• 센서학회지
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• 제18권1호
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• pp.33-41
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• 2009

A multilevel acoustic Fresnel lens (MAFL) for the ultrasonic imaging transducer of which center frequency is approximately 5.MHz was newly designed and fabricated. The phase level of the lens was 64, and the focal length and the aperture width were 30.mm and 11.mm, respectively. The characteristics of impulse response, acoustic field and imaging performance of the transducer attached the lens were compared with the transducer attached a conventional refraction type acoustic lens (RAL). The results show that the center frequency, the loop sensitivity, and the focal depth of the MAFL transducer were higher or larger than those of the RAL transducer by approximately 0.2.MHz, 1.4.dB, and 2.mm, respectively. Consequently, it was shown that the brighter acoustic images with higher lateral resolution and the increased imaging performance for deep targets can be obtained by using the MAFL transducer.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.555-556
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• 2014

In this paper, topology optimization of two-dimensional acoustic lenses is presented by using the phase field method. The objective of the optimization is to maximize the acoustic pressure at a specified domain inside the acoustic domain for a given frequency, and the constraint is imposed on the amount of the material of the acoustic lens. Topology optimization of two-dimensional acoustic lenses are obtained as the steady state of the phase transition described by the Allen-Cahn equation. The Helmholtz equation modeling the wave propagation is solved by using a finite element method. The effectiveness of the proposed method is verified by applying it for several two-dimensional acoustic lens system design problems.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제26권6_spc호
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• pp.687-696
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• 2016

A series of process to design an acoustic lens for underwater imaging is reviewed and the method to evaluate characteristics of the lens is investigated. If the target specification of lens is given, the design process consists of the material selection, evaluation of its properties, lens geometry design, prediction of lens characteristics, manufacturing, and evaluation by measurement. In this study, an actual acoustical lens is made by cutting polymethylpentene block. The characteristics of lens are predicted by the hybrid method, combination of ray tracing and Rayleigh integral. For the direct comparison between the prediction and measurement results, a simulation method based on the equivalent source method is suggested to reflect the actual radiation pattern of transducer used for measurements. Finally, the measurement is conducted in a small water tank to observe the actual characteristics of the manufactured lens.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1987년도 전기.전자공학 학술대회 논문집(II)
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• pp.1591-1594
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• 1987

The Scanning Acoustic Microscope(SAM) is an image device which can display the small opaque material or the interior of solid. This paper showed the design of the acoustic lens which is an important factor of the Scanning Acoustic Microscope, and analyzed the performance of the acoustic lens. Finally, I experimented the image processing of the interior of solid through the Scanning Acoustic Microscope and the change of the acoustic image (resolution,contrast) by the change of F/number.

• 비파괴검사학회지
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• 제35권2호
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• pp.134-140
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• 2015

전통적인 뜸 요법은 시술자의 주관적이고 정성적인 치료로 인해 환자의 피부에 강한 열 자극이 가해져 심한 통증을 주거나 화상을 입히는 문제점을 갖고 있다. 이러한 한계를 극복하기 위한 대안으로 객관성과 정량화가 가능한 초음파를 활용한 뜸 자극 치료기술이 주목받고 있다. 하지만, 초음파 에너지를 열에너지로 변환하기 위해서는 초음파 치료기기의 음향렌즈에 따른 초음파 집속 특성 분석이 필요하다. 따라서, 본 논문에서는 초음파 집속 특성에 영향을 주는 음향렌즈의 형태(오목렌즈, 계단형 렌즈)에 따른 집속 시뮬레이션을 통해 각 렌즈의 음압 분포, 음압의 크기, 초점의 위치를 계산하였으며, 설계한 렌즈를 제작하여 음압 측정 실험을 통해 음향렌즈의 집속 성능을 검증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39C권12호
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• pp.1318-1322
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• 2014

기존의 음파의 위상차를 이용하여 음원의 위치와 움직임을 파악하던 소나와 원리가 전혀 다른 음향렌즈형 소나를 개발한다. 이 음향렌즈형 소나는 파동을 수차 없이 렌즈의 반대편 가장자리의 한 점에 완벽히 모으므로 음원의 움직임을 직접 눈으로 볼 수 있다. 소리를 빛으로 바꾸어 움직임을 바로 인식하므로 빛이 전혀 들어오지 않는 깊은 해저의 음향창으로 사용될 수 있다. 실질적으로 사용이 가능한 크기의 소나 모형을 소개하고 현재까지의 개발상황을 보고한다.

