• 비파괴검사학회지
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• 제14권3호
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• pp.185-193
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• 1994

범용의 초음파탐상장치에서는 탐촉자를 구동하기 위하여 높은 전압의 좁은 펄스를 사용하는데, 이 펄스의 평균 출력에는 제한이 따른다. 과도하게 높은 전압은 탐촉자를 파괴시키고, 지나치게 긴 펄스는 분해능을 감소시킨다. 긴 폭의 의사렌덤신호를 사용한 펄스압축은 상호관계를 이용하여 분해능을 감소시키지 않고 신호대 잡음비를 개선할 수 있다. 본 연구에서는 Golay 코드를 사용한 초음파펄스압축법을 개발하였다. 이론적으로 펄스압축에서의 신호 특성 및 신호대 잡음비를 계산하기 위하여 Golay 코드의 등 가임펄스를 제안하였고, 이를 실험적으로 증명해 보였다. 렌덤한 잡음신호에 대하여 S/N 비가 Golay 코드의 제곱근에 비례하였고, 이 방법은 고분자, 플래스틱, 고무와 같은 흡수가 큰 재료에서 유용함을 알 수 있었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.73-81
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• 1999

본 연구는 초음파 측정법을 사용하여 부분방전에 의한 에폭시 몰드형 전력변압기의 열화상태을 진단하기 위해 에폭시수지의 트리진전에 초음파신호를 분석하였으며, 또한 열화시간에 따른 트리길이, 방전전하량 및 초음파 펄스수의 특성을 조사하였다. 실험 결과, 애폭시수지에 발생된 트리는 수지령이면, 인가전압 16[kV]에 대한 트리 길이 및 트리 폭의 평균성 장률은 각각 0.014 및 0.026[mm/min] 이였으며, 20[kV]의 경우 이들 값은 각각 0.032 및 0.063[mm/min]으로 더욱 증가된 것으로 나타났다. 열화중기 이후 트리가 성장함에 따라 초음파 펄스수 및 부분방전 전하량은 급격히 증가된 것으로 나타났다. 그리고 초음파 펄스수는 방전전하량에 비례하여 증가되었다. 또한 몰드형 전력변압기의 초음파 측정시 기본 데이터를 얻기 위해 초음파 발진 및 수신장치를 사용하여 에폭시수지에 대한 초음파신호의 감쇄, 시간지연 및 지향특성도 조사하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권6호
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• pp.431-438
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• 2004

의료용 초음파 영상 장비는 안전하면서도 사용이 편리할 뿐 아니라, 인체 내부의 구조적 영상을 포함하여 혈류나 내부 장기의 움직임에 이르기까지 진단을 위한 다양한 정보를 제공한다. 뿐만 아니라 조직 특성화 영상에서는 반사된 초음파 신호로부터 생체 조직의 물리적인 특성을 파악하여 진단에 활용하기도 한다. 하지만 영상의 획득을 위해 사용하는 탐침용 초음파 펄스 신호는 인체내부를 거쳐 그 흔적이 반사신호에 남게 되고, 이는 영상의 화질 저하로 이어져 미세한 조직이나 인접한 부분의 세밀한 관찰이 어려운 단점이 있다. 이를 해결하기 위한 다양한 연구가 시도 되었으나, 한정된 반사 신호로부터 탐침 펄스의 영향을 제거하고 매질의 특성을 복원하는 데에는 어려움이 있었다. 본 연구에서는 wavelet 과 subband filter bank 에 기반한 새로운 탐침용 초음파 펄스 및 그에 따른 영상획득 방법을 제안하였다. Perfect reconstruction (PR) 조건을 만족하는 일련의 wavelet filter 세트를 초음파 펄스로 구현하여 탐침에 사용하고, 반사되어온 신호를 적절히 재조합 하면 탐침 펄스의 영향이 배제되어, 매질의 세밀한 특성을 복원한 영상을 얻게 된다. 이는 조직 특성화 영상등을 위해 중요한 정보가 된다. 검증을 위해 2종류 (A-mode 와 B-mode) 의 초음파 영상 시뮬레이션에서, 제안된 방법으로 영상을 획득하였다. 그 결과, 탐침 대상의 주파수 특성을 복원할 수 있었으며, 기존의 방법에 비해 향상된 화질의 초음파 영상을 얻을 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제5권1호
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• pp.25-39
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• 1994

