• 대한화학회지
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• 제48권6호
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• pp.561-567
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• 2004

계면활성제 중 sodium dodecylbenzene sulfonate(DBS) 수용액에 초음파(200 W, 6 $W/cm^2$)를 조사하여 주파수, 용존가스 및 농도에 따른 분해경향을 조사하였다. 주파수에 따른 초음파 분해속도는 50 kHz와 600 kHz보다 200 kHz에서 가장 빠른 것으로 나타났다. 200 kHz의 초음파를 이용한 DBS의 분해반응에서는 산소를 이용하였을 때 가장 빠른 분해속도를 나타내었으며, 질소의 경우가 가장 늦은 분해속도를 나타내 초음파반응에 사용된 용존가스(산소, 공기, 질소, 아르곤, 헬륨)의 물리적성질과 활성라디칼의 생성에 의해 분해속도가 달라졌음을 알 수 있다. DBS의 농도에 따른 초음파분해 경향을 보면, 1 mM 까지 분해속도의 감소가 뚜렷하게 나타났으며, DBS의 critical micelle concentration(3 mM) 부근을 기준으로 분해속도의 변화가 거의 나타나지 않아 계면활성제의 미셀형성이 초음파에 의해 유도되는 라디칼에 의한 산화반응과 버블계면에서의 열분해반응에 영향을 미치는 것으로 생각된다.

• 비파괴검사학회지
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• 제32권5호
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• pp.526-539
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• 2012

본 연구에서는 기존의 방광 내압 측정의 문제점을 근본적으로 해결할 수 있는 새로운 접근법인 '초음파를 이용한 비침습적 방광 내압 측정 기술'을 제안한다. 제안된 기술은 초음파에 의한 캐비테이션 현상을 이용한다. 즉, 체외에서 조사된 고강도 초음파 펄스에 의해 방광 내에 생성된 기포의 동 특성은 방광 내압에의 영향을 받는다는 물리적인 현상에 근거한다. 본 논문에서는 초음파 방광 내압의 측정 기술의 이론적 기초를 제시하고 및 초기적인 측정 실험을 통해 실현 가능성을 입증했다. 제안된 초음파 방광 압력 측정법은 비침습적이며, 성별, 연령에 관계없이 적용 가능하고, 상시 측정이 가능하여 향후 방광 및 배뇨 장애 관련 진단 및 치료에 크게 기여할 것으로 기대된다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1848-1852
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• 2003

Generally, burrs refer to projected parts remained on the edge after material had been processed. These burrs decrease the precision of part and cause many problems in part assembly. Burrs are undesirable projections of the material beyond the edge of the workpiece. A number of deburring processes have been developed such as barreling, brushing, chemical methods etc. But, there are a few publications in the area of applying ultrasonics to deburring. When ultrasonic vibration propagates in the liquid medium, a large number of bubbles are formed. These bubbles generate an extremely strong force, which removes burrs. Cavitations were used as a term to describe erosion of parts caused by the action of cavities in liquid. The object of this study is to analyze the effects of ultrasonic cavitation in deburring process. For this purpose, we introduce a new ultrasonic cavitation method with abrasive, which efficiently removes the burrs. Experimental parameters to verify the deburring effects of ultrasonic cavitations are ultrasonic power, amplitude, distant of the transducer from the workpiece, deburring time and abrasive. It has been shown that deburring with ultrasonic cavitation in water is effective to burrs.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.1798-1803
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• 2003

Surface and edge finishing processes are important technological operations of in parts machining. Quality of the finished parts directly affect the performance of the whole product. Especially, edge quality, which depends on burr control, is extremely important. Burrs are undesirable projections of the material beyond the edge of the workpiece. A number of deburring processes have been developed such as barreling, brushing, chemical methods etc. But, there are only few publications in the area of applying ultrasonics to deburring. When ultrasonic vibration propagates in the liquid medium, a large number of bubbles are formed. These bubbles generate an extremely strong force, which can be used to remove burrs. Cavitation is used as a term to describe the erosion of parts caused by the action of cavities in liquid. The object of this study is to analyze the effects of ultrasonic cavitation in the deburring process. For this purpose, we introduce a new ultrasonic cavitation method, which efficiently removes the burrs. Experimental parameters to verify the deburring effects of ultrasonic cavitations are ultrasonic power, amplitude, distant of the transducer from the workpiece, deburring time and abrasive. It has been shown that deburring with ultrasonic cavitation in water is effective to burrs.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.107-107
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• 2018

