• Smart Structures and Systems
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• 제29권2호
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• pp.301-309
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• 2022

Protective coatings are most widely used anticorrosive structures for steel structures. The corrosion under the coating damages the host material, but this damage is completely hidden. Therefore, a field-applicable under-coating-corrosion visualization method has been desired for a long time. Laser ultrasonic technology has been studied in various fields as an in situ nondestructive inspection method. In this study, a comparative analysis was carried out between a guided-wave ultrasonic propagation imager (UPI) and pulse-echo UPI, which have the potential to be used in the field of under-coating-corrosion management. Both guided-wave UPI and pulse-echo UPI were able to successfully visualize the corrosion. Regarding the field application, the guided-wave UPI performing Q-switch laser scanning and piezoelectric sensing by magnetic attachment exhibited advantages owing to the larger distance and incident angle in the laser measurement than those of the pulse-echo UPI. Regarding the corrosion visualization methods, the combination of adjacent wave subtraction and variable time window amplitude mapping (VTWAM) provided acceptable results for the guided-wave UPI, while VTWAM was sufficient for the pule-echo UPI. In addition, the capability of multiple sensing in a single channel of the guided-wave UPI could improve the field applicability as well as the relatively smaller size of the system. Thus, we propose a guided-wave UPI as a tool for under-coating-corrosion management.

• 한국음향학회지
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• 제15권5호
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• pp.82-89
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• 1996

초음파 탐촉자의 응용분야를 크게 고해상도 분야와 고출력 분야로 나누어 각각의 경우에 대하여 가장 우수한 탐촉자 성능을 구현케 하는 정합층의 물성을 결정하고자 하였다. 나아가 동일한 탐촉자에 대해 이 두 가지 특성이 모두 우수한 것을 요구하는 경우가 일반적이므로 각각의 분야에 대해 동시에 최선일 수는 없으나 두 분야에 공히 만족스러운 특성을 나타낼 수 있도록 하는 정합층의 물성을 최적화 하고자 하였다. 통상적인 등가회로 해석법과는 달리 탐촉자 구성매질들간의 경계면에서의 투과, 반사계수들을 반복 계산하는 방법을 통해 시간영역에서의 파형을 직접 구하고 이를 Fourier Transform하여 주파수 특성을 관찰하여 전형적인 탐촉자의 구조에 대하여 해석한 결과, 각 응용분야별로 가장 우수한 성능을 나타내는 정합층의 조합을 찾아내었다. 본 연구에서 찾은 정합층의 조합은 고출력용, 광대역용으로 각각 특화된 것으로 J. H. Goll과 C. S. Desilets의 방법들과 같은 기존의 연구결과들에 비해서 최대 57%까지 탐촉자 성능의 개선효과를 보았다. 나아가 고해상도와 고출력이 동시에 요구되는 응용분야에 대한 탐촉자의 성능평가를 위하여 새로운 평가지수를 개발하였으며, 적용결과 기존의 정합층 설계법들에 의한 것 보다 양 특성 모두에 걸쳐 더 우수한 탐촉자 성능을 구현할 수 있었다. 본 연구에서 수행한 정합층 설계방법은 다양한 형태의 탐촉자 개발에 있어 유용한 정합층 및 후면층 설계기술로 적용될 수 있을 것이다.

• 비파괴검사학회지
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• 제18권4호
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• pp.304-312
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• 1998

비파괴검사중의 하나인 초음파 탐상검사는 교량, 발전설비 및 석유화학플랜트 등의 각종 다양한 구조물들의 안전성 확보를 위한 내부결함 및 손상평가를 위하여 일반적으로 폭넓게 사용되고 있다. 초음파를 이용한 데 파괴 평가 기술은 각종 구조물에 존재하는 내부결함에 의한 산란신호를 통해 건전성을 평가하는 기법이므로 결함의 신뢰성 녹은 정량적 평가를 위해서는 결함으로부터의 초음파 산란산호특성에 대한 기본적 이해가 필수적이며 따라서 이를 위한 모델링 수치해석 연구가 요구된다. 본 연구에서는 동탄성 경계요소법을 이용하여 무한체내에 존재하는 다중기공 결함에 의한 초음파 수평횡파의 근거리 산란특성에 대하여 결함의 형상과 결함사이의 상호작용을 고려하여 해석하였다. 본 연구에서 얻어진 결과들은 결함검출 민감도의 개선 및 역변환 해석에 의한 정량적 비파괴 평가에 큰 도움을 줄 수 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권3호
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• pp.70-79
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• 2020

