• 제목/요약/키워드: 초음파 전파

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CFRP의 섬유강화재 배향성에 따른 레이저유도초음파 신호특성 평가 (Evaluation of Laser-based Ultrasonic Signals due to Fiber Orientation of CFRP)

  • 최상우;이준현;변준형;서경철
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.143-146
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    • 2004
  • Fiber reinforced plastic material should be inspected in fabrication process in order to enhance quality by prevent defects such as delamination and void. Generally, ultrasonic technique is widely used to evaluate FRP. In conventional ultrasonic techniques, transducer should be contacted on FRP. However, conventional contacting method could not be applied in fabrication process and novel non-contact evaluating technique was required. Laser-based ultrasonic technique was tried to evaluate FRP plate. Laser-based ultrasonic waves propagated on CFRP were received with various transducers such as accelerometer and AE sensor in order to evaluated the properties of waves due to the variation of frequency. Velocities of laser-based ultrasonic waves were evaluated for various fiber orientation.

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수중 초음파 이동통신을 위한 프로토콜 설계에 관한 연구 (A Study on the Protocol Design for an Underwater Acoustic Communication)

  • 김천석
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.235-242
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    • 2006
  • 본 논문에서는 해저의 이동체 사이의 효과적인 다중 초음파 데이타 통신을 위한 다중 초음파 접속제어 프로토콜을 제안 하였다. 논리계층에서의 프로토콜은 모선과 수중 이동체간에 다중 채널 통신이 가능하고 논리계층간의 peer to peer 통신이 가능함을 확인하였다. 본 논문에서 제안된 접속제어 프로토콜은 수중 통신 시스템의 여러 가지 수중 물리적 환경에서 전파지연 시간에 무관하게 최대 수율을 보장하고 서로 다른 주파수 대역을 사용하는 다중 전송채널을 이용하여 수중에서 고속 데이터 전송의 가능함을 확인하였다.

생체 중 선형 배열 탐촉자의 과도음장 전파 특성 해석 (Analysis of Propagation Characteristics of Transient Acoustic Fields in biological Media)

  • 박은주;하강열;김무준;김동현
    • 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.

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레이저 초음파를 이용한 체적종파의 박막 내 전파특성 연구 (Propagation of Bulk Longitudinal Waves in Thin Films Using Laser Ultrasonics)

  • 김윤영
    • 비파괴검사학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.266-272
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    • 2016
  • 본 논문에서는 나노스케일 금속박막 내에서 체적종파가 전파하는 특성을 연구하였다. 실리콘(100) 기판 위에 150 nm 두께의 크로뮴 혹은 알루미늄 박막을 적층하여 시편을 제작하였으며, 펨토초 레이저 시스템으로 구성된 시간영역 열반사율 기법(time-domain theromoreflectance technique)을 이용하여 박막 표면으로부터 여기된 탄성파가 박막과 기판의 계면에서 반향될 때 발생하는 신호를 검출하였다. 체적종파의 거동을 모사하는 열탄성 방정식을 수치해석적으로 풀어 측정값과 곡선맞춤함으로써 박막의 체적종파 속도와 탄성계수를 평가할 수 있었으며, 결과를 문헌값과 비교하여 그 타당성을 검증하였다. 본 연구로부터 확립된 레이저 계측법은 나노재료의 특성평가에 적합함을 보여주며, 이는 기존의 접촉식 파괴식 검사법의 한계를 뛰어넘을 대안을 제시한다.

SCM440, SCM415강의 표면강화에 따른 초음파의 전파특성 (Propagation Characteristics of Ultrasonic Wave of Surface Hardened SCM440 and SCM415 Steels)

  • 박은수;강계명;김선진;장순식
    • 한국재료학회지
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    • 제3권5호
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    • pp.538-545
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    • 1993
  • 초음파의 표면파의 전파특성을 이용하여 SCM440강의 고주파열처리의 정도에 따른 표면경화층의 깊이를 측정, 조사하였으며 침탄속도는 동일조직에서는 주파수에 관계없이 일정하였으나, 경화조직에서 경화되지 않은 조직에 비하여 표면파의 속도는 59m/s 늦었다. 강의 유효경화층깊이(d)와 표면파파장($\lambda_{R}$)의 d/$\lambda_{R}$의 관계로부터 경화층의 \ulcorner이를 비파괴적으로 평가, 측정할 수 있었으며 침탄경화시킨 경우에서도 동일한 결과를 얻었다.

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PVDF 직선집속 초음파 트랜스듀서에 의한 누설탄성표면파 속도 측정 (LSAW Velocity Measurement by Using a PVDF Line-Focus Ultrasonic Transducer)

  • 윤혁준;하강열;김무준;윤종락
    • 한국음향학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.62-67
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    • 2001
  • 직선집속 PVDF 초음파 트랜스듀서를 이용하여 누설탄성표면파 (Leaky Surface Acoustic Wave: LSAW)의 전파속도를 측정하고, 그 결과를 이론해석 결과와 비교하였다. 시료로는 등방성 재료인 구리, 알루미늄 및 용융석영, 이방성 재료인 Z-cut α/sup-/수정을 사용하였다. 측정방법으로는 초점면에 위치한 시료를 트랜스듀서 쪽으로 접근시켰을 때 LSAW가 트랜스듀서의 중심축을 통과한 후 시료표면에서 직접 반사되어오는 종파와 분리되어지는 현상을 이용하였다. 음속의 측정결과는 이론 해석결과와 오차 1%이내에서 잘 일치하였으며,α/sup-/수정의 (0,0,1)면에서는 LSAW 외에 의사누설탄성표면파 (Leaky Pseudo Surface Acoustic Wave : LPSAW)가 전형적인 6-fold 이방성을 가지고 전파됨을 알 수 있었다.

