• 제목/요약/키워드: surface acoustical wave

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직선집속 PVDF 초음파트랜스듀서의 제작과 응용 II. 누설탄성표면파 측정에의 응용 (Fabrication of PVDF Line Focus Ultrasonic Transducer and its Application II. Applicatin to LSAW Measurement)

  • 윤혁준;하강열;김무준
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1999년도 학술발표대회 논문집 제18권 1호
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    • pp.391-394
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    • 1999
  • 제작되어진 LFB PVDF 초음파트랜스듀서를 이용하여 누설탄성표면파(Leaky Surface Acoustic Wave : LSAW)측정을 하였다. 시료로서는 $SiO_2$, Al, Cu등을 사용하였고, 측정방법으로써는 초점면에 위치한 시료를 트랜스듀서 쪽으로 접근시켰을 때 LSAW가 트랜스듀서의 중심축을 통과한 후 시료표면에서 반사되어오는 종파와 분리되어지는 현상을 이용하였다. 실험결과는 Campbell and Jones의 이론에 의한 해석결과와 비교 분석하였는데 매우 잘 일치됨을 알 수 있었다.

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타이어 트레드의 진동에 의한 음향방사 (Sound Radiation due to Tire Tread Vibration)

  • 김병삼;홍동표;정태진
    • 한국음향학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.13-22
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    • 1994
  • 회전하는 타이어의 표면진동에 의한 소음방사의 이론적인 모델에 대하여 연구하였다. 타이어를 원형링으로 가정하였고 정규주파수와 구조적인 손실계수를 고려하였다. 타이어 전표면에 대한 음압의 수치적분을 통하여, 타이어로부터 방사되는 음향파워를 계산하였다. 가진주파수와 손실계수를 고려한 계산 결과로부터 타이어 트레드 진동에 의한 음향방사를 감소시키기 위한 조건을 구하고자 하였다.

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원호형 선배열 트랜스듀서를 이용한 빈사-투과형 역산란 초음파 토모그래피 (Reflection - Transmission Type Inverse Scattering Ultrasonic Computed Tomography Using Cirucular Arc Linear Array Transducers)

  • 김정순;하강열;산전황;김무준
    • 한국음향학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.268-273
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    • 2004
  • 본 연구에서는 원호의 내부벽면에 1열로 배열된 어레이 트랜스듀서를 이용한 반사-투과형 생체진단용 역산란 초음파 단층화상법을 제안하였다. 제안된 방법에서는 대상 물체의 배면에 반사판을 배치하여 경면효과를 이용하였고, 유한 대역을 갖는 펄스파를 송신파로 사용하여 다중 주파수 성분을 이용함으로써 데이터 관측 범위를 줄일 수 있었다. 제안된 방법의 성능 평가를 위하여 컴퓨터 시뮬레이션을 이용한 모의 생체 조직에 대한 유효성을 검토한 격과, 트랜스듀서군의 송수신 각도 범위가 30도로 극히 좁은 범위로 제한되었음에도 불구하고 정량적인 화상재현이 가능함을 확인할 수 있다.

표면탄성파 전파속도 측정에 의한 초격자 다층박막의 유효탄성계수 결정 (Determination of the Effective Elastic Constants of a Superlattice Film by Measuring SAW Velocities)

  • 김진오
    • 한국음향학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.41-45
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    • 2000
  • 단결정 초격자 다층박막의 유효탄성계수를 표면탄성파 전파속도에 근거하는 두 가지 방법에 의하여 결정하였다. 첫째 방법은 구성층의 탄성계수로부터 초격자의 유효탄성계수를 계산하는 공식을 사용한다. 계산된 유효탄성계수로 계산한 기판 위 박막의 표면탄성파 전파속도와 선집속 초음파현미경으로 측정한 표면탄성파 전파속도를 비교하여 그 유효탄성계수를 검증한다. 둘째 방법은 선집속 초음파현미경으로 측정한 표면탄성파 전파속도 분산 데이터로부터 역산하여 초격자 다층박막의 유효탄성계수를 결정한다. 두 가지 방법을 TiN/NbN 초격자 다층박막에 적용하여 서로 잘 일치하는 결과를 얻었다.

