• 전자공학회논문지
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• 제54권6호
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• pp.93-99
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• 2017

본 연구에서는 Xilinx의 Zynq SoC (system on chip)를 이용하여 초음파 신호의 TOF (Time of Flight)를 측정한다. TOF는 특정 거리를 이동하는 데 소요되는 RF (radio frequency) 기준 신호와 초음파 신호의 시간차이로 부터 계산되고, 공기중 초음파의 속도를 곱하여 초음파 이동거리를 알아낸다. 이를 위해 Zynq의 내장 ADC, FIR (finite impulse response) 필터, Kalman 필터로부터 초음파 펄스를 생성하고, RF 인터페이스로부터 RF 기준펄스를 생성한다. Kalman 필터와 RF 인터페이스는 baremetal 멀티프로세싱에 의해 Zynq의 듀얼 프로세서 코어에 c-코드로 프로그래밍하고 나머지 구성 요소들은 Zynq의 FPGA 내에 설계하여, HW/SW co-design을 구현한다. 이를 통해 HW design에 비해 Zynq 자원의 가용률을 낮추고, 설계 시간을 대폭 줄일 수 있었다. 설계 툴로 Vivado IDE (integrated design environment)를 이용하여, 전체 신호처리 시스템을 계층적 블록 다이어그램의 형태로 설계하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.53-60
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• 2017

현재 대부분의 초음파를 이용한 거리 측정 기술은 송신부로부터 수신기까지 초음파가 진행하는 시간 즉, TOF(: Time of Flight)를 측정하여 그 동안 음파가 진행한 거리를 산출하는 방법을 활용한다. 이 경우 거리 측정 정확도를 높이기 위해서는 정확한 TOF의 측정이 필요하다. 본 논문은 정확한 TOF를 산출하기 위해 초음파 송수신기의 수학적 모델을 이용하여 수신된 파형의 수학적 모델을 얻어내고 이를 바탕으로 TOF를 산출하는 방식을 제안한다. 이 방식은 트리거링 후부터 수신된 파형를 이미 얻어진 수학적 모델과 최소자승법을 이용하여 비교하여 초음파 신호가 수신기에 도달한 시점을 역으로 추정하는 방식이다. 제안된 방법을 사용할 경우 트리거링 시점의 변동에 의한 영향을 줄일 수 있음을 실험을 통하여 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
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• pp.199-202
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• 2008

초음파를 이용한 고체추진제의 연소속도 측정방법은 한 번의 실험으로 넓은 범위의 압력에서 연소 속도를 구할 수 있는 장점이 있다. 하지만, TOF를 이용한 연소속도 측정방법은 압력에 따라 변화하는 초음파의 음속을 이용하여 잔존길이를 구하기 때문에 압력, 비행시간(TOF:Time of Flight), 고체추진제 초기길이에 따른 불확실도에 대한 평가를 하여 신뢰성을 얻어야 한다. 본 연구에서는 초음파를 이용하여 고체추진제의 연소속도를 측정할 때 발생하는 불확실도을 평가하여 고체추진제의 연소속도의 신뢰성을 확보하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제41권1호
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• pp.57-62
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• 2006

1,2-dichlorobenzene 용액에서 풀러렌$[C_{60}]$과 3-chloroperoxy benzoic acid 의 반응을 고분해능 초음파 분광기를 사용하여 조사하였다. 또한 1,2-dichlorobenzene 용액에서 풀러렌$[C_{60}]$과 3-chloroperoxy benzoic acid의 반응 생성물을 MALDI-TOF-MS를 가지고 확인하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제13권2호
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• pp.981-988
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• 2018

In order to acquire an accurate TOF, this paper proposes a method that produces TOF by using a mathematical model for the envelope of the received signal obtained from a system dynamic model of ultrasonic transducer. The proposed method estimates the arrival time of the received signal retrospectively by comparing its wave form obtained after triggering point with its mathematical envelope model. Experimental result shows that the error due to variation of triggering point can be dramatically decreased by implementing the proposed method.

• 비파괴검사학회지
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• 제26권5호
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• pp.285-290
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• 2006

고장력볼트의 체결상태를 평가하는 것은 체결볼트의 안전유지관리 측면에서 매우 중요하다. 본 논문에서는 초음파의 음속이 응력에 의존하는 이른바 음탄성효과에 기초하여 초음파의 전파시간(TOF)를 측정함으로써 볼트에 작용하는 축응력을 평가하는 방법을 제안한다. 그런데 일반적으로 볼트체결시 볼트에 작용하는 응력범위내에서의 음속 변화량은 매우 작으며, 따라서 TOF 측정에 있어서 높은 정밀도가 요구된다. 이를 위해 본 논문에서는 톤버스트파형의 초음파를 이용한 위상검출법을 적용하였다. 제안된 원리는 실험을 통해 검증되었으며, 볼트 축응력 측정의 유효성을 검증하기 위해 스트레인게이지를 이용한 축응력 측정결과와 비교하였다. 두 결과는 양호한 일치를 보였으며, 이로써 제안한 방법이 체결된 고장력볼트의 체결상태 평가에 유용하다는 결론을 얻을 수 있었다.

