• 한국음향학회지
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• 제11권2호
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• pp.28-37
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• 1992

본 연구에서는 압전 특성이 우수한 PZT계 압전세라믹스를 원판상으로 박판화하여 금속 진동판에 부착시킨 PZT/Metal음향변환기를 제작하였다. 이 때 압전 세라믹스를 박판화하기 위해 'tape casting 방법‘을 사용했으며, 제작된 PZT/Metal 음향 변환기를 압전 부자, 압전 스피커등의 소자에 응용 시키기 위해 음향특성을 연구하였다. 연구 결과, 세라믹스의 압전 계수($d_{31}$)이 증가함에 따라 레벨(dB)이 -6dB에서 - 14dB로 증가된다. 음향 변환기의 직경비 ${\eta}$가 0.7-08이고, 두꺼비 (${\beta}$)가 1일 때 최적 음압 특성을 나타냈으며, 음압은 -15~-16dB정도이었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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• pp.62-63
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• 2005

Recently, a tiny piezoelectric linear motor using a vibration made of the transducer has been invented. The motor consists of a shaft, mobile element, and piezoelectric transducer using a piezoelectric radial mode bimorph disk. The fringe of the bimorph disk is fixed firmly which means this area has no degree of freedom. Therefore, the radial mode of the tranducer transfers to the flexurd mode. The mobile elements move along the shaft by the impact force generated by the flexurd mode of the piezoelectric transducer. The piezoelectric ceramic disks have thickness of 0.1 mm and diameter of 3.5 mm. The elastic disk is introduced between two disks of the ceramic, which has thickness of 0.1 mm and diameter of 3.8 mm. The fringe of the elastic disk is fixed by a brass cylinder which height is 1.2 mm. The Pyrex shaft is used which has diameter of 1 mm and height of 10 mm. The motors are operated at their resonant frequencies. The dynamic properties of the motor have been intensively measured and analyzed according to the applied voltage wave forms at the resonant frequencies. As the sawtooth and rectangular voltage waves are applied, the velocity, the thrust force, and the velocity dependence of the mobile position are measured. The dynamic characteristics are also analyzed within a period of each wave using laser vibrometer. The velocity of the mobile is moderately constant along the shaft. The better dynamic characteristics are obtained in the case of applying the rectangular wave.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제34권6호
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• pp.480-486
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• 2021

Magnetoelectric (ME) composite is composed of a piezoelectric material and a magnetostrictive material. Among various ME structures, 2-2 type layered ME composites are anticipated to be used as high-sensitivity magnetic field sensors and energy harvesting devices especially operating at its resonance modes. Rosen type piezoelectric transducer using piezoelectric material is known to amplify a small electrical input voltage to a large electrical output voltage. The output voltage of these Rosen type piezoelectric transducers can be further enhanced by modifying them into ME composite structures. Herein, we fabricated Rosen type ME composites by sandwiching Rosen type PMN-PZT single crystal between two Ni layers and studied their ME coupling. However, the voltage step-up ratio at the resonance frequency was found to be smaller than the value calculated with α_ME value. The ATILA FEA (Finite Elements Analysis) simulation results showed that the position of the nodal point was changed with the presence of a magnetostrictive layer. Thus, while designing a Rosen type ME composite with high performance in a resonant driving situation, it is necessary to optimize the position of the nodal point by optimizing the thickness or length of the magnetostrictive layer.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2005년도 추계학술대회논문집
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• pp.244-246
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• 2005

The Tonpiltz transducer is one of the essential elements in sonar application. The characteristics of transducer depend on the piezoelectric ceramics and mechanical elements such as head mass, tail mass, pre-stress rod and so on. One of the important characteristics is stable electric resistance for high power transmitting operation. This paper presents characteristics variation of the underwater acoustic transducer with material variation of electric decoupler.

• 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.

• 한국음향학회지
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• 제22권4호
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• pp.329-336
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• 2003

본 연구에서는 혈관 내부 조영용으로 사용될 수 있는 원형 배열 초음파 트랜스듀서를 설계하고 제작하였다. 트랜스듀서는 알루미나 튜브 위에 부착된 32개의 압전 소자와 전면 절연층, 고분자 후면층으로 구성된다. 우선 트랜스듀서의 방사특성 해석을 통해 원주방향으로 무지향성을 가지는 원형 배열 구조를 설계하였다. 압전소자로는 2-2형 압전복합재료를 채택하였다. 설계 결과에 따라 직경 3㎜의 원형 배열 트랜스듀서를 제작하고 그 음향특성을 측정하였으며, 측정 결과는 설계치와 잘 일치하였다. 실험적으로 확인된 무지향성은 본트랜스듀서의 IVUS (Intra-Vascular Ultra-Sound)센서로의 적용가능성을 확인시켜 주는 것이었다.

• 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

• 한국음향학회지
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• 제28권4호
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• pp.363-369
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• 2009

본 논문에서는 인접된 다중모드 공진점을 갖는 수중 음향 압전 트랜스듀서의 전기적 등가회로 모델을 추정하는 방법을 제안하였다. 트랜스듀서의 실측된 임피던스와 추정된 등가모델의 임피던스 오차가 최소가 되도록 공진모드간 결합 영향을 고려한 적합도 함수를 제안하고, 미립자 집단 최적화 (PSO:Particle Swarm Optimization) 알고리즘을 이용하여 등가회로의 미지상수를 추정하였다. 3개의 공진점을 갖는 샌드위치형 예제 트랜스듀서에 대하여 제안된 방법을 적용하여 등가회로를 모델링하고, 수중에서의 임피던스 측정치와 추정된 등가모델의 임피던스를 비교함으로써 제안된 기법의 타당성을 검증하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제27권1호
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• pp.74-78
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• 1990

In this study, to develope the ultrasonic transducer element, the extrusion method which is the processing technique of the piezoelectric composite materials is introduced, the connectivity of the piezoelectric composite materials is the 1-3 type, and we study the properties of the materials. The electromechanical coupling factor(kt) of the materials is above 0.6, the resonance property(fr) is the thickness mode in the frequency range of 0.5 to 2 [MHz] and the acoustic impedance(Zac) is about 5 to 7 [Maryl]. From these results, it is known that the piezoelectric composite materials manufactured byt he extrusion method will be able to develope the ultrasonic transducer elements.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1989년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.77-80
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• 1989

The aim of the study is to develope the processing technique of PZT-Polymer piezoelectric composite materials for ultrasonic transducer application such as biomedical probe and hydrophone. Piezoelectric composite of PZT and polymer with 1-3 connectivity patterns have been fabricated by dicing-filling method and extrusion forming method. In this study processing forming method. In the study processing steps by extrusion forming method in the preperation of PZT/polymer piezoelectric composites are described. The PZT powder used in the study is commercial powder which is prepared by mixing PbO, TiO$_2$ and ZrO$_2$. The binder, water and plasticizer are mixed with the PZT powder to form a slip. It is necessary to adjust the viescosity of slip according on the PZT rod diameters to be extruded. The electromechanical properties of the piezoelectric composites are characterized in terms of the thickness resonance mode. The pulse response characteristics by the ultrasonic transducer analyzer and osciloscope are evaluated.