• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• autumn
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• pp.251-256
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• 1999

보일러등의 관벽에 부착되는 스케일 방지용으로 설계된 초음파 발신기는 전기적 신호를 기계적신호로 변환시켜주는 진동자와 발생된 초음파를 부하매질에 전달하는 도파봉으로 구성된다. 본 논문에서는 진동자로 사용되는 자왜소자의 형상설계와 진동자에서 발생된 초음파를 증폭시켜 부하매질로 전달되기위한 몇가지 형태의 도파봉에 대해 이론해석 및 FEM 해석을 수행하였다. 또한 제작된 초음파 발신기의 성능을 음압측정을 통해 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1993.04b
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• pp.151-154
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• 1993

지동 및 음향분야의 발달과 더불어 가청주파수 이상의 초음파에대한 연구가 여러분야에 걸쳐 다양하게 많은 학 자들에 의해진전되어 왔다. 이중에서 실용적인 초음파 장치가 처음으로 등장한 것은 1921년경 프랑스의 랑지방 (P. Langevin)에 의해 만들어진 초음파측심기라고 전해지고 있다. 당시 사용된 진동자는 두 장의 금속원판 사이에 수정을 샌드위치 형태로 만든것으로써 랑지방형 진동자라고 한다. 최근 각종기계의 경량화, 고도화, 고성능화가 요구 되면서 고인성, 고내열성, 고경도 등의 특성을 갖는 재료를 가공함에 있어서 저동력 및 고정밀도가 요구되고 있다. 본 연구에서는 선삭가공에서 초음파발생기에서 보낸 초음파신호를 초음파 진동혼의 설계에 의한 진폭을 증가시켜 사각형 단면을 갖는 양단자유지지 굽힘진동 공구홀더의 공진조건을 초음파 진동절삭 가공시스템에 적용시키는데 목표를 두며 또한 초음파 진동절삭을 적용시켰을 때의 절삭 특성을 규명하기 위하여 선정된 절삭조건으로 선삭할 때 발생하는 절삭분 력 및 표면거칠기를 측정하고 분석하여 그 결과로부터 절삭특성을 해석코자 본 연구를 수행하였다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.23 no.5
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• pp.340-352
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• 2004

Acoustic streaming induced by the microscopic longitudinal ultrasonic vibration at 28.5 ㎑ is visualized between the quiescent glass plate and ultrasonic vibrator by particle imaging velocimetry(PIV) using laser. To investigate the augmentation of air flow velocity of acoustic streaming. the velocity variations of air streaming between the stationary plate and ultrasonic vibrator are measured in real-time. It is experimentally investigated that the magnitude of the acoustic streaming dependent upon the gap between the ultrasonic vibrator and stationary p1ate results in the variations of the average velocity fields as a outcome of the bulk air flow caused by the ultrasonic vibration. In addition. maximum acoustic streaming velocity exists at resonant gap. 18mm that is one of the resonant gaps (H=18, 24, 30, 36㎜) at which resonance occurs. The variation of the local maximum turbulent intensity with axial direction appear to reveal the value of 8%∼70% dependent upon the gap between the quiescent glass plate and ultrasonic vibrator. Shearstress is also maximized at the center region of the vibrator and the vorticity is also maximum and minimum in the neighborhood of the center of the vibrator at which the local maximum turbulent intensity and shear stress exist.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1991.04a
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• pp.39-45
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• 1991

최근 진동 절삭 가공 및 용착 등에 초음파 진동을 동력적으로 응용하려는 시도가 급증하고 있다. 이 분야에서는 진동자에서 발생되는 미소한 진폭의 적은 초음파 에너지를 큰 에너지로변환시키는 방법으로서 진동자의 끝단에 진동자와 동일한 진동수의 고유진동수를 가진 부스터와 tool horn을 부착하여 공진에 의해 진폭의 증폭으로 큰 에너지를 얻고 있다. 그러나 부스터와 tool horndml의 고유 진동수가 진동자의 진동수와 일치하지 않을 경우에는 tool horn 의 끝단에 진동이 전달되지 않는 결과를 초래하게 된다. 본 연구에서는 유한 요소법을 이용하여 축대칭 및 3차원 형상의 tool horn에 대한 고유 진동수 계산 퍼스널 컴퓨터만으로도 tool horn을 설계할 수 있도록 하여 이 결과를 실용 tool horn 설계 제작에 손쉽게 이용할 수 있도록 하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.162-163
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• 2009

본 연구에서는 초음파 진동자를 적용한 초극세사 자동 절단 시스템을 개발 하였다. 초극세사 자동 절단 시스템은 공진 주파수 28kHz를 가지는 초음파 진동자, 구동회로부, 원단 이송장치, 초음파 진동자 이송장치, 초극세사 원단과 에어실린더 사이의 정전기 발생을 방지하기 위한 정전기 제거장치, 구동모터, 및 절단 크기와 절단 속도 등을 조절하기 위한 전기제어 판넬로 구성하여 제작하였다. 또한, 개발한 절단 시스템을 이용하여 초극세사 클리너 시제품을 제작하여 절단면을 전자현미경으로 관찰하였고, 절단 시스템의 소음진동 특성을 평가하였다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.36 no.2
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• pp.108-114
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• 2017

