• 디지털융복합연구
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• 제13권8호
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• pp.369-374
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• 2015

본 연구에서는 초음파매개물의 1차적인 목적이외에 부가적인 특징을 조합하여 새로운 초음파매개물의 개발 가능성을 모색하였다. 임의 제조된 각 제형에 따른 유동학적 특징과 제조비용을 기성품 제제와 비교 분석하였다. 초음파전파매개물은 제형에 따라 각기 다른 기능적 특성을 지니게 되며, 저점도에멀전과 오일젤에서 유동성이 가장 우수하였다. 제조비용에서는 수화젤 제형이 물성분이 많을수록 제조비용이 가장 낮았으며, 에멀전과 오일젤 제형에서는 오일의 함유량이 높을수록 제조비용에 많은 차이가 있었다. 본 연구는 초음파의 다양한 영역의 전문성을 겸비한 새로운 초음파매개물의 연구에 대한 초석을 이룰 수 있을 것으로 사료된다.

• 비파괴검사학회지
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• 제32권2호
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• pp.155-161
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• 2012

초음파 속도를 이용하여 다양한 종류의 주철에 대해 미세구조와 품질 특성을 평가하였다. 상용으로 사용되는 3종의 회주철 및 3종의 구상흑연주철을 준비하였으며, 열처리 미세구조의 영향을 평가하기 위해 구상흑연주철을 어닐링 열처리를 다르게 하여 시편을 준비하였다. 초음파 전파 속도 측정, 미세구조(펄라이트 분율, 흑연의 길이 및 구상화율) 정량화, 경도 측정을 행하여 이들 파라미터 사이의 경험적 상관관계를 확인하였다. 구상흑연주철의 초음파 전파 속도가 회주철에서의 속도보다 크게 나타났다. 구상흑연주철에서 펄라이트 미세조직의 분율이 감소할수록 경도 및 초음파 속도는 감소하였다. 초음파 속도를 주철 소재의 품질관리를 위한 비파괴평가 파라미터로서 사용할 수 있는 가능성을 보여주었다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1995년도 춘계학술대회논문집; 전남대학교, 19 May 1995
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• pp.190-195
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• 1995

초음파 세정기에 의한 세정 성능의 향상을 위한 연구로서, 세정조 내에서의 초음파 전파 현상을 이론적으로 밝히고, 수치해석에 의해 실제 상황의 음압 분포를 구하였으며, 실험에 의해 세정액 내 음압 분포를 확인하였다. 세정액 내의 음압 분포는 세정기 진동판으로부터의 거리에 따라 반파장 간격으로 극대점 또는 극소점이 반복된다. 이에 근거하여 세정 성능 향상 대책이 제시될 수 있게 되었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제28권2호
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• pp.112-118
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• 2008

본 논문에서는 유체에 포화된 다공성 매질에 적용되는 Biot 모델 및 modified Biot-Attenborough (MBA) 모델을 이용하여 해면질골에서 다공율 및 주파수에 대한 초음파 위상속도의 의존성을 예측하였다. 또한 선행 연구자들에 의하여 사람 및 소의 해면질골에서 측정된 값과 비교하였다. 해면질골에서 위상속도는 다공율 및 주파수가 증가함에 따라 감소하는 것을 알 수 있었다. 또한 전파각 효과를 포함하도록 수정된 Biot 모델 및 MBA 모델뿐만 아니라 Schoenberg 모델을 이용하여 해면질골에서 전파각에 대한 위상속도의 의존성을 예측하였다. 본 논문에서 이용된 이론적인 모델들은 초음파와 해면질골의 상호작용에 대한 물리학적인 이해를 증진시키는데 기여할 뿐만 아니라 골다공증을 진단하기 위하여 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국음향학회지
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• 제22권7호
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• pp.545-553
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• 2003