• 한국음향학회지
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• 제13권5호
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• pp.15-23
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• 1994

31개의 마이크로폰이 34mm 간격으로 선형배열된 음향영상장치용 전자 렌즈를 제작하였다. 마이크로폰을 이용한 음향센서의 공진주파수는 20kHz이고, 16개의 마이크로폰은 수평으로 나머지 15개의 마이크로폰은 수직으로 배치되어 있어서, 음원의 2차원적인 각도를 알아낼 수 있고 음원의 운동을 실시간으로 추적할 수 있다. 이산 푸리어변환할때 ㅈ나타나는 aliasing 문제 때문에 제작된 렌즈의 최대 관찰가능각도는 15도로 제한된다. 또한 촛점을 맞추기 위해 직각위상 검파방법을 이용하였다. 무향실에서 PC를 이용하여 음향렌즈를 실험하였으며 음향영상이론과 일치하는 결과를 얻었다.

• 전자공학회논문지A
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• 제30A권2호
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• pp.22-28
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• 1993

In this paper, the ultrasonic transducer with a spherical liquid lens is designed and an efficient method to calculate the acoustic field radiated from the transducer is presented. A prototype ultrasonic transducer with a spherical liquid lens is constructed and tested. The experimental results are compared with those of the computer simulations and good agreements are achieved. The dynamic control of the geometric focus is obtained by adjusting the radius of curvature of the lens membrane with the volumetric control of the liquid in the lens.

• 전자공학회논문지
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• 제51권4호
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• pp.181-190
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• 2014

수중음향렌즈 시스템은 해저를 탐사하여 고해상도의 영상을 얻어내는 시스템의 하나로 음향렌즈를 이용하여 빔을 형성한다. 음향렌즈를 이용하여 빔을 형성함으로써 복잡도를 낮추고 구동전력을 절감시킨다. 음향렌즈로부터 들어오는 빔을 배열센서로 수신하려면 음향렌즈의 빔패턴을 분석하여 센서간격을 설정하는 문제를 해결해야 한다. 여기서 SIR (Signal to Interference Ratio)을 사용하여 센서간격과 빔패턴과 영상 품질과의 관계를 분석한다. 빔패턴의 모양에 따라 SIR은 변하므로 대체로 센서간격이 넓으면 사이드로브의 영향이 감소하므로 SIR이 개선된다. 사이드로브의 크기가 크면 전반적으로 SIR이 악화된다. Apodization 함수에 따라 빔패턴의 메인로브의 폭과 모양과 사이드로브의 모양과 준위가 바뀐다. 따라서 적절한 apodization 함수를 적용하여 SIR을 개선한다. 본 논문에서 예시된 빔패턴의 경우 센서간격이 13mm에서 SIR이 0-10dB로 안정이 되지만, 그 값이 높지 않다. 따라서 Chebyshev 함수를 적용하여 37mm 이상의 구간에서 80dB의 SIR을 얻는다. 센서간격이 더 작은 경우는 Hann 함수나 triangular 함수가 좋은 성능을 나타냈다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제27권12호
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• pp.1889-1893
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• 1990

In this paper, ultrasonic microscope system has been constructed with the small aperturre acoustic lens and the angle controller, and the new type of B-scanultransonic imaging has been analyzed. The system with small aperture lens was used to detect flaw existing within the thick specimen and its resolution was in the range of one wavelength at interior plane of sample. The anle controller was used to excited surface acoustic wave or shear wave. In order to obtain B-scan image of the flaw existig at interior of solids, shear wave has been excited and backscattering signals from the flaw have been processed. In experimental results, B-scan ultransonic images have been obtain from the flaws of varable shape and measured flaw size from the images has been in good agreement with practical size in the range of 10% error.