• 한국음향학회지
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• 제31권8호
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• pp.569-579
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• 2012

압전 세라믹을 이용한 전형적인 Tonpilz형 수중 음향센서는 외부에서 들어오는 음향 신호를 이에 상응하는 전압으로 변환해 스칼라 양인 음압의 크기만 측정할 뿐 외부에서 들어오는 신호의 방향은 파악할 수 없는 한계가 있다. 이와 같은 문제점을 해결하고자 본 논문에서는 Tonpilz형 트랜스듀서를 이용해 단일 센서만으로도 음압의 크기와 방위각 방향을 동시에 분석해 낼 수 있는 새로운 벡터 센서 구조를 제안하고, 제안된 구조의 타당성을 수식 및 유한요소해석을 통해 검증하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제18권11호
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• pp.1128-1133
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• 2008

Cellulose based electroactive paper(EAPap) has been developed as a new smart material due to its advantages of piezoelectricity, large displacement, low power consumption, low cost and flexibility. EAPap can be used for a surface acoustic wave (SAW) device using the piezoelectric property of EAPap, resulting in the cost effective and flexible SAW device. In this paper, inter digit transducer(IDT) structure using lift-off technique with a finger gap of 10mm was used for micro fabrication of the cellulose EAPap SAW devices. The performance of IDT patterned SAW device was characterized by a Network Analyzer. The feasibility of cellulose EAPap as a potential acoustic device was presented and explained.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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• pp.352-353
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• 2005

In this paper, an ultrasonic level limit sensor with a new structure utilizing the acoustic impedance matching is proposed to be able to check it out a change of water-level. 2 PZT resonators with the same property are bonded directly on the polyethylene plate. One is for transmitter as an ultrasonic transducer, the other one is for receiver. In this case, a polyethylene plate will operate as an acoustic guider to transmit a transverse wave between 2 PZT resonators in air. While in the water, a polyethylene plate having a similar acoustic impedance with the water will be emitted an acoustic energy into the water as a longitudinal wave. According to this mechanism, there was a wide difference of acoustic signal output between underwater and in air. As a summary, it is believed that this proposed level limit sensor could be used as a new one with strong toughness from the external electrical and mechanical noise.

• 한국음향학회지
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• 제38권3호
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• pp.256-265
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• 2019

수중 탐지용으로 사용되는 심벌 트랜스듀서에는 여러 가지 종류가 연구되어져 왔는데, 대표적인 종류로 Moonie 트랜스듀서, 컨벡스 심벌 트랜스듀서, 그리고 컨케이브 심벌 트랜스듀서 등이 있다. 본 연구에서는 수중 광대역 프로젝터용으로 이들 세 종류의 트랜스듀서의 특성을 분석하고 비교하였다. 트랜스듀서의 구조 변수들이 각 트랜스듀서의 음향 특성에 미치는 영향을 분석하고 이를 바탕으로 각 트랜스듀서 종류가 특정 중심주파수를 가지면서 대역폭이 최대가 되는 구조를 도출하였다. 최적화된 구조를 가지는 트랜스듀서들의 성능을 비교한 결과, 컨벡스 심벌 트랜스듀서가 광대역과 고출력, 두 측면에서 모두 가장 우수하다는 것을 확인하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.885-886
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• 2012

• 한국수산과학회지
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• 제44권4호
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• pp.413-422
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• 2011

An improved split-beam transducer for a 50 kHz fish-sizing echo sounder was developed. The main objective of this study was to minimize the side lobe level in the beam pattern and the distance between acoustic centers for adjacent transducer quadrants in the geometrical arrangement of array elements while maintaining a given number of transducer elements and beam width. To achieve these goals, a 32-element planar array transducer ($6{\times}6$ array with one element in each corner missing) was designed using the Dolph-Chebyshev shading function to suppress side lobes in the array beam pattern and fabricated by arranging the inter-element spacing to be substantially equal to half the wavelength using the transducer element of 0.4 times the wavelength in diameter. The performance characteristics of this split-beam transducer were evaluated in the experimental water tank of $5m{\times}5m{\times}6m$ (length${\times}$height${\times}$width). In this study, the design goal of the beam width and side lobe level for transmitting a beam pattern was initially set at $21^{\circ}$ and -30 dB, respectively. However, the measured beam width at 3 dB was $21^{\circ}$ in both directions with side lobe levels of -24.7 dB in the horizontal plane and -25.6 dB in the vertical plane. The averaged beam width at -3 dB of the receiving beam patterns for four receiving quadrants was $31.4^{\circ}$. The transmitting voltage response was 161.5 dB (re $1{\mu}Pa$/V at 1 m) at 50.23 kHz with a bandwidth of 2.16 kHz, and the averaged receiving sensitivity for four receiving quadrants was -178.13 dB (re 1 V/${\mu}Pa$) at 49.8 kHz with a bandwidth of 2.64 kHz.

