• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1999년도 학술발표대회 논문집 제18권 2호
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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.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1993년도 춘계학술대회 논문집
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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.

• 한국음향학회지
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• 제23권5호
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• pp.340-352
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• 2004

28.5 ㎑의 초음파의 미세 수직진동에 의해서 유도된 음향유동 (acoustic streaming)을 레이저를 이용한 입자 영상. 유속계에 의하여 고정 유리 평판과 초음파 진동자의 사이에서의 공기 유동을 가시화 하였다. 음향유동에 의한 공기의 유동 속도의 증가를 측정하기 위해 고정 유리 평판과 초음파 진동자의 사이에서의 속도변화를 실시간으로 측정하였다. 진동자와 고정 평판의 사이의 gap에 따른 음향유동의 세기의 변화를 정량적인 공기의 유동 속도의 변화에 의해 관찰되었고 고정판과 초음파 진동자 사이의 gap에서 공진 상태를 야기시키는 공진 Gap (H=18, 24, 30, 36㎜)중에서 공진 Gap (H)이 18m일 때 최대의 음향속도가 존재함을 알 수 있었고 진동자 표면부근에서부터 고정평판사이까지의 국소 최대 난류강도의 축 방향 위치에 따른 변화는 gap의 크기에 따라 8%∼70% 이었다. 전단응력값은 반경방향 위치의 중심영역에서 최대전단응력을 가지며 와도 분포도 반경방향 위치에서 진동자 중심영역에 최대 및 최소와도 값을 가짐을 알 수 있었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1991년도 춘계학술대회 논문집
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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.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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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.

• 한국음향학회지
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• 제36권2호
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• pp.108-114
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• 2017

수중 초음파 탐지 시스템에서 배열 진동소자로 사용되는 정방형의 방사면을 갖는 초음파 트랜스듀서의 자기 방사임피던스를 실험적으로 해석하였다. 7개의 진동수가 서로 다른 란주반형 진동자를 제작하여 파수와 진동자의 한변의 길이의 곱인 ka의 값이 1~3의 범위에 대해서 방사리액턴스 및 방사저항을 측정하였다. 이 결과를 수열을 이용한 방사임피던스의 이론계산 결과와 비교하여 본 연구에서 수행한 실험방법의 유효성을 확인 하였고 정방형의 방사면에 대한 방사임피던스의 변화경향을 실험적으로 확인할 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제17권2호
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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.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권12호
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• pp.652-658
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• 2016

본 논문에서는 유한 요소법(FEM) 시뮬레이션을 사용하여 초음파 미세패턴 성형에 사용되는 초음파 공구혼을 이론적 연구와 유한요소해석을 통하여 조사 하였다. 이 방법은 FEM 해석으로 얻어진 초기 설계 추정치에 기초한다. 초음파 미세패턴 성형에 필요한 고유주파수와 공구 혼의 공진주파수를 유한요소해석을 통하여 예측하였다. ANSYS S/W를 이용한 FEM 분석은 초음파 혼의 진동모드 형상의 최적 설계기술로 공진 주파수를 예측하기 위해 사용하였다. 초음파 진동자에 전원이 공급되면, 초음파 진동자에 공급된 전기에너지가 기계적인 운동에너지로 변환되어 진동이 발생하게 된다. 초음파 공구혼의 종진동 에너지를 이용하여 절연시트위에 RFID TAG 패턴 성형을 하게 된다. 초음파 진동을 이용한 마이크로 단위의 형상정밀도 향상을 위해서는 공구혼의 종진동모드만을 이용하여 성형 해야 한다. 본 연구에서는 초음파 마이크로패턴 성형에 필요한 공구혼의 고유진동수 및 진동모드를 갖는 설계변수를 고찰하고, 유한요소해석 결과를 바탕으로 공구혼을 제작함으로써 마이크로패턴 성형에 응용하고자 한다. 유한요소해석 결과를 바탕으로 RFID TAG의 미세패턴 성형을 위한 초음파 공구혼의 최적설계 및 제작에 반영하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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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.

• 비파괴검사학회지
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• 제13권3호
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• pp.14-23
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• 1993

가시화 시험을 통하여 시험편에 부착된 초음파 진동자의 공진주파수의 측정을 시도하였다. 그 결과 시험편에 부착되어 있는 진동자의 공진주파수는 진동자 자체만의 공칭 공진주파수 보다 훨씬 낮게 나타났고, 그 정도는 주파수가 높은 진동자일수록 심하게 나타나는 것을 볼 수 있었는데, 이론적인 해석에 의한 검증 결과 그 원인이 진동자 보호용 알루미늄 판재의 공진에 의한 것으로 판명되었다.