• 한국음향학회지
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• 제14권6호
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• pp.21-26
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• 1995

본 연구에서는 사각형 음향 진동체가 무한 배플에 고정되어 있을때 진동체 상호간의 방사 임피던스의 양을 예측하기 위하여 적분식을 유도하고 이를 수치해석 하였다. 상호 방사 임피던스를 방사 저항 및 방사 리액턴스로 분리하여 계산하고 이를 ka및 kd의 함수로 출력 하였다. 방사 저항은 ka값의 증가에 따라 요동을 하면서 감소 하였다. 방사 리액턴스는 ka값의 증가에 따라 감소 하였다. 또한 상호 방사 임피던스는 ka의 값이 클수록 방사 임피던스의 양은 요동을 하면서 감소 하였다. 그러나 ka가6, 13및 19의 근처에서는 오히려 상호 임피던스의 영향이 거의 없음을 볼 수 있었고 진동체 상호간의 거리가 멀어질수록 임피던스의 영향이 현저히 감소함을 보았다. 또한ka의 값이 클수록 진동체 상호간의 배치에서 45도의 경우에 상호 간섭이 오히려 감소하였다.

• 한국음향학회지
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• 제34권4호
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• pp.264-273
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• 2015

본 논문에서는 의료용 초음파 트랜스듀서의 방사 빔 형상의 개선에 관하여 연구하였다. 빔 형상의 개선을 위하여 분할전극과 다초점 렌즈를 포함하는 새로운 트랜스듀서 구조를 고안하였다. 먼저 선형 음원에 대해 유한요소 해석을 통해 빔 형상을 분석한 후, 부엽의 크기, 집속구간 및 빔폭 등의 성능들을 동시에 고려하여 고안된 구조의 최적설계를 수행하였다. 이때 집속구간과 최소 빔폭의 비율을 성능지수로 사용하여 고안된 구조의 최적치수를 도출하였다. 그 결과 부엽의 크기가 -20.2 dB로 작고, 최소 빔폭이 2.04 mm이고 깊이 30 mm부터 160 mm까지 좁고 일정한 빔폭을 가지도록 빔 형상이 개선되었다. 나아가, 고안된 구조를 가지도록 트랜스듀서 시편을 제작하고 빔 패턴을 측정하여 해석 결과와 비교함으로써, 고안된 트랜스듀서 구조의 타당성을 검증하였다.

• 수산해양기술연구
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• 제34권1호
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• pp.85-95
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• 1998

