상구조를 이루고 있는 수중에서의 초음파 음장해석에 각 스펙트럼법을 도입하기 위하여, 그 도입에 따른 유효성과 오차의 정도를 가상의 경계를 고려한 등수은의 수층을 이용하여 분석하였다. 그 결고, 각 스펙트럼법은 단시간내에 비교적 정확한 음장산출이 가능하나 해석시 필요한 기준음장의 공간적 영역의 제한 및 푸리에변환시의 데이터 수의 제한으로 인하여 다소 오차을 발생시킴을 확인하였다. 그 오차를 감소시키기기 위한 한 방안으로 Lommel 근사법과 각 스펙트럼법을 복합하는 새로운 방법을 제안하였는데, 그 방법은 산출된 음장의 오차를 감소시키는데 유효하였다.

• 한국음향학회지
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• 제20권5호
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• pp.76-82
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• 2001

음향특성이 균일하지 않는 생체조직은 특정의 형태 유지가 어렵기 때문에 종래의 극소형 수중청음기의 스캐닝 방법에 의한 초음파 음장 전파특성 측정이 곤란하다. 본 연구에서는 PVDF (Polyvinylidene fluoride) 압전막을 사용하여 2차원 배열 수중청음기를 제작하고, 그것에 의한 음장 측정 시스템을 구축한 후, 생체조직에 적용하였다. 중심주파수 2.25 ㎒이고 직경이 13㎜인 원형평면 트랜스듀서에 의한 실험 결과, 구축한 시스템에 의해 비교적 정밀한 음장 측정이 가능한 것을 알았으며, 그 주파수에 대해 소와 돼지의 간에서는 각각 0.7∼l.3dB/cm (평균; 1.0 dB/cm), 1.0∼l.8 dB/cm (평균; 1.6 dB/cm), 근육에서는 각각 0.9∼2.9 dB/cm (평균; 2.1dB/cm), 1.7∼3.3 dB/cm (평균: 2.5 dB/cm)의 값을 갖는 감쇠계수의 공간적 분포를 측정할 수 있었다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2002년도 하계학술발표대회 논문집 제21권 1호
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• pp.385-388
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• 2002

현재 복부용 초음파 진단장치에 가장 일반적으로 사용 되고 있는 3.5MHz의 굴곡형 선형배열(curved linear array) 탐촉자에 대하여, 탐촉자 요소의 폭과 높이, 측 방향 및 높이 방향의 곡률 반경 둥의 구조적인 파라메터 변화가 음장에 미치는 영향을 시물레이션을 통하여 체계적으로 해석하였다. 시물레이션에 있어서, 탐촉자는 128개의 요소변환자 중 32개에 의해 초음파 빔을 형성하며, 매질 중에 방사된 파형은 코사인 포락선을 갖는 3주기의 펄스인 것으로 일정하게 가정하였다. 시뮬레이션의 결과, 탐촉자의 측 방향 및 높이 방향 곡률보다는 탐촉자 요소의 폭 및 개구높이가 음장에 더 많은 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2001년도 추계학술발표대회 논문집 제20권 2호
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• pp.205-208
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• 2001

기존 의료용 초음파 진단장치에 사용되고 있는 선형 배열 탐촉자를 대상으로, 과도음장의 전파특성을 해석하고, 음장 변화에 민감하게 영향을 미치는 구동 펄스의 형태 및 탐촉자의 요소의 크기(element width), 곡률반경(Radius of curvature), 초점길이(focal length) 등 구조적인 변화에 따른 과도음장 전파 특성의 변화 양상을 시뮬레이션을 통해 체계적으로 해석하였다. 나아가, 매질이 간, 근육, 지방 등의 생체 조직인 경우의 음장 변화 특성을 비교 분석하였다.

• 한국음향학회지
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• 제18권2호
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• pp.40-47
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• 1999

송신 초음파 음장에서 해상도를 증가시키기 위하여 집속방법을 널리 이용한다. 집속은 영상점이 있는 Mainlobe 방향에서 돌아온 반사 신호의 크기를 증가시키지만, sidelobe에 의한 반사 신호는 상쇄되어 크기가 줄거나 없어진다. 그러나 집속한 뒤에도 sidelobe의 신호가 완전히 제거되지 않을 경우 영상의 해상도를 크게 저하시킨다. 본 논문은 초음파의 음장특성에 따라 수신된 신호를 Fourier transform하여 주파수 영역에서 sidelobe와 null 방향에서 돌아오는 수신신호의 크기를 구하여 비율에 따라 영상값을 scaling함으로써 sidelobe의 영향을 줄여 해상도를 향상시키는 방법을 제안하였다. 제안한 방법을 컴퓨터 시뮬레이션과 실험으로 검증하여 mainlobe의 폭이 줄고 sidelobe가 감소함을 보였다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1999년도 학술발표대회 논문집 제18권 1호
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• pp.387-390
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• 1999

