• 비파괴검사학회지
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• 제27권5호
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• pp.426-431
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• 2007

고에너지 초음파 여기 탄성파가 물체의 균열, 박리 등의 결함 부위를 통과할 때 서로 맞닿은 결함면은 균일하게 진동하지 않는다. 초음파 입사에 따른 결함 면 사이의 마찰(friction), 문지름 (rubbing) 또는 부딪침(clapping) 에 의해 진동 에너지가 결함 부위에서 국부적인 열로 변환된다. 이를 적외선 열 영상 카메라로 관측하면 구조물의 결함을 실시간으로 검출할 수 있다. 본 논문에서는 초음파 열 영상 검사를 이용한 인코넬 합금 박판의 브레이징 접합 결함 검출에 대해 기술한다. 2 kW 의 전력과 23 kHz 대역의 가진 주파수를 갖는 초음파 펄스를 280 ms 기간 동안 인코넬 합금의 브레이징 접합 박판에 입사시켰다. 브레이징 접합부의 결함위치 부근의 인코넬 합금 박판의 양면이 맞닿은 경계선에서 아주 밝은 국부적인 발열(핫 스팟)이 적외선 열 영상 카메라에 의해 관측되었으며 브레이징 접합 결함 위치에서도 미약한 열이 관측되었다. 배경 감산 평균 및 히스토그램 평활화 처리 등의 영상처리를 통해 브레이징 접합의 결함을 확인하였다.

• 대한정형외과 초음파학회지
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• 제1권1호
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• pp.1-5
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• 2008

목적: 중수지 관절부 신전건 탈구에서 동적 초음파의 진단적 가치에 대해 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 2007년 1월부터 10월까지 본원에서 중수지 관절부 신전건 탈구로 진단받은 6예에 대해 평균 5개월(2~10개월)간 추시하였다. 3예에서 10-MHz 선형 진동자를 이용하여 초음파를 시행하였으며, 동적 초음파를 동시에 실시하였다. 원인은 5예가 외상에 의한 발생이었고, 1예는 선천적 발병이었다. 결과: 임상적으로 진단이 불가능했던 3예에 대해서만 초음파 검사와 동적 초음파 검사를 시행하였고, 모두에서 신전건 탈구를 관찰하였다. 수술 소견상 4예는 시상대 파열 소견을 보였고, 1예에서는 관절낭의 이완 소견, 나머지 1예에서는 시상대가 얇아진 소견을 보였다. 4예에서 시상대 봉합술을 시행하였고, 1예에서는 관절낭 보강술 시행하였다. 선천적 발병으로 생각된 1예에서는 우측 2, 3, 4, 5 수지 신전건 탈구 가운데 증상을 동반한 제 2수지에 대해서만 시상대 봉합술 및 시상대를 이용한 고리 보강술을 시행하였다. 최종 추시상 모든 예에서 탈구의 재발은 없었고 관절 운동범위는 정상이었다. 결론: 중수지 관절부에서 신전건 탈구에서 초음파 검사는 임상적으로 저명한 탈구가 없는 경우에 의의가 크며, 특히 동적 초음파는 자기공명영상 촬영에 비해 우수하다고 할 수 있다.

• 비파괴검사학회지
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• 제28권2호
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• pp.131-136
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• 2008

정재초음파를 이용하면 유체에 잠겨 있거나 유체를 따라서 흐르는 미세 입자의 조작이 가능하다. 정재초음파 장이 입자에 힘을 작용하여 입자를 음압마디 또는 반음압마디로 이동시킨다. 본 연구에서는 정재초음파의 주파수를 조정함으로써 유동 중 미세 입자의 위치를 제어하는 방법을 제안하고자 한다. 이를 위해 먼저 수침형 초음파 트랜스듀서를 이용하여 폭 수 밀리미터의 미세 채널을 가지는 정재초음파 발생시스템을 구성하였다. 제안한 발생시스템을 이용하여 주파수 2 MHz부터 2.5 MHz까지 영역에서 정재초음파 장을 발생시키고, 물을 따라 흐르는 수 마이크로미터 내외의 탄화규소 입자가 음압 마디로 잘 이동함을 확인하였다. 이때, 미세 채널의 폭과 주파수가 입자의 거동에 미치는 영향을 관찰하였으며, 주파수가 미세입자의 이동 위치를 결정하는 중요한 파라미터임을 확인하였다. 결과적으로, 초음파의 주파수를 조정함으로써 입자의 이동 위치를 제어할 수 있음을 실험을 통해 확인하였으며 최대 범위는 약 261 마이크로미터이다. 본 연구로부터 유체내의 입자 조작에 있어서 정재초음파의 다양한 응용 가능성을 확인할 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제25권2호
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• pp.95-102
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• 2005

