• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제17권12호
• /
• pp.1259-1263
• /
• 2004

In this paper, the optimum design of ultrasonic dry cleaning head was investigated. The transducer instead of mechanical dynamic structure was used to generate ultrasonic wave and the horn-shape amplifier was utilized to solve the energy decaying problem of ultrasonic wave with propagating it through the media. The analyses of ultrasonic wave and a fluid for the selected structure of a cleaning head were carried out using SYSNOISE and ANSYS simulators, respectively. Based on simulator results, the distance between a horn and the substrate of 4 mm and the horn diameter of 10 mm were determined to maximize the energy of ultrasonic waves. The cooling structure was also considered to reduce the heat from the transducer and the horn. The equivalent circuit for the fabricated horn was deduced from HP4194A impedance/gain/phase analyzer and the frequency of an ultrasonic wave of 20.25 kHz was confirmed using the parameters of the equivalent circuit.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소음진동공학회 2001년도 추계학술대회논문집 II
• /
• pp.1329-1334
• /
• 2001

This paper deals with the application of a sound-ray method to the analysis of the sound field in an ultrasonic cleaner. In order to include the wave interference phenomenon, the method has been modified to consider the phase of sound rays, The improved algorithm has been implemented by developing a Visual C＋＋ program, The algorithm has been verified by comparing the analysis results of BEM reported earlier. It has been shown that the algorithm can be used to calculate ultrasonic fields in a cleaning- container with an object to be cleaned.

• 유기물자원화
• /
• 제32권2호
• /
• pp.15-25
• /
• 2024

본 연구에서는 하수슬러지 필터프레스 공정에서 발생하는 오염 여과포에 대하여 가압수 및 초음파 세척에 대한 재생효율을 평가하였다. 이를 위하여 3톤 규모 하수슬러지 수열탄화물 처리 필터프레스로부터 오염된 여과포를 채취하였다. 먼저, 필터프레스 여과포의 오염 특성을 평가하였다. 오염 여과포의 위치에 따른 공기투과도와 단위질량을 측정하였으며, 새 여과포 측정값과 비교하였다. 다음으로 오염 여과포 전체 면적에 대하여 공기투과도 및 단위질량 분포를 지도화하여 오염 특성을 평가하였다. 마지막으로 오염 여과포를 대상으로 3 bar의 압력 세정 및 34, 76, 120, 168 kHz 주파수의 초음파 세척을 수행하였다. 이때, 여과포의 기공 오염 정도를 3단계로 나누어 세척효율을 평가하였다. 여과포 오염 비교 결과, 기공 오염은 여과물질이 지속적으로 투입, 압착되는 여과포 하부와 양측면 위주로 발생하였으며, 표면 오염은 전체면적에 걸쳐 고르게 나타났다. 가압 세척 결과, 공기투과도는 1.3-3.1%p 증가하였으며, 오염물질은 2.7-4.4% 제거되었다. 초음파 세척결과, 공기투과도는 12.5-61.5%p 증가하였으며 오염물질은 2.7-29.2% 제거되었다. 초음파 세척에서 주파수가 낮을수록 공기투과도 재생율과 오염물질 제거율이 우수하였다. 여과포의 기공 오염 정도가 클수록 초음파 세척 후 공기투과도 향상 및 오염물질 제거 효과가 우수하였다.