압전 변환기를 사용하는 초음파유량계에서 고온의 유체로부터 압전 변환기를 보호하기 위하여 도파관을 사용하면서 종진동 초음파 전파성능을 향상시키기 위한 연구를 하였다. 도파관을 따라 전달되는 열을 효율적으로 차단하는 도파관 재질을 선정하였고, 압전 변환기를 보호할 수 있는 도파관의 최소 길이를 파악하였다. 균일한 원형 봉의 종진동 가진 응답을 구하여 진폭을 최대로 하는 도파관 길이를 선정하였다. 원추형 테이퍼 봉의 가진 응답을 구하여 도파관의 단면 크기가 길이방향으로 작은 쪽에서 파동이 증폭됨을 확인하였다. 균일한 도파관에서 단면 반지름이 작을수록 펄스 파 분산이 줄어듬을 파악하고, 단일 봉 도파관을 사용한 실험으로 이를 입증하였다. 실용적 도파관으로서 철심 조합형 도파관을 제시하고 제작과 평가를 통하여 파동 전파의 우수성을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제31권6호
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• pp.399-409
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• 2012

본 논문에서는 초음파 연조직 팬텀에서 음향 복사력을 이용하여 횡탄성(shear modulus)을 측정하는 방법을 제안하였다. 이 방법은 집속 초음파 빔의 초점에서 음향 복사력에 의해 발생하는 변위의 상승시간에 기초하여 횡탄성을 정량적으로 산정한다. 제안한 방법의 타당성을 확인하기 위하여 횡파 전파법으로 측정한 횡파의 속도 및 횡탄성값 결과와 비교하였다. 횡파 전파법은 제한회절 송신음장에 의해 팬텀에서 발생하여 전파하는 횡파의 속도를 측정하여 횡탄성값을 계산하고, 이 값으로 교정된 데이터 획득 시스템에서 제안한 방법으로 측정한 횡탄성값을 횡파 전파법으로 측정한 값과 비교하여, 제안한 횡탄성 측정법의 유용성을 확인하였다. 두 방법 간의 상대오차는 횡파 속도는 4%로, 횡탄성값은 9% 이하로 계산되었다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.674-677
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• 2010

본 논문에서는 지반에 매립된 파이프에서 전파되는 유도초음파의 종파 모드 특성을 분석하였다. 지상 배관과는 달리 매립 배관에서는 주변 매질로 유도초음파의 누설이 발생할 수 있으며, 이로 인하여 유도초음파의 감쇠가 상대적으로 커질 수 있다. 따라서 본 연구에서는 유도초음파의 여러 특성들 중 종파 모드의 감쇠 특성을 중점적으로 분석하였다. 감쇠에 영향을 미치는 지반의 파동 특성(밀도, 체적종파속도, 체적횡파속도)을 결정하기 위하여 포화도와 다짐을 고려하였다. 포화도가 증가할수록 지반의 체적종파속도와 체적횡파속도는 감소하며, 다짐된 지반은 밀도와 체적종파속도, 체적횡파속도를 증가시킨다. 이와 같은 조건으로 결정된 지반의 파동 특성치와 배관의 물성치를 바탕으로 유도초음파 종파 모드의 감쇠 곡선을 계산하고, 특성을 분석하였다. 결과적으로 포화도가 증가할수록 종파 모드의 감쇠는 감소하는 경향을 나타내었고, 다짐이 증가할 경우 감쇠는 전반적으로 증가하는 경향을 나타냄을 알 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제18권6호
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• pp.445-454
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• 1998

본 연구는 박판 용접부 결함 검출 기법의 확립을 위해서 실시된 기초 연구로서, 전기강판 소재의 모재에 인위적인 결함을 작성하고, 이론 및 시험적 결과를 이용하여 결함을 검출하기 위한 최적의 조건과 임계 검출 결함 크기를 조사한 것이다. 이를 위해서 소재의 dispersion curve를 구하고, 두께 2.4mm의 박판에 대해서 tone burst방식에 의한 초음파 탐상을 실시하였다. 실험적 검토를 행한 결과 840kHz의 가진 주파수와 30도 그리고 85도의 입사각이 최적의 탐상 조건임을 알았다. 한편, 초음파의 속도와 dispersion커브를 비교 검토하여 본 바, 30도의 입사각에서 발생하여 전파하는 초음파는 symmetic mode이고 85도의 입사각에서는 antisymmetric mode의 파가 전파하고 있었다. 결함의 위치와 형상에 따라 반사파의 특성이 다르게 나타나고 있었으며, 특히 표면 결함의 경우에는 antisymmetric 모드의 초음파가 symmetric 모드 보다 높은 반사파 에너지를 나타내고 있었다. 또한 이러한 초음파 모드의 종류와 결함 검출과의 관계에 대해서는 유도파의 구조에 의해서 설명이 가능했다.