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불규칙 경계면에 대한 중저주파수 간섭 반사 계수 유도 (Derivation of Coherent Reflection Coefficient at Mid and Low Frequency for a Rough Surface)

  • 추영민;성우제;변성훈;김시문
    • 한국음향학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.174-186
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    • 2009
  • 경계면이 존재하는 해양에서의 수중 음파 전달 모델링 시 일반적으로 평평한 경계면을 가정하고 Rayleigh가 제안했던 반사계수를 이용해 반사파를 계산할 수 있다. 하지만 해수면이나 해저면과 같은 실제 해양의 경계면은 불규칙적인 거칠기를 가진다. 이러한 경계면에서의 반사 손실은 실험식이나 산란 이론에 기반한 간섭 반사 계수를 계산하여 구할 수 있다. 본 논문에서는 섭동 이론, Kirchhoff 근사법, 작은 가지 근사법과 같은 산란 이론을 이용하여 유체-유체 경계면에 대한 간섭 반사 계수를 각각 유도한다. 이를 이용하여 임의의 거칠기를 가지는 해수면과 해저면에 대한 각 산란 이론의 간섭 반사계수를 계산하며, 이 결과를 Rayleigh 반사 계수와 비교하여 경계면의 거칠기에 따른 반사 손실을 분석한다. 또한, 섭동 이론과 Kirchhoff 근사법의 결과를 일반적으로 적용 범위가 넓은 작은 기울기 근사법의 결과와 비교하여 각 이론의 유효범위에 대해 고찰한다.

수중표적의 시간영역 음파 후방산란 신호 모의 (Simulation of Time-Domain Acoustic Wave Signals Backscattered from Underwater Targets)

  • 김국현;조대승;성우제
    • 한국음향학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.140-148
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    • 2008
  • 본 연구에서는 물리광학법 (physical optics)과 푸리에 변환 (Fourier transform)을 바탕으로 잠수함과 같이 크고 형상이 복잡한 수중표적의 시간영역 음파 후방산란 신호를 모의하기 위한 수치해석방법을 구현하였다. 키르코프-헬름홀쯔 적분식 (Kirchhoff-Helmholtz integral equation)에 키르코프 근사이론 (Kirchhoff approximation)을 적용하여 유도한 물리광학법을 바탕으로 수중표적의 후방산란 음파에 대한 주파수 응답을 계산하였으며, 시간영역 신호모의를 위해 구해진 주파수응답에 고속 역푸리에 변환 (inverse fast Fourier transform)을 취하였다. 입사 음파의 직접조사 면적을 산정하기 위한 적응 삼각형 빔 방법과 다중반사 효과를 고려하기 위한 가상면 개념을 도입하였다. 평면 음파가 정사각형 평판에 수직으로 입사하는 경우에 대한 수치해석 결과를 시간영역 물리광학법에 근거한 해석해와 비교하여 본 연구에서 구현한 수치해석방법의 정확성을 검증하였으며, 반구형 원통모델에 대한 수치모의 결과를 측정결과와 비교하여 본 연구방법이 거울반사 (specular reflection) 효과가 우세한 경우에 유효한 해를 제공할 수 있으나 작은 표적에 대해서는 오차를 줄 수 있음을 확인하였다. 또한, 이상화된 잠수함 모델에 대한 수치해석을 통해 실제 수중표적에 대한 시간영역 후방산란 해석으로의 적용 가능성을 확인하였다.

시변동이 있는 근거리 음향신호의 시간영역 지음향학적 역산 (Time-domain Geoacoustic Inversion of Short-range Acoustic Data with Fluctuating Arrivals)

  • 박철수;성우제
    • 한국음향학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.308-316
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    • 2013
  • 2006년 여름 New Jersey 대륙붕 근해에서 일련의 해상실험(Shallow Water 2006, SW06)이 수행되었다. 이 때 수직선배열에서 계측된 근거리 chirp 신호(1100~2900 Hz)에서 직접도달파와 해수면 반사파의 강한 시변동이 관찰되었다. 본 논문은 시변동성이 있는 근거리 음향신호의 지음향학적 역산기법과 실험 데이터에 대한 역산결과를 제시한다. 불규칙한 해수면 반사파가 역산에 미치는 영향을 최소화하기 위해 수직선배열에서 음원의 위치로 직접도달 경로와 해저면 반사경로를 통해 역전파된 신호의 에너지로써 목적함수를 정의하였다. 또한 VFSR(Very Fast Simulated Reannealing) 최적화기법을 활용한 다단계 역산기법을 실험데이터에 적용하였다. 역산 결과 음원은 주기적인 수직운동을 한 것으로 파악되었고 그 주기는 수면파의 주기와 일치하였다. 해저면의 음속은 1645 m/s로 추정되었고 이는 동일 해역의 다른 연구결과와 유사한 것으로 파악되었다.