• 청정기술
• /
• 제19권3호
• /
• pp.264-271
• /
• 2013

본 연구에서는 지르코늄 피복관 제조공정에서 발생되는 스크랩을 원전급(nuclear grade)으로 재활용하기 위해 스크랩 표면에 부착되어 있는 오염물 제거조건을 최적화하였다. 주 오염물은 피복관 제조시 필거링 공정에서 사용하고 있는 수용성 냉각윤활제 잔류물로서 튜브 표면에 압착 및 탄화된 것으로 가정된다. 스크랩 발생 빈도가 높은 ${\phi}9.50mm$, zirlo 합금 튜브를 피 세정 대상물로 선정하여 세정 후 피 세정물 표면에 잔존하고 있는 오염물의 특성분석과 피 세정물의 표면 성분분석으로 세정성을 평가하였다. 세정제별 세정능력을 평가하기 위하여 수산화나트륨(sodium hydroxide) 계열 2종과 수산화칼륨(potassium hydroxide) 계열 3종을 선정하여 비교하였다. 또한 온도 및 초음파 강도에 따른 세정 효과 분석을 위해 상온, $40^{\circ}C$, $60^{\circ}C$에서 각각 세정한 결과, 세정온도 및 초음파 강도가 높을수록 세정효과도 높은 것으로 나타났다. 육안검사 결과 수산화나트륨 계열은 초음파 강도와 무관하게 모두 양호한 것으로 나타났으나 수산화칼륨 계열은 초음파 강도 120 W 이상에서 피 세정물의 표면상태가 양호한 것으로 나타났다. 중량측정법에 의한 세정효과 분석결과 수산화나트륨 계열은 세정효율이 97.6% ($60^{\circ}C$, 120 W)까지 나타났으나 수산화칼륨 계열은 피 세정물의 표면상태 불량으로 중량측정 방법을 적용하는 것이 부적합한 것으로 나타났다. 피 세정물의 표면 오염물 분석 결과 C, O, Ca, Zr 성분이 검출되었으며 그 중 C, O의 성분이 대부분을 차지하였음을 알 수 있었다. 피 세정물의 세정 정도에 따라 C, O 구성 비율의 변화가 큰 것으로 나타났으며 세정이 잘될수록 C의 구성비율이 감소되며 상대적으로 O의 구성 비율이 증가되었다. 본 연구 결과를 바탕으로 산업현장에 적용하기 위하여 세정공정을 알카리세정, 수세, 건조의 3단계로 구분하고 각 단계별로 세정변수를 조정함으로써 세정효과의 극대화를 기대할 수 있다.

• 구강회복응용과학지
• /
• 제27권2호
• /
• pp.125-140
• /
• 2011

보철물을 기능적으로 평가하기 위해 임시 시멘트로 임시 합착을 한 경우 보철물 내면의 잔여 임시 시멘트는 레진 시멘트를 이용한 최종 합착에 있어서 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 이에 본 연구는 다양한 임시 시멘트 제거 방법과 임시 시멘트의 잔여 성분이 임플란트 전용 레진 시멘트와 보철물의 유지력에 어떠한 영향을 미치는지를 알아보고자 하였다. 임플란트 지대주는 일반적인 시멘트 유지형 보철물 제작에 사용되는 높이 5.5 mm, 직경 4.5mm, 6도의 축면 경사도와 chamfer 변연을 갖는 기성품(Solid abutment, GSRAS4621, Osstem Implant Co., Busan, Korea)을 사용하였다. 40개의 주조시편을 제작하여 합착 전 70 psi하에 공기입자 분사법을 시행하였고, 10개의 시편을 임시 시멘트의 합착과정 없이 바로 최종 시멘트로 합착하여 대조군으로 설정하였으며 나머지 시편을 각 10개씩 임시 시멘트 제거를 위하여 오렌지 솔벤트를 이용한 군, 초음파 세척을 이용한 군, 공기입자 분사법을 이용한 군으로 나누었다. 임시 시멘트의 합착과 분리 후 제거과정을 거쳐 최종 시멘트로 임플란트 전용 시멘트($Premier^{(R)}$ Implant $Cement^{TM}$, Premier Co., PA, U.S.A.)를 사용하여 최종 합착을 실시하였다. 각 시편은 10분간 5 kg의 하중 하에 합착하였으며 열순환을 거쳐 만능시험기에서 분당 0.5 mm의 속도로 인장접착강도를 측정하였다. 측정이 끝난 뒤 모든 시편을 초음파 세척과 공기입자 분사법, 증기 세척의 과정을 통해 내면의 잔여 성분을 제거하였다. 완전 건조 후 비유지놀계 임시 시멘트를 사용하여 다시 임시 합착, 분리를 거친 후 동일한 실험 과정을 반복하였고 인장접착강도를 측정하여 다음의 결과를 얻었다. 오렌지 솔벤트를 사용한 군이 가장 작은 유지력을 나타냈으며 초음파 세척법을 사용한 군과 공기 입자 분사법을 사용한 군과 비교시 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.05). 초음파 세척법을 사용한 군과 공기 입자 분사법을 사용한 군 간의 비교시 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 오렌지 솔벤트를 사용한 군은 대조군과 비교시 통계적으로 유의한 차이가 있었으며(p<0.05), 초음파 세척법을 사용한 군과 공기 입자 분사법을 사용한 군은 대조군과 비교시 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 임시 시멘트의 유지놀 성분의 유무에 따른 비교시 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 이상의 결과로부터 임시 시멘트 제거를 위해 오렌지 솔벤트만을 사용하는 것은 임플란트 전용 시멘트를 사용한 최종 합착시 유지력 감소의 원인이 될 수 있음을 알 수 있었으며, 임플란트 보철물 내면의 임시 시멘트를 효과적으로 제거하기 위한 방법으로 초음파 세척법, 공기 입자 분사법, 또는 이들의 복합적인 사용이 필요함을 알 수 있었다.