• 지구물리
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• 제3권2호
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• pp.127-138
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• 2000

시멘트 모르타르 재료에 대한 동탄성계수와 정탄성계수의 차이를 고찰하고자 일곱 단계의 물시멘트 혼합비에 대해 다양한 길이의 시료를 제작, 시험하였다. 이들 시료의 동탄성계수 및 정탄성계수는 비중 측정, 초음파 전파 속도 측정 및 일축 압축 시험을 통해 결정되었으며, 시료에 대해 측정된 P파 및 S파 속도 분석은 기존의 아날로그 방식이 아닌 디지털 방식을 통해 수행되었다. 일련의 자료 처리 과정을 지친 디지털 방식 자료는, 초음파 전파 속도를 정밀하게 분석하는데 결정적인 역할을 할 수 있음이 확인되었으며, 복수 시료를 이용한 거리 변화에 따른 파의 지연 시간 변화를 이용한 속도 산정 방식이, 단일 시료 길이와 전파 시간을 이용한 기존 속도 산정 방식보다 더욱 정밀한 값을 보여주는 것으로 판명되었다. 밀도는 시료의 P파 및 5파 속도와 뚜렷한 양의 상관성을 보여주며, 일축 압축 강도 역시, 밀도와 뚜렷한 양의 상관성을 보여준다. 초음파 전파 속도를 통해 측정된 동탄성계수$(E_D)$와 일축 압축 시험을 통해 측정된 정탄성계수$(E_S)$의 비율$(E_D/E_S)$은 시료의 강도가 커질수록 함께 커지는 경향을 보여주었으며, 모든 시료에 대해 항상 동탄성계수가 정탄성계수보다 높게 평가됨이 확인되었다. 그러나 동포아송비$({\nu}_D)$와 정포아송비$({\nu}_S)$의 비율$({\nu}_D/{\nu}_S)$은 강도와 특별한 상관성을 보여주지 않았으며, 그 비율도 $69{\sim}122\;%$정도로 동포아송비와 정포아송비가 큰 차이를 보이지 않는 것으로 나타났다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제6권5호
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• pp.351-356
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• 2012

초음파 캐비테이션 현상이란 강한 초음파 조사 조건에서 매질(주로 유체) 내에서 미세기포를 발생시키고, 천이시키는 물리적 현상을 의미한다. 본 연구에서는 초음파 캐비테이션 발생량의 정량적 평가를 위하여 초음파 조사조건에 따른 기포군의 초음파 음향 특성변화를 관찰하였다. 중심 주파수가 500 kHz. 1.1 MHz인 곡면형 단일 초음파 변환기를 이용하여 캐비테이션 현상을 발생시켰으며, 형성되는 기포군을 가로지르는 2.25 MHz 간섭 초음파를 송/수신하여 분석하였다. 본 연구에서는 캐비테이션 발생량 평가를 위한 파라미터로 투과하는 파의 중심주파수 변화 및 감쇠 특성, 전파시간을 제시하였으며, 캐비테이션 발생 조건(조사 강도 및 여기 신호, 중심주파수)에 따른 변화를 관찰하였다. 획득된 간섭 초음파 수신신호를 분석한 결과, 중심 주파수의 변화의 경우 상관계수는 낮지만 조사 강도에 따른 상관관계를 확인할 수 있었으며, 특정 조사 조건에서 주목할 만한 급격한 중심 주파수 변화가 관찰되었다. 조사조건에 따른 간섭 초음파의 감쇠 추세는 모든 조건에서 높은 상관관계를 보였으며, 캐비테이션 발생형태에 영향을 받지 않는 것으로 확인되었다. 조사조건에 따른 전파 시간의 변화는 관찰되지 않았다. 차후 다양한 조사조건에 대한 평가를 통하여 보다 정량적인 캐비테이션 발생량 평가가 가능할 것으로 판단되며, 이러한 정량적 평가는 고강도 초음파 치료에서 발생할 수 있는 현상에 대한 기초 연구로서 활용 가능할 것으로 사료된다.