어종의 식별을 위한 수중음향학적 정보를 수집하는 데 사용하기 위한 광대역 초음파 변환기를 개발할 목적으로 저주파용 Tonpilz형 초음파 변환기를 설계, 제작하고, 이 변환기의 음향 방사면에 $Al_2O_3$와 epoxy 수지를 서로 혼합하여 생성한 복합재료층과 폴리우레탄 수지로서 제작한 음향 정합층을 각각 직렬 접착시킨 복합구조 초음파 변환기의 광대역 주파수 특성에 대하여 분석, 고찰한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) Tonpilz형 transducer (head mass : 알류미늄 / 두께 22.0 mm, tail mass : 황동 / 두께 15.0 mm )의 음향 방사면에 두께 7.0 mm의 $Al_2O_3$와 epoxy 수지로서 생성한 복합재료층의 두께 18.0 mm의 폴리우레탄 수지로서 제작한 정합층을 직열접착한 복합 구조 초음파 변환기의 - 3 dB점에 대한 하한 및 상한 주파수 범위는 35.0~42.3 kHz (${\Delta}f=7.3 kHz)$이었고, 이 주파수 구간에 있어서의 송파전압감도의 최대치는 135.7 dB re $1\;{\mu}Pa/V$ 이었다. 2) Tonpilz형 transducer (head mass : 알류미늄 / 두께 23.0 mm, tail mass : 황동 / 두께 15.0 mm )의 음향 방사면에 두께 11.0 mm의 $Al_2O_3$와 epoxy 수지로서 제작한 복합재료층과 두께 15.8.0 mm의 폴리우레탄 수지로서 제작한 정합층을 직열접착한 복합 구조 초음파 변환기의 - 3 dB점에 대한 하한 및 상한 주파수 범위는 35.5~41.73 kHz (${\Delta}f=6.2 kHz)$이었고, 이 주파수 구간에 있어서의 송파전압감도의 최대치는 136.3 dB re $1\;{\mu}Pa/V$ 이었다. 3) 본 연구에서 시작한 복합구조 초음파 변환기에 chirp 신호(펄스 폭 4 ms, 중심주파수 40 kHz, 대역폭 40 kHz)를 인가하고, 수중방사음역에 있어서의 시간응답특성을 조사한 결과, 그 응답특성은 송신전압감도의 주파수특성과 매우 잘 일치하는 경향을 나타내었다. 이상의 결과로부터 본 연구에서 설계, 제작한 이중정합층을 갖는 복합구조 초음파 변환기는 단순구조의 Tonpilz형 초음파 변환기와 비교하여 비록 송파전압감도에 있어서는 약 5 dB 정도의 음향출력의 손실이 불가피하지만, 그 대신 주파수 대역폭을 약 5 재 정도 확대시킬 수 있는 장점이 있기 때문에 이 넓은 주파수 대역을 효과적으로 활용하면 어종식별을 위한 음향산란신호를 정량적으로 수집 및 평가하는 것이 가능하다고 판단된다.

• 한국음향학회지
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• 제15권5호
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• pp.82-89
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• 1996

초음파 탐촉자의 응용분야를 크게 고해상도 분야와 고출력 분야로 나누어 각각의 경우에 대하여 가장 우수한 탐촉자 성능을 구현케 하는 정합층의 물성을 결정하고자 하였다. 나아가 동일한 탐촉자에 대해 이 두 가지 특성이 모두 우수한 것을 요구하는 경우가 일반적이므로 각각의 분야에 대해 동시에 최선일 수는 없으나 두 분야에 공히 만족스러운 특성을 나타낼 수 있도록 하는 정합층의 물성을 최적화 하고자 하였다. 통상적인 등가회로 해석법과는 달리 탐촉자 구성매질들간의 경계면에서의 투과, 반사계수들을 반복 계산하는 방법을 통해 시간영역에서의 파형을 직접 구하고 이를 Fourier Transform하여 주파수 특성을 관찰하여 전형적인 탐촉자의 구조에 대하여 해석한 결과, 각 응용분야별로 가장 우수한 성능을 나타내는 정합층의 조합을 찾아내었다. 본 연구에서 찾은 정합층의 조합은 고출력용, 광대역용으로 각각 특화된 것으로 J. H. Goll과 C. S. Desilets의 방법들과 같은 기존의 연구결과들에 비해서 최대 57%까지 탐촉자 성능의 개선효과를 보았다. 나아가 고해상도와 고출력이 동시에 요구되는 응용분야에 대한 탐촉자의 성능평가를 위하여 새로운 평가지수를 개발하였으며, 적용결과 기존의 정합층 설계법들에 의한 것 보다 양 특성 모두에 걸쳐 더 우수한 탐촉자 성능을 구현할 수 있었다. 본 연구에서 수행한 정합층 설계방법은 다양한 형태의 탐촉자 개발에 있어 유용한 정합층 및 후면층 설계기술로 적용될 수 있을 것이다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2008년도 추계학술대회논문집
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• pp.223-225
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• 2008

In this study. we propose a wide bandwidth surface acoustic wave (SAW) motor by design of Inter Digital Transducer (IDT). SAW motor has several benefits compared with preexisted actuator. But it has narrow bandwidth, which causes the lower performance. To widen the bandwidth, the change of IDT structure was proposed, which is slanted IDT and since function apodization. The frequency responses were compared original uniform IDT and changed IDT. And the time responses were compared original uniform IDT and changed IDT. As a result, the feasibility of wide bandwidth SAW motor was certified.