We have experimentally analyzed the self-radiation impedance of an ultrasonic transducer with a square radiation surface that is used as a vibrator in underwater ultrasonic detection systems. The radiation reactance and the radiation resistance were measured in the range from 1 to 3 of ka that is the product of a wave number and a length of the edge of the square vibrator. By comparing the measured results with those of theoretical calculation of the radiation impedance using a series, we confirmed the validity of the experimental method and experimentally confirmed the variation trend in the radiation impedance of the square radiation surface.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.17 no.2
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• pp.25-31
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• 1998

본 연구에서는 자동차 유리판에 초음파 대역 진동을 효율적으로 발생시킬 수 있는 압전 액츄에이터를 개발하고자 하였다. 자동차 유리판을 단순지지 평판으로 가정하였으며, 액츄에이터로는 PZT 진동자를 사용하였다. 유한 요소법(Finite Element Method)을 통하여 유리판의 최적 공진 주파수와 유리판에 부착할 압전 진동자의 구조 조건인 최적 위치와 개 수를 결정하였다. 설계 결과에 따라 자동차 유리판에 압전 진동자를 부착하여 임펄스 응답 해석(impulse response analysis)과 임피던스 해석(impedance analysis)을 수행하여 구동 주 파수를 확인하였다. 그 결과, 이 주파수로 가진하여 유리판 전면에 걸쳐 고른 초음파 진동이 분포함을 확인하였으며, 나아가 전기적 임피던스 매칭(impedance matching)을 통해 더 큰 효율의 진동을 발생시킬 수 있었다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.17 no.12
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• pp.652-658
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• 2016

In this paper, the theoretical research and simulation using the Finite Element Method (FEM) to design and form a micro-pattern for an ultrasonic horn is described. The present method is based on an initial design estimate obtained by FEM analysis. The natural and resonant frequencies required for the ultrasonic tool horn used for forming the fine pattern were predicted by finite element analysis. FEM analysis using ANSYS S/W was used to predict the resonant frequency for the optimum technical design of the ultrasonic horn vibration mode shape. When electrical power is supplied to the ultrasonic transducer, it is converted into mechanical movement energy, leading to vibration. The RFID TAG becomes the pattern formed on the insulating sheet by using the longitudinal vibration energy of the ultrasonic tool horn. The FEM analysis result is then incorporated into the optimal design and manufacturing of the ultrasonic tool horn.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2006.11a
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• pp.37-38
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• 2006

본 연구에서는 압전체의 횡 진동모드를 이용한 압전 초음파 진동자를 설계 분석하였다. 이전의 란쥬반 진동자는 진동을 얻기 위하여, 복수의 원판 또는 사각판 형태의 압전 세라믹을 서로 반대 방향으로 분극하여 마주 보도록 설치한 후 전기적으로 병렬로 연결하고 상단 및 하단에 금속부을 부착하여 전체를 볼트로 조인 복잡한 구조와 큰 출력 파워를 갚는 반면, 본 연구에서는 판상형의 압전소자와 일체형 금속진동체를 이용하여 기계적 출력 파워 조절이 용이한 구조의 압전 진동자를 고안하여, 압전진동자의 횡 진동 모드를 이용함으로써 신뢰성과 정확도가 높고 진동효율이 최대가 되도록 설계하였다. 설계 개발된 압전 진동자는 진동의 크기 조절이 용이하여 일반 진동자 뿐 만 아니라, 외과 및 안과 수술에 있어서 인체조직이나 각막상피의 활성화를 유지한 상태에서 안전하게 절개 및 분리 시술용 진동자로 사용 할 수 있는 이점이있다. 압전 진동자는 유한요소법 시뮬레이션 프로그램 (ATILA 5.2.4)을 이용하여 설계를 하였으며 압전소자의 두께는 각각 0.2 mm, 0.5 mm로 제작하여 시뮬레이션 결과와 제작된 샘플의 특성을 비교하였고, 변위측정은 칼날을 결합 한 상태에서 공진 주파수대역 부근 주파수별로 측정 비교하였다.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.13 no.3
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• pp.14-23
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• 1993

A method to measure the resonance frequency of the ultrasonic transducer which is adhered to the specimen by the ultrasonic visualization is tried. The result shows that the resonance frequency of the transducer adhered to the specimen is lower than the nominal resonance frequency of the transducer in itself and the greater the degree of deviation. It is verified that its cause is the resonance of Al-plate for protecting the transducer by the theoretical analysis.