• 한국음향학회지
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• 제25권1호
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• pp.1-6
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• 2006

천해에서의 수중음장 계산에서 음향 임피던스를 해저면 입력인자로서 도입하는 방안의 가능성을 고찰하였다. 먼저 탄성 해저면에서의 음파반사 특성을 고찰한 결과, 임계 접지각 이하에서 음향 임피던스는 접지각이 거의 $0^{\circ}$에 가까울 때의 임피던스 $Z_0$ 1개 값으로 근사가 가능함을 나타내었다. 이러한 특성과 'effective depth' 개념을 접목시켜 전달손실을 계산한 결과, 수중음장 계산에서 임피던스를 해저면 음향 특성을 나타내는 입력인자로 사용하는 것이 가능성이 있음을 확인하였다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제34권4호
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• pp.260-268
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• 2009

As a basic study to develop a high sensitive biosensor using film bulk acoustic resonator, the mathematical model for analyzing the resonance characteristics of bulk acoustic resonator with acoustic Bragg reflectors was investigated. The simulation results due to the number of acoustic Bragg reflectors with low and high acoustic impedance materials were compared with the experimental results for 1, 2.25 and 5 MHz of PZT based bulk acoustic resonators with various acoustic Bragg reflectors. At the fabricated bulk acoustic resonator with an odd number of acoustic Bragg reflectors, low and high acoustic impedance materials in sequence under the bottom electrode showed better resonance characteristics than even number of acoustic Bragg reflectors. The changes of resonance frequencies due to the increase of number of acoustic Bragg reflectors by simulation and experiment, respectively showed approximately similar tendency but some differences in input impedance between the experiment and simulation were found. The derived mathematical model for describing the resonance characteristics of the bulk acoustic resonator with acoustic Bragg reflector will be available for analyzing the design parameters for development of biosensor using bulk acoustic resonator.

• 전기학회논문지
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• 제56권5호
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• pp.915-920
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• 2007

AIN-based film bulk acoustic resonator (FBAR) devices which adopt a membrane-type configuration such as Mo/AIN/bottom-metal/Si are fabricated by employing a novel process. The proposed resonator structure does not require any supporting layer above the substrate, which leads to the reduction in energy loss of the resonators. For all the FBAR devices, the frequency response characteristics are measured and the device parameters, such as return loss and input impedance, are extracted from the frequency responses, and analyzed in terms of the various metals such as Al. Cu, Mo, W used in the bottom-electrode. The mass-loading effect caused by the used bottom-electrode metals is found to be the main reason for the difference revealed in the measured characteristics of the fabricated FBAH devices. The results obtained in this study also show that the degree of match in lattice constant and thermal expansion coefficient hetween piezoelectric layers and electrode metals is crucial to determine the device performance of FEAR.

• 한국해양공학회지
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• 제9권2호
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• pp.167-174
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• 1995

The anomlous signal, anomaly, recorded by a sub-bottem profiler is analized for exploration of buried objects in the ocean, This anomaly is known as a signal diffracted from the edge of the buried object. Signals obtained from model that and numerical simulation are analized for investigating characteristics of the diffracted signal. From this study a diffracted signal and a non-diffracted signal can be identified, and the location of the object can be obtained. In order to identify an object in the seafloor the dimension of the object should be greater than the wave length used for exploration, and the acoustic impedance should be much greater than that of sediments. A 2-trace stacking of the signals can enhance the feature of strongly diffracted signals whereas it can diminish weak signals.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제40권11호
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• pp.9-18
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• 2003

본 논문에서는 λ/4 반사층으로 이루어진 체적 탄성파 공진기의 두 가지 유형을 등가회로를 이용하여 이론적으로 분석하고 두 유형의 차이점을 비교 논의하였다. λ/2 모드는 상, 하부전극이 공기와 접하는 이상적인 공진기와 λ/4 모드는 상부전극은 공기와 접하고 하부전극 아래는 완전히 막혀 있는 이상적인 공진기와 비교하여 반사층이 공진특성에 미치는 영향을 분석하였다. 압전층으로는 ZnO 를 전극층으로는 Al 을 기판층은 Si 을 사용하였다. Mason 등가회로를 ABCD 파라미터를 추출할 수 있는 단순화된 등가회로로 변환하여 입력임피던스를 구하였다. 반사층의 두께 변화에 의한 공진주파수의 변화와 반사층의 기계적 Q 에 따른 전기적 Q 의 변화를 통해 하부전극 바로 아래의 반사층의 변화률이 제일 큼을 알 수 있었다. 반사층의 탄성 임피던스비가 증가함에 따라 Q 의 포화에 필요한 반사층의 수가 감소하였고 동일한 반사층 조건에서 λ/2 모드의 전기적 Q 가 λ/4 모드의 전기적 Q 보다 다소 크다는 사실을 확인하였다. 전기기계결합계수는 반사층수에 독립적이었고 반사층의 탄성 임피던스비가 증가함에 따라 증가하였다. 두 모드 모두 전기기계결합계수는 반사층에 탄성파 에너지의 존재로 인하여 이상적인 공진기보다 낮고 동일한 반사층 조건에서 λ/2 모드가 λ/4 모드보다 큼을 확인하였다. Ladder 필터 특성에는 반사층수가 증가할수록 삽입손실은 감소하지만 대역폭에는 큰 변화가 없었고 반사층의 탄성임피던스비가 높을수록 동일한 반사층수에서 삽입손실은 감소하였고 대역폭은 넓어졌다. 분석한 모든 특성으로 닥 때 λ/2 모드가 λ/4 모드보다 다소 우수하였다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• 제25권2E호
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• pp.60-68
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• 2006