원자력 발전소의 많은 배관부는 고온, 고압환경에서 적용되고 있어 환경적 및 기계적 요인에 의하여 부식결함이 빈번히 발생하고 있다. 이와 같은 부식 결함은 초음파 기법 등에 의하여 평가되어야 하고, 본 연구에서는 주사형 레이저 유도 초음파(SLS) 기법을 도입하여 배관부 부식결함의 영상화 기법을 적용하였다. 본 기법은 표면이 거칠거나 배관재와 같은 곡면의 표면에서 적용할 수 있는 장점이 있다. 한편 기존의 주사형 초음파 기법은 초음파 센서와 검사대상체 사이의 초음파 전달 매개체를 확보하기 위하여 시험편이 수침되거나 워터젯을 이용하였으나 주사형 레이저 초음파 기법은 광학적 기법을 이용하여 초음파를 발생시키므로 비접촉 방법에 의한 주사 이미지 획득이 가능하다. 따라서 본 주사형 레이저 초음파 기법은 복잡한 구조물의 검사, 비접촉 원격 및 고화질의 결함 이미지 탐상이 가능하다. 본 연구에서는 배관 결함의 검출능 향상을 위하여 결함 영상 획득에 있어서 다양한 조건의 레이저 유도 초음파 발생 기법을 적용하였고, 배관에 존재하는 응력부식 균열의 결함 영상을 얻게 되었다.

• 한국음향학회지
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• 제42권1호
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• pp.50-56
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• 2023

이산화티탄 현탁액에서 초음파 캐비테이션 충격파에 의해 발생하는 하이드록실 라디칼(·OH) 및 슈퍼옥사이드 음이온 라디칼(·O₂^- )은 살균 및 소독 작용을 할 수 있어 활용 가치가 높다. 화학첨가물이 없는 살균 방법으로서의 실용화를 위하여 본 연구에서는 이산화티탄 현탁액에 방사된 강력 초음파에 의해 발생하는 라디칼의 발생 정도를 평가하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법에서는 초음파 붕괴에너지에 의해 발광하는 소노루미네센스 현상을 활용하였고, 소노루미네센스에 의한 빛 에너지의 양을 통해 라디칼 발생 정도를 평가하였다. 그 결과, 이산화티탄의 농도가 0.02 wt%인 낮은 농도에서도, 이산화티탄이 없는 경우보다 5배 이상 높은 빛 에너지가 수광되었다. 그 이후, 농도가 0.1 wt%씩 증가함에 따라 발생하는 소노루미네센스의 광도는 약 14.8×10^-12 lm씩 선형적으로 증가하였다. 따라서 이산화티탄 현탁액에 강력 초음파를 방사하여 발생하는 라디칼은, 주어진 농도 범위 내에서 이산화티탄의 농도가 증가함에 따라 선형적으로 증가함을 확인할 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제24권2호
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• pp.136-141
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• 2004

배관에서의 균열 탐지를 위해서 비틀림 모드 유도초음파 검사법을 적용하였다. 배관에서 비틀림 모드의 생성 및 수신을 위하여 배열형 전자기음향 탐촉자 (EMAT, electromagnetic acoustic transducer)를 설계, 제작하였다. 직경 2.5 인치의 배관에 대해 주파수 2000kHz의 비틀림 모드 유도초음파를 적용하였으며 가진용으로 4개의 배열형 EMAT를 제작하였으며, 별도의 수신용 EMAT를 설계 제작하였다. 실제 중수로 피더관 mock-up에 대해 곡관부에 다양한 깊이의 인공 결함을 가공한 뒤 약 2 hi 거리에서 각각의 탐지능을 실험하였다. 결함 깊이가 관 두께 대비 5% 인 경우에도 결함 신호를 탐지할 수 있었으나 결함의 깊이와 신호 진폭과의 관계성은 나타나지 않았다.