• 전기학회논문지
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• 제66권8호
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• pp.1250-1256
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• 2017

In this research, a high-performance ultrasonic positioning system is proposed to track the positions of an indoor mobile object. Composed of an ultrasonic sender (mobile object) and a receiver (anchor), the system employs three ultrasonic time-off-flights (TOFs) and trilateration to estimate the positions of the object with an accuracy of sub-centimeter. On the other hand, because ultrasonic waves are interfered by temperature, wind and various obstacles obstructing the propagation while propagating in air, ultrasonic pulse debounce technique and Kalman filter were applied to TOF and position calculation, respectively, to compensate for the interference and to obtain more accurate moving object position. To perform tasks in real time, ultrasonic signals are processed full-digitally with a Zynq SoC, and as a software design tool, Vivado IDE(integrated design environment) is used to design the whole signal processing system in hierarchical block diagrams. And, a hardware/software co-design is implemented, where the digital circuit portion is designed in the Zynq's fpga and the software portion is c-coded in the Zynq's processors by using the baremetal multiprocessing scheme in which the c-codes are distributed to dual-core processors, cpu0 and cpu1. To verify the usefulness of the proposed system, experiments were performed and the results were analyzed, and it was confirmed that the moving object could be tracked with accuracy of sub-cm.

• Elastomers and Composites
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• 제38권2호
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• pp.147-156
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• 2003

풀러렌[$C_{60},\;C_{70}$]을 benzoylperoxide, trichloroisocyanuric acid, methyltrioxorhenium(VII), iodosobenzene 그리고 phosphorous pentoxide 등의 산화제를 사용하여 상온, 초음파 조건에서 풀러렌 산화물을 제조하였다. MALDI-TOF MS, UV-VIS 그리고 HPLC를 사용하여 분석한 결과 생성된 풀러렌 산화물은 [$C_{60}(O)_n$], ($n=1{\sim}3$ 또는 n=1)과 [$C_{70}(O)_n$], ($n=1{\sim}2$ 또는 n=1)임을 알 수 있었다. 한편, 동일한 실험 조건에서 $C_{60}$ 반응속도는 $C_{70}$ 보다 높았다.

• Elastomers and Composites
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• 제42권1호
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• pp.1-8
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• 2007

풀러렌 산화물 쪼개짐 반응은 $FeCl_3$를 첨가한 초음파 조건에서 4-nitroaniline, 3-nitroaniline, 4-isopropylaniline 등의 방향족 아민 화합물과 풀러렌 산화물을 반응시켜 일어났다. MALDI-TOF-MS와 UV-vis 스펙트라를 사용하여 풀러렌 산화물 쪼개짐 반응으로 생성된 화합물이 아민화 풀러렌 유도체임을 확인하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제39권2호
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• pp.163-171
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• 2011

Because Japanese cedar shows lower mechanical performance, glued-laminated timber (glulam) can be a better way to utilize Japanese cedar for structural purpose. However, low yield of higher grade lamination from log makes it difficult to design structural glulam. This study was aimed to increase the yield of higher grade lamination and provide higher efficiency of manufacturing structural lamination by ultrasonic log sorting technology. Logs were sorted by an existing log grading rule regulated by Korea Forest Research Institute (KFRI). It was found that the KFRI log grading rule contributed to finding better logs in viewpoint of the volumetric yield and it can reduce the number of rejected lumber by visual grading. However, it could not identify better logs to produce higher-grade products. To find an appropriate log-sorting-method for structural products, log diameter and ultrasonic time of flight (TOF) for the log were considered as factors to affect mechanical performance of resulting products. However, it was found that influence of log diameter on mechanical performance of resulting products was very small. The TOF showed a possibility to sort logs by mechanical performance of resulting products even though a coefficient of correlation was not strong (R = 0.6). In a case study, the log selection based on the ultrasonic TOF of the log increased the yield of the outermost tension lamination (E8 or better grade, KS F 3021) from 2.6% to 12.5% and reduced LTE5 (lower than E5 grade) lamination from 43.6% to 10.3%, compared with the existing KFRI log grading rule.