High-frequency bistatic scattering measurements from a corrugated surface were made in an acoustic water tank. First the azimuthal scattering pattern was measured from an artificially corrugated surface which has varying impedance. The corrugated surface was installed both transverse to the direction of incident wave and longitudinal to the direction of incident wave. The angle between the corrugated surface and the direction of the incident wave was about $45^{\circ}$. Second, the scattering strengths were measured from the flat sediment and the corrugated sediment. A critical angle of about $37^{\circ}$ was calculated in the acoustic water tank. The measurements were made at three fixed grazing angles: $33^{\circ}$ (lower than critical angle), $37^{\circ}$ (critical angle), and $41^{\circ}$ (higher than critical angle). The scattering angle and the grazing angle are equal in each measurement. Frequencies were from 50 kHz to 100 kHz with an increment of 1 kHz. The corrugated sediment was made transverse to the direction of the incident wave. The first measurement indicates that the scattering patterns depend on the relations between the corrugated surface and the direction of the incident wave. In the second measurement, the data measured from the flat sediment were compared to the APL-UW model and to the NRL model. The NRL model's output shows more favorable comparisons than the APL-UW model. In case of the corrugated sediment, the model and the measured data are different because the models used an isotropic wave spectrum of sediment roughness in the scattering calculations. The isotropic wave spectrum consists of $w_2$ and ${\gamma}_2$. These constants derived from sediment names or bulk size. The model which used the constants didn't consider the effect of a corrugated surface. In order to consider a corrugated surface, the constants were varied in the APL-UW model.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제26권4호
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• pp.251-255
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• 2005

When the extracorporeal shock wave lithotriptor is operated, sounds can be heard. Then that might be a question about the location where the sounds come from. For the purpose of investigating the fact, we identify the location of the sounds radiated using one hydrophone. In order to carry out the experiment, it is needed to obtain direct waves from objects. Therefore, we present an experimental method to reduce reflected waves for obtaining direct waves only. The experimental results show the amplitude of waves can be attenuated about 28dB due to a silicon rubber plate of 8.5mm attached at the bottom. This is a quantified result that can expect to obtain the direct waves using the proposed method. Then, we carried out the experiment for the sound source location. From the experimental results, we can undoubtedly present a fact that the sounds are radiated from the objects to be shot due to shock waves.

• 한국해양학회지
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• 제13권1호
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• pp.1-8
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• 1978

지층 속에 남아 있는 퇴적구조는 퇴적환경을 추정하는 중요한 지표가 된다. 암상이나 화석과는 달리 퇴적구조는 퇴적 현장에서 형성되고 외부로부터 전입될 수는 없기 때문이다. 퇴적구조는 기존 암석이나 퇴적층이 잘 노출되어 있는 노두에서는 쉽사리 연구될 수 있으나 지표면하에 존재하는 퇴적층 구조는 직접적인 방법으로서는 시추에 의해서만 연구될 수 있다. 그러나 지하층을 시추하기에는 시간적 경제적으로 많은 부담이 따르기 때문에 개략조사의 단계에서는 바람직하지 못하다. 탄성파 탐사 방법이 발전됨에 따라 비교적 장파장을 사용하여 얕은 지하층을 탐사할 때 대체적인 지층구조를 파악할 수가 있게 되었다. 이는 각 퇴적층이 Acoustic Impedance를 달리하기 때문에 나타나는 결과이다. 분해능이 50cm정도의 탄성파를 이용한 탄성파 탐사에서 얻어진 탄성파 반사 기록은 이 분해능 범위보다 큰 규모의 해저지층구조를 어느 정도 잘 반영해 준다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권4호
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• pp.41-54
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• 2002

본 논문에서는 등가회로를 이용하여 브래그 반사층형 FBAR (Film Bulk Acoustic Wave Resonator) 와 membrane 형 FBAR 그리고 상 하부 전극이 공기와 접하는 이상적인 FBAR 의 특성을 서로 비교함으로서 브래그 반사층과 membrane 이 공진 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 압전층으로는 ZnO, membrane 층과 낮은 음향적인 임피던스 반사층은 SiO₂, 높은 음향적인 임피던스 반사층으로는 W, 전극층으로는 Al를 가정하였고 각 층은 탄성파 전달 손실을 가정하였다. 1-port 의 등가회로를 ABCD 파라미터를 추출할 수 있는 단순화된 등가회로로 변환하여 ABCD 파라미터를 추출하여 입력임피던스를 계산하였다. 필터 설계에서는 구하여진 파라미터를 산란행렬로 변환하여 필터의 대역폭 및 삽입손실을 구하였다. 전극층, 반사층, membrane 층의 두께 변화에 의한 공진주파수의 변화는 membrane 층과 전극 바로 아래의 반사층의 두께 변화가 가장 큰 영향을 미친다는 결과를 확인하였다. 반사층 구조에서 반사층수에 따른 공진특성과 K/sub eff/와 electrical Q 의 변화에서는 반사층수가 K/sub eff/ 에는 거의 영향을 미치지 않지만 electrical Q 는 층수가 증가할수록 증가하다가 7층 이상에서 포화되었다. 또한 FBAR의 electrical Q 는 membrane 층과 반사층의 mechanical Q 에 의존함을 알 수 있었다. Ladder 필터와 SCF(Stacked Crystal Filters) 모두 공진기의 수가 증가할수록 삽입손실과 out-of-band rejection 이 증가하였고 층수가 증가할수록 삽입손실은 감소하지만 대역폭에는 거의 변화가 없었다. membrane형의 ladder 필터와 SCF 는 불효 공진 특성으로 인한 불효응답특성이 나타났다. 또한 ladder 필터는 보다 우수한 대역폭의 skirt-selectivity 특성을 나타내었으며 SCF 는 대역폭의 삽입손실 측면에서 더 우수하였다.