무전해 니켈도금 용액의 성분은 Ni(II)염, 환원제, 적합한 금속 배위 리간드, 안정제 및 특정 특성 요구에 대한 첨가제를 포함한다. 일반적으로 도금 욕에는 미량의 안정제가 함유되어 있다. 만약 적절한 안정화 시스템이 없는 도금 욕에서 도금 공정 시 도금 시작 직후에 많은 양의 니켈 플레이크(Ni flake)가 생성되어 빠르게 도금 용액이 분해되어 더 이상 도금이 어렵게 된다. 그러나 무전해 도금 욕에서 안정제의 역할 및 도금 층에 미치는 영향에 대한 연구는 여전히 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 $Pb^{2+}$ 안정제 농도가 도금 층에 미치는 영향과 캐비테이션 침식 실험을 통해 그 내구성을 평가하고자 하였다. 무전해 니켈코팅을 위한 모재는 회주철(FC250)을 $19.5mm{\times}19.5mm{\times}5mm$의 크기로 가공하였다. 회주철의 인장강도는 $330N/mm^2$이며, 그 성분 조성(wt.%)은 3.23 C, 1.64 Si, 0.84 Mn, 0.016 P, 0.013 S 그리고 나머지는 Fe이다. 시험편은 SiC 페이퍼 #1200까지 연마하여 시험편의 표면 거칠기는 $1.6-2.1{\mu}m$ 범위 내로 제작하였다. 무전해 도금 전 시험편은 탈지를 위해 상온의 아세톤 용액에서 3분간 초음파 세척하고, $90^{\circ}C$의 알카리 수용액으로 5분간 세척하였다. 그리고 표면 활성화를 위한 산세척은 5% 황산용액에서 30초 동안 실시하였다. 도금조로 500mL 비커를 사용하였으며, 모든 시험편은 2시간 동안 무전해 니켈도금을 실시하였다. 그리고 니켈도금 층의 내식성과 내구성을 평가하기 위해 전기화학적 분극 실험을 통한 타펠분석과 ASTM G32 규정에 의거한 캐비테이션 침식 실험을 실시하였다. 그 결과 안정제 농도가 도금 속도와 도금 층의 성분 변화에 크게 영향을 미쳤으며, 그에 따라 도금 층의 내식성과 내구성이 크게 변화되었다.

• 식품과학과 산업
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• 제53권3호
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• pp.277-283
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• 2020

식품의 보존성 및 안전성 증대를 위해 살균이 필수적이다. 일반적으로 가열 살균 기술이 가장 많이 사용되고 있으나, 공정 중 식품의 품질 저하를 막기 위한 살균 기술로 신공정 기술을 활용한 비가열 살균 기술의 중요성이 대두되고 있다. 그 중에서도 초음파 기술은 특유의 캐비테이션 현상으로 미생물의 파괴가 촉진되어 살균 효과를 내는 것으로 알려져 있다. 초음파 기술 단독으로는 사멸 효과가 낮으며, 다양한 공정기술과 함께 적용하여 사멸 효과를 극대화할 수 있는 기술 개발을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 초음파와 함께 처리할 수 있는 공정으로는 가열, 고압, 화학적 처리 등 전통적인 살균 방법 뿐 아니라 자외선 조사, PEF 등 신공정 기술이 있다. 초음파 기술을 적용한 다른 공정과 달리 살균 기술은 아직 실험실 수준에 머물러 있어 산업적 적용을 위한 장치의 개발, 최적 공정 확립 등 추가 연구가 필요하다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.578-584
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• 2013