후방 복사된 초음파를 이용한 표면 지역의 평가 기술 (The Evaluation Technique of Surface Region using Backward-Radiated Ultrasound)

  • 권성덕
    • 비파괴검사학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.241-250
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    • 1997
  • 액체/고체 경계면에서 후방 복사된 초음파의 주파수 분석에 의해 Si layer/mesh Au/Si substrate 시편에 존재하는 표면 탄성파의 주파수 의존성이 측정되었다. 사용된 광역 탐촉자(2, 5, 10MHz)의 주파수에 따라 다르게 나타난 후방 복사의 입사각 의존성은 이 현상이 표면 지역에 발생된 표면파로부터의 에너지 복사에 의한 것임을 보여주었다. 후방 산란된 초음파의 입사각 의존성을 연속적으로 측정하기 위한 초음파 각도계가 제작되었고 다른 비율의 구리 분말이 섞인 에폭시에 의해 접착된 Ni layer/Al substrate 시편에 대해 후방복사 세기의 입사각 의존성이 측정되었다. (5MHz) 후방 복사의 폭과 패턴은 표면파 속도의 주파수 의존성, layer 접합의 질 그리고 표면 지역의 구조 등 여러 정보를 가지고 있음이 밝혀졌다.

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PCS 이동통신용 SAW필터의 최적화 설계 시뮬레이션 (Optimum Design and Simulation of SAW Filters for Personal Communication Systems)

  • 정영지
    • 한국음향학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.86-93
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    • 1997
  • 본 연구에서는 필터의 길이를 최소로 유지하면서 원하는 목표 주파수 사양을 만족하는 최적화 설계 방법을 제시하였다. 또한, 통과 대역에서의 리플과 군지연 특성을 진폭 특성과 함께 설계에 반영할 수 있는 최적화 평가함수의 고속 계산 알고리듬을 제안하였으며, 이를 설계 시뮬레이터로 구현하여 그래픽 사용자 인터페이스를 갖는 설계 시뮬레이션 Tool을 제작하였다. 제안된 최적화 설계 알고리듬과 설계 시뮬레이션 Tool은 Chip 크기 및 적용 회로의 패키지 크기가 제한적인 이동통신기기용 SAW 필터의 설계 및 시뮬레이션 분야에 활용될 수 있을 것으로 기대되며, 이러한 최적화 설계 기술은 FPLMTS와 같은 광대역의 이동통신기기용 대역통과 필터의 설계에 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

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동심 연장관형 소음기의 음향해석 (An Acoustic Analysis of Mufflers with a Concentric Extended Pipe)

  • 이준신;이정권
    • 한국음향학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.108-114
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    • 1995
  • 입력단 또는 출력단이 원형 확장관 안으로 돌출되어 있는 소음기가 관내 전달 소음저감을 위해 많이 쓰이고 있다. 저주파수 영역에서의 소음저감 효과는 음파 진행 단면의 확장-축소와 입력단-출력단의 상대적 위치 등으로 발생되는 소음기의 리액티브 성분으로 설명이 된다. 본 연구에서는 입력 혹은 출력단에 동심으로 배치된 한개의 연장관이 단순 팽창형 소음기에 삽입되어 있는 경우에 대한 음향해석을 수행하였다. 해석방법으로는, 음장을 분리좌표계로 표현될 수 있는 몇개의 경계 표면으로 나누고, 각 표면에서의 음압 및 입자속도를 정규화된 음향 고유 모드로 전개하여 간단한 대수식으로 표현하였다. 제안된 해석적인 방법을 사용하여 소음기의 투과손실을 예측하였으며, 실험과도 잘 일치함을 관찰할 수 있었다.

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