• 대한치과재료학회지
• /
• 제43권1호
• /
• pp.17-28
• /
• 2016

The aim of this study was to evaluate the changes in dentinal permeability after application of dentin desensitizer on exposed dentin immediately after ultrasonic scaling to teeth with non-carious cervical lesions. Thirty caries-free extracted molars were fixed to slide glasses after horizontally being sectioned at 5 mm below the cemento- enamel junction (CEJ). The prepared specimen was connected to a fluid flow measuring device (nano-Flow), and a V-shaped cavity was formed at the CEJ to imitate the non-carious cervical lesion. After no fluid leakage was confirmed in the connected system with specimen, tooth surface was treated ultrasonic cleaning with piezoelectric ultrasonic scalers until dentinal tubules were exposed. And 6 different desensitizers were applied on exposed dentin. Real-time measurements of dentinal fluid flow were performed during ultrasonic scaling and application of dentin desensitizer. To evaluate the occlusion of exposed dentinal tubules, tooth surface was examined by SEM. Following results were observed. After ultrasonic scaling, more dentinal tubules were exposed on the tooth with non-carious cervical lesions compared to tooth without lesions. The rate of fluid flow measured with nano-Flow system had correlation with the degree of dentin occlusion observed with SEM after application of desensitizers on exposed dentin. Desensitizers with glutaraldehyde and HEMA did not decrease the rate of fluid flow and did not show dentin occlusion. Desensitizers with oxalate showed the limited effects on the rate of fluid flow and dentinal tubule occlusion. Desensitizer with resin monomer showed the significant effect on the rate of fluid flow and dentin occlusion.

• 환경위생공학
• /
• 제14권1호
• /
• pp.54-61
• /
• 1999

The industrial techniques of ultrasound have been used in the various fields, such as cleaning, medical surgery, emulsification, cell disruption etc. Especially the application of cell disruption was interested in the field of disinfection process in water by ultrasonic irradiation. It has been recognized that the ultrasounds are irradiated in aqueous solution, cavitation bubbles are generated and shock waves of high temperature and pressure are emitted as the bubbles are developed and finally broken, which function as a energy source to promote reaction efficiencies of various kinds of chemical reactions such as disinfection reaction in water. Therefore, this study was performed to apply the ultrasound for the disinfection method of infected drinking raw water and to discuss the limiting factors such as pH, sample volume and reaction temperature influenced on the removal efficiency of E. coli from experimental analysis of the results obtained in bench-scale plant. For the experiments to measure the influence of reaction parameters in the ultrasonic disinfection process, escalated reactivity of aqueous solutions was excellent when pH in aqueous solution was low, and sample volume was small. On the contrary, the reactivity of disinfection became elevated when reaction temperature was high. It was found that the rate constant of disinfection reaction was applied by Chick's law, reaction kinetics of Chick's law was irreversible and pseudo-first order at all the tested conditions.As a conclusion it appeared that the technology using ultrasonic irradiation can be applied to the treatment of disinfection in infected water which are difficult to be treated by conventional methods.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제27권3호
• /
• pp.224-230
• /
• 2007

This work is aimed to explore a possibility of using the generalized Lamb waves for nondestructive evaluation of the bonding quality of layered substrates. For this purpose, we prepared two sets of specimens with imperfect bonding at their interfaces; 1) TiN-coated specimens with various wear conditions, and 2) CVD diamond specimens with various cleaning conditions. A dispersion simulation performed for layered substrates with imperfect interfaces are carried out to get the characteristics of dispersion curves that can be used for bonding quality evaluation. Then the characteristics of dispersion curves of the fabricated specimens are experimentally determined by use of an ultrasonic backward radiation measurement technique. The results obtained in the present study show that the lowest velocity mode (Rayleigh-like) of the generalized Lamb waves are sensitively affected by the bonding quality. Therefore, the generalized Lamb waves can be applied for nondestructive evaluation of imperfect bonding quality in various layered substrates.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.67-75
• /
• 2024