누설탄성표면파(Leaky Surface Acoustic Wave : LSAW) 측정에 사용하는 것을 목적으로 PVBF 압전막을 이용하여 직선집속 초음파트랜스듀서를 제작하고 그 특성을 평가하였다. 제작은 한쪽 면이 원통형 구조를 갖는 구리, 알루미늄, 3mmPVC-에폭시 3가지 재료를 배면층으로 사용하여 각각에 PVDF를 부착시켜서 수중에 음파를 방사하도록 구성하였고, 특성평가는 임펄스응답 특성과 음장 특성으로 나누어서 평가하였다. 임펄스응답 특성은 제작한 3종류의 집속 초음파트랜스듀서에 대해 실험적으로 측정하고, Mason 등가회로1)를 이용한 이론적 해석결과와 비교하였다. 음장특성 측정실험은 구리를 배면체로 하여 제작한 집속 초음파트랜스듀서에 대해서 실시하였고, 그 이론적인 계산결과는 Raylelgh-Somme-rfeld 회 절이론2)을 도입하여 초점면에 형성되는 음압분포를 계산하는 것으로 얻어졌다. 실험은 펄스 초음파 송수기 및 $2{\mu}m/step$으로 이동하는 정밀 x-y-z 스테이지를 컴퓨터에 연결하여 자동 측정하는 것으로 수행되었는데, 그 결과는 이론 해석결과와 비교적 잘 일치하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제18권3호
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• pp.163-171
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• 1998

터빈 디스크에서 발생하는 결함에 대한 초음파탐상기술을 확립하기 위하여 초음파탐촉자의 근/원거리 음장 및 지향성에 대하여 연구하였다. 영광원자력 LP터빈 No. 6 디스크와 동일하게 대비시험편을 제작하였고 터빈로타 디스크의 초음파탐상에 사용된 5MHz PZT 압전탐촉자의 직경에 따른 근/원거리 음장 및 지향성을 계산하고 실험을 통하여 확인하였다. 쐐기와 디스크로 구성된 실험계에서 bore면에 깊이 2mm 및 4mm 인공결함을 지닌 시편과 직경이 0.5inch이고 중심 주파수 5MHz인 초음파탐촉자를 이용하여 계산 및 실험을 수행하였고 그 결과를 비교, 분석하였다. Keyway 영역에 발생한 결함의 탐상능력을 평가하기 위하여 내부의 53mm 및 75mm 지점에 초음파탐촉자를 두고서 $45^{\circ}$ 및 $90^{\circ}$ 경사각 초음파탐촉자를 설치한 경우를 가정하여 결함의 탐상영역을 결정하였다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1999년도 학술발표대회 논문집 제18권 1호
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• pp.175-178
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• 1999

원형단면을 갖는 수신용 하이드로폰과 같은 면적의 정사각형 단면을 가정하여, 상온의 증류수를 매질로 초음파 변환기에서 방사되는 음장의 공간적 분포를 모의실험하였다. 이러한 "정사각형 평면 근사 평균법(이후 평면 근사 평균법)"을 이용하여, x-축 주사, z-축 주사, xy-평면 주사 및 xz-평면 주사를 모의실험하여 실제 실험에서 나타날 수 있는 여러 가지 현상을 조사하였다. z-축 주사 모의 실험 결과는 Beissner의 이론과 비교하여 비교적 잘 일치하였다

• 한국음향학회지
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• 제17권6호
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• pp.14-22
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• 1998

기존의 널리 사용되는 초음파 영상진단기에서는 수신집속은 모든 점에 대해 행하는 것이 가능하지만 송신접속은 미리 정해진 수 개의 점에 대해서만 행하는 한계가 있다. 본 논문에서는 영상화할 대상이 정지해 있거나 매우 느리게 움직이는 경우에 한하여, 송신음장 의 집속은 합성집속방법(synthetic focusing)을 사용하고, 수신집속은 동적 집속(dynamic receive focusing)을 이용함으로써 모든 영상점에서 송수신 집속하여 측방향 해상도를 향상 시키는 방법을 제안하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과 초점깊이에서와 같은 해상도를 유지하 는 음장거리(fields of depth)가 기존의 방법에 비하여 월등히 우수하였으며, 3.5MHz의 선형 배열변환기를 이용하여 펜텀 영상에 대한 실험 결과도 모든 영상 깊이에서 측방향 해상도가 기존의 B-mode의 영상보다 우수하였다.