• 한국음향학회지
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• 제2권1호
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• pp.48-58
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• 1983

The transient sound radiation from the impact between a steel ball and a thick plate is analyzed theoretically and compared with experiment results. The derivation process itself is difficult to analyze sound radiation characteristics theoretically for a thick plate with some resonances but may be investigated from measured data. During mechanical impacts, arbitrary driving point importance for an elastic system enables to predict by using mechanical importance method. In order to obtain approximate solution for an impact model testing, the surface Helmholtz integral formulation based on the integral expression for pressure in the field in terms of surface pressure and normal velocity is used as a basis. A simple expression is developed for an impulsive response function, which is time dependent velocity potential and pressure for an impact may then be computed by a convolution of exciting force. In estimating of elastic-acoustical correlation problems, mechanical inertance, overall transfer function and radiation resistance obtained by signal processing techniques are used. The usefulness is confirmed by applying these methods prediction of arbitray driving pint inertance, radiated sound pressure and exciting force.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• 제28권1E호
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• pp.1-8
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• 2009

Primary radiation force on ultrasound contrast agents (UCA) in a propagating and standing acoustic field was explored. A specific ultrasound contrast agent $Albunex^{(R)}$ and $Optison^{(R)}$ were chosen for simulation. The model was developed based on a shelled bubble model proposed by Church. The numerical simulation suggests that bubble translational motion is more significant in therapeutic ultrasound due to higher intensity and long pulse duration. Even a single cycle of a propagating wave of 4 MPa at 1 MHz can cause a bubble translational motion of greater than $1{\mu}m$ which is approximately one tenth of capillary. Hence, UCA characteristics can be significantly changed in therapeutic ultrasound without rapid bubble collapses.

• 한국음향학회지
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• 제31권3호
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• pp.151-160
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• 2012

초음파 의료 영상에서 탄성영상은 암과 같은 종양의 진단에 도움을 준다. 본 논문은 초음파 음향 복사력을 이용하여 관찰하고자 하는 연조직에 힘을 인가하여 탄성 영상을 구현하였다. 데이터 획득 시간을 줄이기 위하여 송신 집속을 하지 않고 버스트 (burst) 형태의 평면파를 송신하여 모든 영상 영역에 동시에 음향 복사력이 인가되도록 하였다. 균일 탄성팬텀을 이용한 실험에서 송신 집속을 하지 않고도, 송신 시간을 길게 함으로써 탄성 영상을 얻기에 충분한 음향 복사력을 얻을 수 있음을 확인하였다. 그러나 기존의 집속형 음향 복사력을 이용한 영상과는 다른 시간 대 변위 특성이 관찰되었다. 제안한 탄성 영상 기법으로 초음파 병변 탄성 팬텀과 소의 간 실험에서 병변을 구별할 수 있음을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제37권6호
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• pp.422-427
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• 2018

본 연구에서는 소형 물체가 음파 정상파의 압력 마디 부근에 소형 물체가 부양하는 정상파 음파 공중부양(standing wave acoustic levitation) 현상에 대해 베르누이 원리를 이용하여 부양의 원인이 되는 음향 방사힘(acoustic radiation force)의 근원과 개형을 기존에 알려진 진동자에서 떨어진 거리에 따른 음향 방사힘의 그래프와 비교함을 통해 개념적으로 설명했다. 이러한 설명을 뒷받침하는 일련의 실험들을 BLT(Bolt-clamped Langevin Type) 초음파 진동자를 이용해서 수행하여, 물체들이 공기의 압력 마디 부근에 부양하고 있음을 확인했고, 물체가 부양하고 있는 상태에서 정상파가 형성되는 조건임을 확인했다. 더불어, 정상파 음파 공중부양 현상에서 부양하는 물체들이 수직하게 일렬로 정렬하는 현상 역시 설명할 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제43권3호
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• pp.335-343
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• 2024

본 논문은 초음파 방사힘을 이용하여 음향파워를 측정하는 방법에 대한 이론적 모델을 세우고 이에 대한 이론적 결과를 다루었다. 이를 위해 Kirchhoff approximation 기반으로 강체원뿔표적에 대한 산란모델을 세우고 음향파워를 계산한 후 이를 방사힘으로 환산하였다. 이를 통해 원뿔표적을 사용하는 기존 방법의 정확성 및 측정 한계, 그리고 임의의 경사각의 원뿔표적으로도 측정할 수 있는 음향파워측정에 관한 확장된 이론을 제시하였다. 이를 이용하여 초음파 방사힘을 이용한 음향파워측정 방법의 주파수 및 표적 크기에 대한 의존도도 본 논문에서 제시하였다. 그 결과로 주파수 및 표적 크기를 고려하였을 때 국제표준규격(International Electrotechnical Commission, IEC)에서 제시하는 방법으로 계산한 음향파워값에 추가되어야 할 보정값을 산출하였다.

