• 전자공학회논문지
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• 제52권11호
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• pp.127-134
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• 2015

초음파를 이용한 조직 자극 기법은 지속적으로 연구, 개발되고 있으며, 최근 미용 및 비만 치료에 대한 관심이 높아짐에 따라 초음파 지방 제거술에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 초음파 지방 제거술을 위한 초음파 변환기를 설계하고, 조사조건에 따른 집속영역의 형태와 열 변성 영역을 시뮬레이션 하였다. 이를 통하여 제원을 검증하였으며, 제작된 변환기의 초음파 방사 특성 및 가열 특성을 측정하여 유효성을 평가하였다. 또한 복합 구조의 매질을 대상으로 초음파 가열 특성을 예측하였으며 제작된 변환기의 집속점 형태 및 가열 특성이 지방층을 충분히 유화시킬 수 있을 것으로 판단하였다. 본 연구의 결과는 보다 효율적이고 안전한 초음파 지방 제거술의 기초 연구로 활용될 것으로 사료된다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제13권6호
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• pp.2434-2440
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• 2018

A new type of piezoelectric micromachined ultrasonic transducer (pMUT) with high resonant frequency was developed by using a thin lead zirconate titanate (PZT) as an insulation layer on a floating $10{\mu}m$ silicon membrane. The PZT insulation layer facilitated acoustic impedance matching at active pMUT, leading to a high performance in the acoustic conversion property compared with the transducer using $SiO_2$ insulation layer. The fabricated ultrasonic devices were wirelessly measured by connecting two identical acoustic transducers to two separate ports in a single network analyzer simultaneously. The acoustic wave emitted from a transducer induced a $3.16{\mu}W$ on the other side of the transducer at a distance of 2 cm. The transducer performances in terms of device diameters, PZT thickness, annealings, and different DC polings, etc. were investigated. COMSOL simulation was also performed to predict the device performances prior to fabrication. Based on the COMSOL simulation, the device was fabricated and the results were compared.

• 한국음향학회지
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• 제22권8호
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• pp.629-636
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• 2003

의료용 초음파 진단 장치나 표적을 탐지하는 소나 등에 사용되는 초음파 트랜스듀서 어레이는 정도 높은 정보를 얻기 위해 목적에 맞는 지향특성이 요구되어진다. 본 연구에서는 사용 목적 따라 지향 특성을 가변할 수 있는 초음파 트랜스듀스 어레이를 제안하였다. 제안한 초음파 트랜스듀서 어레이는 전기적 용량으로 제 2 차 모드의 효율을 제어할 수 있는 2층 구조 트랜스듀서를 이용하여 트랜스듀서 어레이의 빔 폭을 제어하였다. 이것을 시험 제작하여 이론 및 실험적으로 해석한 결과 주엽의 -3 dB 빔 폭을 7.6° ∼ 16.2°의 범위에서 제어 가능함을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제22권3호
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• pp.202-207
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• 2003

초음파트랜스듀서는 초점거리의 제어를 위해서 각 진동요소에 전기회로를 이용한 위상가중치를 부가하는 방식을 사용하고 있다. 그러나 이러한 방법은 진동요소가 증가함에 따라 전기회로가 더욱 복잡해진다. 본 연구에서는 바이몰프형 액츄에이터를 신호의 송수신을 하는PVDF의 뒷부분에 삽입하여 선집속형 트랜스듀서를 제작하였다. 이 트랜스듀서를 사용하여 액츄에이터에 인가되는 전압 변화에 의해 기계적으로 초점거리를 제어할 수 있었다. 이 방법을 사용한 결과 수중에서 선집속형 초음파 트랜스듀서의 초점거리를 곡률 반경의 10%범위까지 제어 가능함을 확인하였다.

• 센서학회지
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• 제13권6호
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• pp.417-423
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• 2004

In order to obtain wide-beam characteristics and variable resonant frequency of a ultrasonic transducer for the array source, an electrode of transverse mode piezoelectric vibrator is divided, and an electronic inductance is connected to the divided electrodes. The electronic inductance is made by GIC (General Impedance Converter) circuit. Because the GIC circuit is made of OP-Amps and other passive elements, the value of the inductance can be selected easily. As the results, the electronic inductance is variable in the range from 0.2 mH to 1.2 mH. Using the inductance, the resonance frequency of the transducer can be changed in the range from 73 kHz to 86 kHz. In the directivity of the transducer, it is confirmed that the beam width of the transducer is wider than $80^{\circ}$ at -3 dB in water.