• 비파괴검사학회지
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• 제24권2호
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• pp.151-157
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• 2004

초음파검사는 재료의 표면 또는 내부에 존재하는 불 연속부를 검출하기 위해, 초음파를 재료에 전달시켜 검사하는 비파괴검사법의 일종이다. 이러한 일반 초음파검사 방법 및 일반 결함평가 방법은 복잡한 형상에서 반사되는 신호로부터 결함을 구분하기가 어려워 결함의 평가 및 검사결과에 신뢰성이 떨어지고 있는 실정이다. 따라서 이러한 crack성 결함의 발생 가능성이 높으나 기존의 초음파검사 방법으로는 결함 판별에 어려움이 있는 설비에서의 검사방법 및 결함평가 방법의 제고가 필수 불가결한 실정이다. 본 연구에서는 위상배열 초음파를 사용하여 크랙 검출능력이 높고 길이 평가가 가장 정확한 방사각도를 규명하고, 주요발전설비중 하나인 터빈에 적용하였다. 기존의 초음파 검사 방식이 아닌 위상배열 초음파를 이용하여 결함의 크기를 평가할 수 있는 신 기법 및 이를 이용하여 터빈 블레이드 루트부 내에 존재하는 미세 결함에 대하여 크기평가 방법 및 결함탐지 방법에 대하여 고찰하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권10호
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• pp.1133-1137
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• 2014

초음파 비선형 파라미터 ${\beta}$는 재료의 미세한 변질을 평가하는데 효과적인 인자로 알려져있다. 그런데 지금까지 대부분의 연구는 접촉식 방법을 이용하여 측정하는 연구가 수행되어왔다. 그러나, 접촉식 방법은 탐촉자와 시편사이의 접촉상태가 측정결과에 큰 영향을 미치기 때문에 측정의 재현성을 보장하기 위해 탐촉자의 접촉상태를 일정하게 유지시키기 위한 부수적인 장치가 필요하다. 이러한 불편함을 해소할 목적으로 본 연구에서는 비접촉식 기법을 도입하였다. 다만 초음파의 송신은 접촉식으로 하고 수신만 비접촉식을 적용함으로써 동일한 조건에서 접촉식으로 수신한 경우와 비접촉식으로 수신한 경우를 비교하고자 하였다. 시편은 시효 처리된 알루미늄 합금을 사용하였고, 두 방식의 측정결과 비선형 파라미터 ${\beta}$의 변화는 유사하게 나타났다. 이로부터 초음파 비선형 특성의 변화를 비접촉식 수신방법으로 용이하게 평가할 수 있음을 확인하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제10권3호
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• pp.253-260
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• 1989

시간 영역에서의 초음파 강쇄계수 추정방법은 일반적으로 감쇄매절을 통과하면서 반사된 초음파 신호의 통계적인 특성의 해석을 기초로 한다. 따라서 선뢰할 수 있는 추정결과를 얻기 위해셔는 대게 충분히 많은 초음파 신호의 샘플을 펼요로 하게 된다. 감쇄계수를 추정하는 문제에 있어서, 이것은 감쇄계수 영상의 공간 해상도 체적내에서 통계적으로 다른 특성을 갖는 많은 스렉클 패턴이 필요하다는 것을 의마한다. 이 논문에서는 스펙클 패턴이 초음파 빔의 정확산함수에 따라 다른 통계적인 특성을 갖는다는 성질을 이용하여 초음파 선행변환자플 회전시키면서 각 회전각도에서 측방향 스캔을 함으로써 통계적 상관이 적은 다수의 샘플틀을 얻는 방법을 제안하였다. 이 방법은 최근에 우리가 제안한초음파 감쇄계수의 추정을 위한 엔트로피 방법과 결합되어 감쇄계수추정의 정확성을 증가시카고 공간해상도를 줄얼 수 있다. 인체의 연조직과 유사한 특성을 갖는 팬텀을 제작한 후 실험을 통하여 제안한 방법의 타당성을 검증하도록 하겠다.

• 한국세라믹학회지
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• 제55권2호
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• pp.166-173
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• 2018

In order to investigate the effect of Mn on the dielectric and piezoelectric properties of PMN-PT [$Pb(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3-PbTiO_3$], four different types of 71PMN-29PT samples were prepared using the solid-state single crystal growth (SSCG) method: (1) Undoped single crystals, (2) undoped polycrystalline ceramics, (3) Mn-doped single crystals, and (4) Mn-doped polycrystalline ceramics. In the case of single crystals, the addition of 0.5 mol% Mn to PMN-PT decreased the dielectric constant ($K_3{^T}$), piezoelectric charge constant ($d_{33}$), and dielectric loss (tan ${\delta}$) by about 50%, but increased the coercive electric field ($E_C$) by 50% and the electromechanical quality factor ($Q_m$) by 500%, respectively. The addition of Mn to PMN-PT induced an internal bias electric field ($E_I$) and thus specimens changed from piezoelectrically soft-type to piezoelectrically hard-type. This Mn effect was more significant in single crystals than in ceramics. These results demonstrate that Mn-doped 71PMN-29PT single crystals, because they are piezoelectrically hard and simultaneously have high piezoelectric and electromechanical properties, have great potential for application in fields of SONAR transducers, high intensity focused ultrasound (HIFU), and ultrasonic motors.