한국은 주택 난방 방식으로 대부분 온돌 파이프라인을 이용한 방법을 채택하고 있으나 콘크리트 속에 매설되어 있는 특성으로 인해 설치 후 배관 내부의 지속적인 관리를 하기가 쉽지 않다. 온돌 배관은 장기간 사용을 하면 슬러지나 부식 산화물, 미생물 등이 배관 내벽에 퇴적되면서 난방의 효율이 나빠져서 심한 경우에는 열화에 의한 부식, 스케일 등의 문제를 일으키기도 한다. 따라서 본 연구는 온돌 파이프라인의 유지관리를 위하여 초음파 발생 방식을 제안하고 그 가능성을 실험으로 확인하는데 그 목적이 있다. 본 연구를 위한 초음파 발생 장치는 3가지로 제시되며, 표면 진동형, 외부 발생형, 내부 발생형이 그것이다. 관내 오염물은 분말형 가루, 슬러지형 가루, 액상 물질로 선정하였다. 초음파 발생 이후 시간에 따른 세척 효과를 확인하였으며, 세척 결과는 이미지 분석 방법을 통해 산출하였다. 실험 결과, 배관 외부에서 발생시킨 초음파가 효과적임을 알 수 있었으나 배관 내부에서 발생시킨 초음파 역시 유사한 세척 결과를 얻었다. 온돌 배관의 특성 상 외부 발생이 불가능하므로 내부의 발생을 통한 세척 효과가 있을 것으로 기대된다. 향후 배관 내부 발생 장치의 개발을 통해 온돌 파이프라인의 유지관리를 위한 새로운 방식의 제시가 가능할 것으로 기대된다.

• 분석과학
• /
• 제6권5호
• /
• pp.521-530
• /
• 1993

몬트리올의정서에 의하여 오존층 파괴물질로 규정된 전자산업의 필수불가결한 세정제인 CFC 113(1,1,2-trichloro 1,2,2,-trifluoroethane)의 사용이 앞으로 규제가 됨에 따라서 대체세정제의 개발이 활발히 진행되고 있다. 따라서 현재 시판중인 세정제의 종류는 상당히 많다. 이 중에서 Axarel 32(DuPont), Cleanthru 750H(KAO Chemical), EC-Ultra(Petroferm)를 선정하여 CFC 113과 세정성능을 비교하였다. CFC 113과 대체세정제의 세정성능 검사방법은 기본적은 물성측정, 재질호환성에 대한 실험, 증발속도의 측정, 오염물질의 제거효율에 관한 실험으로 구성되어 있다. CFC 113과 대체세정제들의 기본적인 물성들은 서로 상이하였다. 대체세정제는 비점이 높고 표면장력과 점도가 CFC 113보다 큰 값을 가지고 있다. 전자산업에서의 로진계 flux를 오염물질로 하고 각기의 세정제와의 용해도를 비교한 결과 비극성 유기물질은 abietic acid에 대한 용해도는 서로 유사하였으나 대체세정제의 경우 극성 유기물질에 대한 용해도는 CFC 113에 비해서 월등히 좋았다. 또한 비점이 낮은 CFC 113의 건조성은 대체세정제와는 비교할 수 없을 정도로 우수하였고 특히 대체세정제 중에서 EC-Ultra는 건조성이 매우 낮았다. CFC 113과 대체세정제에서의 PCB의 구성 재질인 FR4와 Cu-coated FR4에 대한 재질호환성은 거의 비슷하였다. Abietic acid의 제거효율에 관한 실험에서는 초음파 세정에 의해서 우수한 세정효과를 보여 주었으며 침적에 의해 세정에서는 건조성이 좋은 세정제가 유리하지만 초음파 세정에 의해서 대체세정제간의 제거효율의 차이는 거의 없었다. CFC 113의 대체세정제로서 로진계 flux를 제거하는 대체세정제간의 세정성능은 큰 차이는 없으나 최종 세정제로 선정하기 위해서는 세정장치의 적용, 환경문제 및 경제성의 고려가 병행되어야 한다.