• 한국음향학회지
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• 제21권7호
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• pp.592-599
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• 2002

본 연구에서는 상용 유한요소 해석 프로그램인 PZflex를 이용하여 초음파 탐촉자를 설계하고 이에 따라 제작하였다. 제작된 탐촉자는 복부 진단용에 적합한 크기와 형태로 중심 주파수 5 ㎒에 128개의 압전 소자가 곡면상에 1차원 배열된 컨벡스 (convex)형이며 두 층의 음향정합층, 하나의 후면층 그리고 각 압전소자 간의 커프로 구성된다. 제작된 탐촉자의 성능을 평가하여 설계치의 타당성을 검증하였으며, 등가회로 해석법에 의한 결과와 비교하여 유한 요소 해석법에 의한 설계법의 우수성을 확인하였다

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.137-146
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• 2019

다수의 초음파 트랜스듀서를 이용한 초음파 위상 배열은 초점제어에 의해 인체 내 종양을 치료하는 목적 등으로 사용되고 있다. 초점제어에 의해 결정된 각 초음파 트랜스듀서 표면음압의 크기와 위상은 각 초음파 트랜스듀서에 인가되는 전압의 크기와 위상을 제어하여 구현 가능하다. 본 논문에서는 초음파 트랜스듀서의 인가전압과 표면음압 사이의 관계를 모델링하고, 요구되는 초음파 트랜스듀서의 표면음압을 생성하기 위한 인가전압을 PWM 기법으로 제어하는 방법을 제안한다. 제안한 방법의 타당성은 61개의 초음파 트랜스듀서로 구성된 초음파 위상배열의 초점제어를 예로 들어 시뮬레이션으로 검증하였다.

• 한국음향학회지
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• 제29권2호
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• pp.91-96
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• 2010

본 연구에서는 식물의 씨로부터 착유하는 기존의 착유방법에 있어서 착유 효율의 한계를 개선하기 위하여 초음파를 이용한 부가 에너지의 적용 가능성을 실험적으로 확인 하였다.그 결과, 기존의 압착방식에 의한 착유 방식에 란주반형 트랜스듀서로부터 방사되는 초음파 진동에 의한 압력을 부가함으로써 기존의 단순압착 방식의 착유효율이 15 %인 경우 25 %로 증가하여 적지 않은 효율의 증가를 보였다. 초음파에 의한 부가 압력을 해석하기 위하여 착유시료의 음향임피던스 및 초음파 트랜스듀서의 전통속도를 측정하여 방사되는초음파의 음압진폭을 구한 결과 단순압착 정압의 약 2.8 %에 불과했으나 초음파 주기에 따른 양력의 변회는 착유효율증가에 매우 효율적임을 확인할 수 있었다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2001년도 추계학술발표회
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• pp.17-24
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• 2001

The sludge oils were produced necessarily in the ships operation, so that it will be the best way to manage the sludge oils inside ship itself from a viewpoint of the prevention of marine oil pollution from ship. The present study deal with the ultrasonic breaking systems which recycle the sludge oil from ships into usable oil to be burnt. The first place, experimental studies were carried out to investigate the homogenizing effect of the marine oils by repeated vibration of ultrasonic transducer. Variation of the properties(viscosity, specific gravity and pH) and the matrix structures for the environment of various marine oils were interpreted to analyze the breaking, dispersion effects by cavity. The experimental results can be useful to the development of sludge oil disposing systems.

• 비파괴검사학회지
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• 제35권2호
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• pp.120-127
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• 2015

본 논문에서는 기존의 비파괴 초음파검사 시 사용되는 단일소자 탐촉자와 부채꼴 위상배열 탐촉자의 단점을 보완할 수 있는 선형배열 탐촉자를 설계 및 제작하였다. 선형배열 탐촉자는 KLM 해석 기반의 PiezoCAD 프로그램과 FEM 해석 기반의 PZFlex 프로그램을 사용하여 설계되었으며 고해상도를 위한 광대역 특성을 갖도록 압전소자 설계 시 2-2 복합체 구조를 도입하였다. 설계된 적층 구조를 바탕으로 128개 소자를 갖는 선형배열 탐촉자를 제작하고 시뮬레이션 결과와 성능 비교를 수행하였다. 제작된 선형배열 탐촉자는 5.5 MHz의 중심주파수를 가지며 -6 dB 에서 70%의 주파수 대역폭을 나타내어 초음파검사 시 검사체 내부의 효과적인 영상을 제공할 수 있을 것으로 기대한다.