• 한국음향학회지
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• 제20권6호
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• pp.57-65
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• 2001

본 연구에서는 자왜형 초음파 트랜스듀서의 도파봉을 이론적으로 해석하고 그 타당성을 유한요소 해석법으로 검증하였으며 두 해석법의 결과는 서로 잘 일치하였다. 본 연구에서 유도한 이론적 해석법은 유한요소 해석법에 비해서 빠른 시간 내에 주어진 주파수를 만족시키는 도파봉 길이를 결정할 수 있는 반면, 차단 주파수 (cut-off frequency)를 넘어서는 범위에서만 해석이 가능하다는 단점을 가진다. 해석결과 현수선 도파봉 (catenoidal horn)이 지수함수 도파봉 (exponential horn)에 비해서 더 큰 변위 증폭을 가져왔고, 현수선 형상 길이가 짧을수록 더욱 큰 변위로 증폭시킬 수 있었다. 해석 결과를 바탕으로 공기중에서 공진 주파수 20.8 ㎑를 가지는 자왜형 초음파 트랜스듀서를 제작하여 성능을 측정하였다. 자왜형 트랜스듀서는 수중에서 19.3㎑의 공진 주파수와 199 dB의 최대 SPL (Sound Pressure Level)을 가지고 무지향성의 특성을 보였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2002년도 추계학술대회논문집
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• pp.705-710
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• 2002

Magnetostrictive materials are used low frequency sonar transmitter instead of piezoelectric materials. But it is difficult to analyze due to the nonlinearity and hysteresis of magnetostrictive materials. This paper deals with the program development for the finite element modeling of magnetostrictive tonpilz transducers and for analyzing their acoustic characteristics. To take into account the nonlinearity of magnetostrictive materials, the magnetic field calculation is separated form the displacement calculation, and a curve fitting is adopted for the nonlinear behavior of the magnetic and mechanical strain fields. At first, the magnetic field is obtained by using a commercial FEM software and the displacement of the transducer is calculated by plugging the obtained magnetic field into forcing term. To verity the accuracy of the developed program, a comparison is made with a commercial code, ATILA.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2003년도 제27회 추계학술대회
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• pp.53-53
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• 2003

For evaluating the feasibility of treating recurrent lesions in the vaginal cuff and cervix by hyperthermia, ultrasound applicators were designed, constructed, and characterized. For the treatment A half-cylindrical transducer Cd=1cm, length=lcm) and cylindrical transducer (d=2.5cm, length= 1.5cm) were used to construct ovoid type and cylindrical applicators. For the ovoid type applicator, each element was operated at 1.5MHz and characterized by measuring transducer efficiency and acoustic power distribution. Thermocouple probes were used to measure the temperature rise in phantom. The element sizes used in this study were selected to be comparable for high dose rate brachytherapy colpostat applicator. Each element was powered separately to achieve a desired temperature pattern in a target. The acoustic output power as a function of applied electric power of the element 1 and 2 was linear over this 1 to 40 W range and efficiencies were 32.2${\pm}$3.4% and 46.2${\pm}$0.8%, respectively. The temperature measurements in phantom showed that 6$^{\circ}C$ temperature rise was achieved at 2 cm from the applicator surface. As a conclusion, the ability of the ultrasound colpostat applicator to be used for hyperthermia was demonstrated by measuring acoustic output power, ultrasound field distribution, and temperature rise in phantom. Based on the characteristics of this applicator, it has the potential to be useful for inducing hyperthermnia to the vaginal cuff in clinic.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.102-110
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• 1999

제어용 스피커 및 검출용 마이크로폰 등 트랜스듀서들의 위치는 능동 소음제어 시스템의 성능에 큰 영향을 미친다. 능동 소음제어 시스템의 음향 특성이 매우 복잡하고, 유체 밀도, 복소 전파계수 등 음향 파라미터들의 값을 실제 적용 시에는 알 수 없는 경우가 많아 트랜스듀서들의 위치가 능동 소음제어 시스템의 성능에 미치는 영향을 해석적으로 구하기는 매우 어렵다. 본 논문에서는 트랜스듀서들 간의 전달함수들을 중첩의 원리를 이용하여 유도하였으며, 트랜스듀서들 간의 거리가 능동 소음제어 시스템의 성능에 미치는 영향을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 연구하였다. 단일극 시스템은 소음원과 제어 음원 사이의 거리에 영향을 받으며, 이중극 시스템은 두 제어 음원 사이의 거리와 소음원과 1차 제어 음원 사이의 거리에 많은 영향을 받는 것을 알 수 있었다.