• 소음진동
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• 제5권4호
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• pp.577-583
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• 1995

The sandwich type piezoelectric resonator is widely used for the acoustic sources of underwater acoustic transducers, whose important design parameters are shapes, materials, dimensions and supporting methods. Practical design method of resonators consists of manufacturing, experiments and modification so that it requires much time and expenses. In this study, an analytical design method of sandwich type piezoelectric resonators is presented based on the nonlinear optimization technique. The proposed method is applied to the design of an example resonator model in order to maximize the output powers. For the investigation of performance according to the division and their electrical connection, three types of resonators are manufactured. In addition, their dynamic characteristics such as electrical admittance and transmitting voltage response are measured and compared.

• 한국통신학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.92-99
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• 1993

본 연구에서는 3MHZ의 접속 음향변환자를 사용하여서 고체 샘플에서 반사되어 오는 음향파를 검출하는 시스템을 구성하였고, 이를 이용하여 음향 변환자의 촛점위치와 고체표면과의 거리(Z)에 따른 음향 반사신호의 특성곡선 V(Z)을 검출하였다. 여러가지 고체재료의 V(Z) 특성곡선을 실험에의해 검출한 결과 고체에따라 그들 고유의 V(Z)특성곡선 모양을 나타내고 있음을 보여 주었다. 본 연구에서는 V(Z)곡선을 분석하면 고체특성을 판별할 수 있음을 제시하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2000년도 영호남학술대회 논문집
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• pp.287-290
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• 2000

본 연구에서는 압전세라믹스와 금속판으로 구성된 음향트랜스듀서를 모델로 설정하고, 원형평판으로부터 방사되는 내부음장과 트랜스듀서의 외부로 방사되는 음향특성을 수치 해석하였다. 음향트랜스듀서의 내부 유니트를 요소 분할하며 경계조건을 적용시키고, 유한요소법을 이용하여 내부의 음장 분포와 음압 변화량을 가시화하였다. 그리고 트랜스듀서 외부로 방사되는 음압은 가상경계면 외부를 요소분할한 후 다양한 주파수에서 음압 기울기와 등압선을 수치해석하였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제11권2호
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• pp.185-197
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• 2013

We developed a simultaneous strain measurement and damage detection technique using a pair of surface-mounted piezoelectric transducers and a fiber connecting them. This is a novel sensor configuration of the fiber acoustic wave (FAW) piezoelectric transducer. In this study, lead-zirconate-titanate (PZT) transducers are installed conventionally on a plate's surface, which is a technique used in many structural health monitoring studies. However, our PZTs are also connected with an optical fiber. A FAW and Lamb wave are simultaneously guided in the optical fiber and the structure, respectively. The dependency of the time-of-flight of the FAW on the applied strain is quantified for strain sensing. In our experimental results, the FAW exhibited excellent linear behavior and no hysteresis with respect to the change in strain. On the other hand, the well-known damage detection function of the surface-mounted PZT transducers was still available by monitoring the waveform change in the conventional Lamb wave ultrasonic path.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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• pp.222-227
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• 2000

"Side scan sonar" using acoustic signal has been developed to survey cable laying, sunken bodie\ulcorner bottom and so on. It use the acoustic signals, which are emitted from two transducer arrays, to get gemetri\ulcorner target area. This system consists of transceiver board, towed body, and deck unit. The transceiver board, w\ulcorner watertight canister of the towed body, controls the transmitting and receiving of 400kHz acoustic signals from \ulcorner After receiving the scattered signals, it processes the filtering, AGF(Automatic Gain Control), TVG(Time Heterodyne. The deck unit is composed of the signal processing part, A/D converter, power supplier, and real\ulcorner And the towed body has been designed to satisfy the optimal hydrodynamic behavior during towing. The de\ulcorner theory of transceiving part and some results from field-experiments will be introduced here.