• 한국음향학회지
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• 제38권4호
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• pp.467-475
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• 2019

고출력의 초음파는 매질을 진행하면 음향 흐름과 음향 방사힘을 만들어낸다. 공기를 매질로 하는 3차원 공간상에 음향 방사힘을 발생시키면 입체적인 촉감을 형성할 수 있으므로 공간적인 정보를 직접 피부에 촉각으로 전달할 수 있다. 본 논문은 40 kHz의 작은 초음파 송신자 154개를 묶어 오목한 형태로 배열시켜서 초음파를 송신하여 집속초점에서 음향 방사힘을 발생시켰다. 초음파 음장의 초점의 근처에서 음향 방사힘에 의한 촉각을 확인하였다. 촉각 감도를 올리기 위하여 송신 초음파를 60 Hz의 구형파로 진폭 변조를 하였다. 초음파 촉각의 응용으로 음향 방사힘이 형성되는 허공에 촉각이 감지되는 영역을 형성시켜서, 손의 위치를 지정하는 지시자로 사용하였다. 촉각이 감지되는 초점위치에 있는 손의 모양을 영상 입력으로 받아서 손가락의 개수를 기계에 피드백하는 시스템을 구현함으로써 초음파를 이용한 촉각의 유용성을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제6권3호
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• pp.5-16
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• 1987

본 논문에서는 충격으로 인한 점탄성층을 가진 경계가 고정된 원형 평판으로부터의 음압복사에 대해 이론적, 실험적으로 연구한다. 층을 가진 평판의 운동을 모우드 해석법과 회전 관성효과와 전단력에 의한 변형을 고려한 Mindlin 의 평판이론으로부터 구한 고유치를 이용하여 구한다. 탄성구와 평판사이의 접촉력은 Hertz 이론으로 구하고 평판의 진동으로부터 복사되는 음압은 Rayleigh integral에 의해 구한다. 또한 층을 가진 평판으로부터 복사되는 음의 파형과 발생되는 음을 감소시키는 방법을 예측한다.

• 한국음향학회지
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• 제29권6호
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• pp.355-364
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• 2010

초음파 진단장치의 음향출력 특성은 전기음향 변환 장치인 배열 탐침자의 성능에 크게 영향을 받으며, 생물학적안전 측면에서 매우 중요하다. 본 논문에서는 초음파 진단장치용 배열 탐침자로부터 방사되는 음향파워를 소자별로 측정할 수 있는 자동화 시스템을 구성하였으며, 곡선형 탐침자의 경우 각 소자의 지향성이 측정에 미치는 영향을 확인하고 이를 보정하는 기법을 개발하였다. 선형, 위상형, 곡선형 배열 탐침자를 대상으로 음향파워 측정결과, 본 논문에서 제시하는 측정기법은 배열 탐침자의 음향파워 특성을 평가하는데 적합함을 확인하였다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• 제19권1E호
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• pp.27-37
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• 2000

This paper presents a simplified analytical formulation for computing acoustic power radiation from a rectangular plate exposed to random forces such as turbulent boundary layer pressure fluctuations and arbitrary mechanical force in a subsonic flow field. The expression for the acoustic power is derived using modal expansion method and light fluid loading is assumed on the plate. In order to simplify the formulation for acoustic power due to combined excitations of mechanical forces and turbulent pressures, it is assumed that the structural damping of the plate is small and excitations are broadband random forces having frequency spectra above the convective coincidence. Under these assumptions, an approximate solution for the broadband acoustic power radiation from a plate excited by both turbulent pressures and arbitrary mechanical forces is obtained and evaluated considering the effect of modal coupling on the radiated acoustic power. An efficient method is also suggested to compute modal acoustic impedance in a moving fluid medium by using averaged Green function.

• 한국음향학회지
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• 제13권2호
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• pp.13-22
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• 1994

회전하는 타이어의 표면진동에 의한 소음방사의 이론적인 모델에 대하여 연구하였다. 타이어를 원형링으로 가정하였고 정규주파수와 구조적인 손실계수를 고려하였다. 타이어 전표면에 대한 음압의 수치적분을 통하여, 타이어로부터 방사되는 음향파워를 계산하였다. 가진주파수와 손실계수를 고려한 계산 결과로부터 타이어 트레드 진동에 의한 음향방사를 감소시키기 위한 조건을 구하고자 하였다.