심장 벽의 운동속도와 혈관내 혈구의 유속을 측정하기 위해, 단일 채널 3.1MHz 펄스 도플러 속도계를 제작하였다. 도플러 속도계에 사용된 초음파 펄스의 폭과 펄스 반복주파수(PRF)는 각각 1$\mu$s과 6kHz이고, 후방 산란된 반향신호의 도플러 편이는 완전간섭성(coherent) 복조방식을 이용하여 위상 측정기에 감지된다. 위상 측정기의 출력신호로부터 레인지 게이트와 샘플 홀더, 대역여파기를 이용하여 작은 영역내에 있는 초음파 산란체의 평균속도에 해당하는 도플러 신호가 얻어진다. 도플러 신호의 평균 주파수는 영점교차의 카운터에 의해 측정되며 시간의 함수로 산란체의 순간 속도를 디스플레이한다. 채널 수와 거리 분해능을 증가시키면 혈관내의 혈류속도 분포도와 총 유량 그리고 혈류가속도를 측정할 수 있다.

• 한국음향학회지
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• 제14권6호
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• pp.40-47
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• 1995

초음파펄스의 주파수해석에 의하여 재료의 음속과 감쇠계수 및 복소모듈러스를 동시에 측정하는 시스템을 구축하고 그 특성을 평가하였다. 이 시스템은 초음파현미경의 기계구동부와 공진주파수 85MHz의 ZnO 평면 트랜스듀서에 의해 구성되며, 음속은 시료의 표면과 저면에서 반사되어온 두개의 펄스파가 동시에 포함되도록 게이트한 후 파워스펙트럼을 구하였을 때 생기는 주파수영역에서의 극대점(또는 극소점)간의 간격으로부터, 감쇠계수는 그 두 펄스파의 각각에 대한 파워스펙트럼준위와 표준시료 표면으로 부터의 반사파의 파워스펙트럼준위로부터 구하여진다. 구축된 시스템을 용융석영, 폴리에스텔막등의 재료에 적용한 결과 정도 높은 계측이 가능함을 알았다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제44권9호
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• pp.731-740
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• 2011

본 연구에서는 국내 기술로 개수로 흐름 측정에 활용할 수 있는 초음파 유속 프로파일러를 개발하였다. 이 유속 프로파일러는 초음파의 도플러 효과로 유속을 측정하는 원리에 기반을 두고 있으며, 도플러 주파수는 펄스반복주파수(Pulse Repetition Frequency) 기법에 의해 산정된다. 개발된 유속 프로파일러의 성능을 검증하기 위해 실내 실험 및 현장 테스트를 수행하였다. 실험 결과 개발된 유속 프로파일러는 바닥에서부터 약 0.1 cm 이상의 수심에서는 정상적인 유속 분포를 측정하며, 상용 유속센서 등과 비교하여 유사한 측정 성능을 가진 것으로 확인되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.1921-1925
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• 2010

개수로의 흐름을 측정하는 유속계는 유체역학 및 수리학적 연구와 유량 측정 등의 업무에 필수적인 장비이다. 그동안 국내에서는 일부 전자파표면유속계(이상호 등, 1997)와 영상처리 기반의 LSPIV(김영근 등, 2004)와 같은 비접촉식 유속측정 장치가 개발되어 활용되고 있지만, 유속 및 유량 측정에 보다 널리 사용되고 있는 수중 투입식 유속계의 경우 거의 개발되지 않았다. 특히 유속 분포를 측정하는데 활용될 수 있는 초음파 방식 유속 프로파일러는 거의 전적으로 외국제품에 의존하고 있다. 일반 유속계가 점유속을 측정하는데 비해 유속 프로파일러는 센서가 지향하는 방향선을 따라 공간적인 유속분포를 동시에 획득할 수 있으므로 측정 효율성이 높다는 장점을 지닌다. 본 연구에서는 국내 기술로 개수로 흐름 측정에 활용할 수 있는 초음파 유속 프로파일러를 개발하였다. 이 유속 프로파일러는 초음파 펄스를 반복적으로 송수신하는 PRF 기법을 이용하여 개발하였다. 개발된 유속 프로파일러는 직사각형 수로에서 유속 분포를 측정하기 위해 적용하였으며, 기존의 2차원 유속계와 그 결과를 비교하였다. 본 연구에서 개발한 유속 프로파일러는 실제 하천에 활용하기에는 측정 가능한 유속 및 수심 범위의 한계가 있으나 PRF 기법의 한계 범위에서는 실측 유속분포를 비교적 잘 재현하는 것으로 나타났다.