아이스 슬러리는 유동성이 좋고 증발잠열이 커서 빙축열 시스템의 전열 유체로 선호되고 있다. 일반적으로 아이스 슬러리는 과냉각된 유체로부터 생성되는데, 동결이 과할 경우 배관을 막히게 하는 단점이 있다. 더욱이 아이스 슬러리 생성을 쉽게 하기 위해 과냉각온도를 낮출 경우 빙축열 시스템의 효율을 떨어뜨리기도 한다. 따라서 아이스 슬러리 생성을 효율적으로 제어할 수 있는 방법이 요구되고 있다. 본 논문에서는 초음파 진동에 의해 과냉각수에 캐비테이션 충격을 가하여 아이스 슬러리를 생성하는 새로운 방식의 빙축열 시스템에 관한 실험연구를 수행하여, 초음파 진동과 아이스 슬러리 생성과의 상관관계를 규명하고, 초음파 진동이 아이스 슬러리 생성을 성공적으로 촉진할 수 있음을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권5호
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• pp.612-619
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• 2003

This work experimentally studies the fundamental mechanisms by which the ultrasonic vibration enhances convection and pool boiling heat transfer. A thin platinum wire is used as both a heat source and a temperature sensor. A high speed video imaging system is employed to observe the behavior of cavitation and thermal bubbles. It is found that when the liquid temperature is below its boiling point, cavitation takes place due to ultrasonic vibration while cavitation disappears when the liquid reaches the boiling point. Moreover, when the gas dissolved in liquid is removed by pre-degassing, the cavitation arises only locally. Depending on the liquid temperature, heat transfer rates in convection, subcooled boiling and saturated boiling regimes are examined. In convection heat transfer regime, fully agitated cavitation is the most efficient heat transfer enhancement mechanism. Subcooled boiling is most enhanced when tile local cavitation is induced after degassing. In saturated boiling regime, acoustic pressure is shown to be a dominant heat transfer enhancement mechanism.

• 한국건축시공학회지
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• 제24권1호
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• pp.67-75
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• 2024

한국은 주택 난방 방식으로 대부분 온돌 파이프라인을 이용한 방법을 채택하고 있으나 콘크리트 속에 매설되어 있는 특성으로 인해 설치 후 배관 내부의 지속적인 관리를 하기가 쉽지 않다. 온돌 배관은 장기간 사용을 하면 슬러지나 부식 산화물, 미생물 등이 배관 내벽에 퇴적되면서 난방의 효율이 나빠져서 심한 경우에는 열화에 의한 부식, 스케일 등의 문제를 일으키기도 한다. 따라서 본 연구는 온돌 파이프라인의 유지관리를 위하여 초음파 발생 방식을 제안하고 그 가능성을 실험으로 확인하는데 그 목적이 있다. 본 연구를 위한 초음파 발생 장치는 3가지로 제시되며, 표면 진동형, 외부 발생형, 내부 발생형이 그것이다. 관내 오염물은 분말형 가루, 슬러지형 가루, 액상 물질로 선정하였다. 초음파 발생 이후 시간에 따른 세척 효과를 확인하였으며, 세척 결과는 이미지 분석 방법을 통해 산출하였다. 실험 결과, 배관 외부에서 발생시킨 초음파가 효과적임을 알 수 있었으나 배관 내부에서 발생시킨 초음파 역시 유사한 세척 결과를 얻었다. 온돌 배관의 특성 상 외부 발생이 불가능하므로 내부의 발생을 통한 세척 효과가 있을 것으로 기대된다. 향후 배관 내부 발생 장치의 개발을 통해 온돌 파이프라인의 유지관리를 위한 새로운 방식의 제시가 가능할 것으로 기대된다.

• Tribology and Lubricants
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• 제19권5호
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• pp.285-291
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• 2003

Ultrasonic vibrator is an equipment which atomizes and homogenization the oils by breaking the oil particles with ultrasonic cavitation, and would improve the properties. The present study deal with the ultrasonic breaking systems which recycle the shipborne waste oil into usable oil to be burnt. The first place, experimental studies were carried out to investigate the homogenizing effect of the waste oils by ultrasonic cavitation. Variation of the properties(viscosity, specific gravity and pH) and the matrix structures for the various shipborne waste oils were interpreted to analyse the breaking, dispersion effects by ultrasonic cavitation. The experimental results can be useful to the development of waste oil disposing systems.