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유비쿼터스 컴퓨팅을 위한 초음파 위치인식 시스템의 인식영역 확장 기법에 관한 연구 (A Study on the Recognizing Range Expansion Techniques of the Ultrasonic Location Awareness System for the Ubiquitous Computing)

  • 박종진;이동활;김수용;문영성
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권7B호
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    • pp.595-601
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    • 2006
  • 이 연구는 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 절대 위치 좌표를 제공할 수 있는 초음파 위치인식 시스템에 관한 것이다. 무선(RF: Radio Frequency) 신호에 의해 동기화된 다수의 고정된 발신기가 순차적으로 초음파를 발신하며, 초음파 신호들을 수신한 수신기에서 TOF를 파악하여 이를 거리로 환산한 다음 위치정보를 계산한다. 초음파의 전파시간(TOF: Time of Flight)은 주기인식 방법을 통해 파악한다. 또한 유비쿼터스 컴퓨팅을 위한 인식 영역의 확장을 위해 셀 매칭 기법과 부호화된 초음파 기법을 제안한다. 초음파 위치인식 시스템인 U-SAT을 사용하여 주기인식 기법의 유용성을 입증하기 위하여 다양한 거리에서 실험을 수행하였다. 또한 셀 매칭 기법에 의한 영역 확장에서도 위치 측정의 정확도를 검증하였으며 부호화된 초음파 기법의 분석으로 그 유용성도 입증하였다. 그 결과로 인해 저가격, 높은 갱신율, 그리고 상대적으로 뛰어난 정밀도의 입장에서 GPS가 적용될 수 없는 환경에서의 유비쿼터스 컴퓨팅의 위치인식 시스템으로서의 가능성을 입증하였다.

PVDF 수침용 고주파수 초음파 탐촉자의 검출장과 Cr-Ni 강에서의 결함 검출능 측정 (Characteristics of High Frequency Ultrasonic Transducer Employing Polyvinylidene Fluoride and Detectability of Flaw in Cr-Ni Steel)

  • 김병극;이승석
    • 비파괴검사학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.23-30
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    • 1997
  • 최근 시료 내부의 미세 결함의 측정을 위하여 초음파의 발생 소자로 polyvinylidene fluoride(PVDF)나 polyvinylidene fluoride trifluoroethylene P(VDF-TrFE) 압전 재료를 사용한 광대역 고주파수 초음파 탐촉자가 이용되고 있다. 중심 주파수 80MHz의 PVDF 수침용 집속형 초음파 탐촉자의 특성과 물과 시료에서의 초음파의 검출장을 측정하였으며 강재 시편에서의 결함 검출능을 측정하였다. 물과 강재 시험편에서 고주파수 초음파의 감쇠가 결함 검출능을 좌우하는 주요 변수이었다. 작은 결정립을 지닌 크롬-니켈강 재료를 사용하여 12mm 깊이에 직경 $50{\mu}m$에서 $560{\mu}m$ 범위의 flat-bottom hole들을 가공한 시편을 준비하였고 C-scan과 B-scan을 수행하였다. 직경 $280{\mu}m$ 이상의 flat-bottom hole들은 검출되었고 파장에 대한 결함 크기의 비가 약 0.48 이하의 결함은 검출되지 않았다. 시편에 초음파의 고주파수 성분이 입사되었으나 약 25MHz 이상의 고주파수 성분이 시편내의 초음파의 전파 경로에서 모두 감쇠되어 더 작은 결함에 대한 검출장이 형성되지 못했다.

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판재의 초음파 비선형 특성평가를 위한 Lamb Wave 기법 (Lamb Wave Technique for Ultrasonic Nonlinear Characterization in Elastic Plates)

  • 이태훈;김정석;장경영
    • 비파괴검사학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.458-463
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    • 2010
  • 음향 비선형성은 재료 물성의 미세한 변화에 민감하기 때문에, 이를 측정하는 비선형 초음파 기술은 재료의 열화나 피로를 평가할 수 있는 기법으로 연구되어 왔다. 하지만 벌크파를 이용하는 일반적인 비선형 초음파 기법은 얇은 판재에 적용하는 것에는 여러 한계가 있다. 이와 같은 경우에는 비선형 Lamb 파의 사용을 생각할 수 있지만, Lamb 파는 벌크파와 매우 다른 전파 특성을 가지고 있어 그 비선형 특성에 대한 별도의 연구를 필요로 한다. 이를 위해 본 연구에서는 Lamb 파에서 비선형성에 의해 전파하면서 누적 성장할 수 있는 2차 고조파 모드의 발생 조건을 분석하였으며, 그 결과 네 가지 조건, 즉 (1) phase matching, (2) non-zero power flux, (3) group velocity matching, (4) non-zero out-of-plane displacement 를 제시하였다. 그리고 제시된 조건으로 알루미늄 판재에 대책 실험한 결과 이론 예측과 동일하게 전파 거리에 따라 2차 고조파 성분의 크기와 비선형 파라미터가 증가하였고, Al6061-T6 과 Al1100-H14에서 측정된 상대적인 비선형 파라미터의 비율이 이론적인 비율과 근접함을 보였다.