• 비파괴검사학회지
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• 제16권2호
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• pp.95-108
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• 1996

초음파 탐상 시험에서 결함 신호는 1) 초음파 탐촉자에 의해 재료 내부로 송신된 입사파의 특성, 2) 입사파가 결함에 부딪쳤을 때 생성되는 산란파(혹은 반사파)의 특성, 그리고 3) 이 산란파가 수신 초음파 탐촉자에 도달했을 때 초음파 탐촉자에 의한 산란파의 수신 특성 등 3대 요소에 의해 결정된다. 따라서 이 세 가지요인 중 어느 하나라도 변화하면 결함 신호의 특성이 변화하게 되는데, 초음파 탐촉자는 부분 손상이나 열화에 의해 탐촉자의 특성이 변화할 수 있기 때문이다. 초음파 탐촉자의 특성을 정량적으로 평가하기 위해 가장 널리 사용되는 것이 대비 산란체를 이용한 펄스-에코 시험인데, 이 시험에 대한 이론적 모형은 그다지 많이 개발되지 않은 상태이며, 특히 부분 손상을 입은 탐촉자에 대한 펄스-에코 시험 모델은 아직 개발되지 않은 상태이다. 본 연구에서는 사용 도중 부분 손상을 입은 초음파 탐촉자의 특성 평가에 활용할 수 있도록 펄스-에코 시험에 대한 이론적 모델을 개발하였으며 실험을 통해 그 정확성을 검증하였다. 실험 결과, 본 연구에서 개발한 이론적 모델이 실험 결과와 매우 잘 일치함을 확인하였다 따라서 본 연구를 통해 개발한 이 모델은 초음파탐상 시험의 신뢰성에 가장 큰 영향을 미치는 핵심 요소 중의 하나인 초음파 탐촉자의 특성 평가, 예를 들어, 시간에 따른 열화 현상이나 예기치 않은 사고로 인한 부분 손상 등을 파악할 수 있는 이론적 대비 기준으로 충분히 활용될 수 있을 것으로 판단하며, 현재 이러한 관점에서의 활용을 위한 연구를 계속 수행 중에 있다.

• 전기의세계
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• 제34권2호
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• pp.88-93
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• 1985

설계된 시스템으로 중요한 동맥과 정맥의 흐름속도를 들을 수 있었으며 스펙트럼 해석기(Spectrum Analyser)를 통과한 출력을 보였다. 게이트의 수를 증가시킨 다중 채널 펄스 도플러 시스템을 사용하므로 혈관 각 부분에서 흐름 단면도(flow profil)와 속도 신호를 (velocity signal)을 얻을 수 있는 가능성을 보였다.

• 기계저널
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• 제35권8호
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• pp.725-736
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• 1995

소노루미네센스(SL)현상은 액체 내에서 초음파에 동기화되어 진동하는 미소기포$~10\mu\textrm{m}$)가 수축할 때 기포내부의 온도가 고온이 됨에 따라 기포중심으로부터 빛이 나오는 현상을 말한다. 단일기 포가 초음파에 가진 될 경우 그 스펙트럼이 X선에 가까운 것임이 밝혀질뿐더러 촉매물 질의 개발이나 활성화, 고분자 합성뿐만 아니라 용액 내에서의 불순물 제거 등에 대한 응용의 가능성이 속속 발견되자, 현재 과학계뿐만 아니라 일반 매스컴에서도 화제의 대상이 되고 있다. SL현상은 원자당 $10^{11}eV$ 에 해당되는 초음파 에너지의 파장이 0.19.mu. 이하인 X선, 즉 6eV 이상의 광자에너지로 증폭됨에 따라 기포수축시 기포내 가스의 온도가 수만 도에 이르는 것, 레이저에 상응하는 광펄스 폭(50 ps)과 초음파에 동기되어 현존하는 최상의 수정시계에 필적하는 SL펄스의 규칙성, 기포수축시의 $10^{10}W/m^{2}$에 해당되는 열의 방출과 10억분의 수 초 동안에 $10^{4}K$의 고온상태에서 200K 정도의 저온상태로 바뀜에 따른 급격한 냉각속도 등 으로 특징지어질 수 있다. 이 글에서는 현재 실험을 통하여 알려진 SL에 관한 현상의 특징과 응용에 대해 구체적으로 기술하였다.