본 연구의 목적은 IoT기반 무선 비접촉 콘크리트 시스템(ICUS)을 개발하고 이를 성능 평가하는데 있다. 개발된 시스템은 16개의 MEMS, 2Mhz의 digitizer, 증폭 회로, FPGA 및 wifi 모듈로 구성되어 있으며 무선 측정 시스템으로 콘크리트의 누설되는 표면파를 측정한다. 데이터 분석은 신호의 정확성을 높이기 위해 다중 채널 분석을 수행하였으며 이를 통해 누설 표면파 및 음향의 속도를 도출할 수 있다. 시스템의 성능을 평가하기 위해 기존의 초음파 전달속도 시험( UPV)과 결과비교 하였으며 이는 철도 현장의 콘크리트 침목에서 수행되었다. 시험 결과, 초음파 전달속도 시험(UPV)을 통해 균열을 검출하는 것은 침목의 균열 형태와 초음파 경로가 평행하거나 접촉식으로 현장 적용의 한계가 있음을 확인할 수 있었다. 하지만 개발된 IoT기반 비접촉 초음파 시스템(ICUS)은 손상되지 않은 침목에 비해 동탄성계수가 최대 59%감소하는 것을 확인할 수 있었다. 이를 통해 개발된 시스템의 표면파 신호 분석은 현장에서 균열을 평가하는데 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.331-332
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• 2006

Transport systems which are the important part of the factory automation have much influence on improving productivity. Object transport systems are driven typically by the magnetic field and conveyer belt. In recent years, as the transmission and processing of information is required more quickly, demands of optical elements and semiconductors increase. However, conventional transport systems are not adequate for transportation of those. The reason is that conveyor belts can damage precision optical elements by the contact force and magnetic systems can destroy the inner structure of semiconductor by the magnetic field. In this paper, the levitation transport system using ultrasonic wave is developed for transporting precision elements without damages. Vibration modes of each flexural beam are verified by using Laser Scanning Vibrometer.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.30-37
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• 2008

An object transport system is driven by a conveyor belt system or a magnetic levitation system. It is an indispensable device in many fields and especially it is very important in the factory automation. However, the conventional transport system can damage precision optical components by the contact force and destroy the inner structure of semiconductor by the magnetic field. The new transport system for transporting without damage is required. The ultrasonic transport system is a device that transports objects on the elastic body using ultrasonic wave. In this paper, an object transport system using the ultrasonic wave is developed for transporting precision elements without damage. Traveling waves are generated by the ultrasonic wave generator fixed in both ends of the beam. The traveling wave of the ultrasonic transport system is theoretically analyzed. Transport direction of the object is examined according to phase difference and frequency. The theoretical results are verified by experiments.

• 한국음향학회지
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• 제21권8호
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• pp.744-756
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• 2002

현재 복부용 초음파 진단장치에 가장 일반적으로 사용되고 있는 3.5 ㎒의 굴곡형 선형배열 (curved linear array) 탐촉자가 인체 중에 만드는 과도음장을 체계적으로 해석함으로써, 음장의 측면에서 보다 우수한 초음파 영상이 기대되는 탐촉자의 설계 파라메터를 도출하고자 시도하였다. 음장해석에 있어서는 방사파형을 일정하게 가정한 상태에서 탐촉자 요소의 크기, 곡률 반경, 개구내 압전소자에 대한 구동신호의 진폭 가중치 적용 등의 파라메터를 음장 형성의 지배적인 요소로서 고려하였다. 시뮬레이션의 결과, 탐촉자의 곡률 반경 및 개구높이를 줄이고 해밍 (Hamming) 창 형태의 진폭 가중치 적용을 실시함으로써 기존의 전형적인 탐촉자보다 부엽 (side lobe)의 영향이 적은 우수한 초음파 빔을 형성하는 새로운 탐촉자의 설계 파라메터가 얻어졌다.

• Smart Structures and Systems
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• 제15권4호
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• pp.1063-1083
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• 2015

The main purpose of this research is to utilize simple mathematical models to depict the vibration behavior and the resulted sound field of a piezoelectric disk for ultrasonic transducers. Instead of using 1-D vibration model, coupled effect between the thickness and the radial motions was considered to be close to the real vibration behavior. Moreover, Huygens-Fresnel principle was used in both incident and reflected waves to analyze the sound field under obstacles in finite distance. Results of the tested piezoelectric disk show that, discrepancies between the simulation and experiment are 2.5% for resonant frequency and 12% for resulted sound field. Therefore, the proposed method can be used to reduce the complexity in modeling vibration problems, and increase the reliability on analyzing piezoeletric transducers in the design stage.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 학술대회 논문집 전문대학교육위원
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• pp.132-134
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• 2003

Insulator that is used in electric power equipment superannuation and being damaged disorder can. Such as defected insulator has repair or change must because defective influence in electrical equipment. There are many method developed for detecting the defected insulators, analyzed various test of devide voltage, electric field, ultrasonic and discharge pulse. But methods of detecting ultrasonic of discharge, electric field or leakage current could not application in the field, In this paper, we compare the advantage and the limitation of the method to detect defected insulator, and wish proposed using corona camera.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 1996년도 International Conference on Agricultural Machinery Engineering Proceedings
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• pp.648-657
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• 1996

Autonomous speedsprayer operation in an orchard was conducted using a fuzzy logic controller (FLC). Orchard image analysis and signals of ultrasonic sensors were processed in real time. The speedsprayer was modified to be steered by two hydraulic cylinders. The FLC has two inputs of direction of running and distance from obstacles. Operation time of the hydraulic cylinders were inferred as output of the FLC. Field test results showed that the speedsprayer could be autonomously operated by the FLC along with the image processing and the ultrasonic sensors. The ultrasonic sensors didn't contribute to the improvement of guidance performance, but the speedsprayer could avoid trees or obstacles in emergent situations with them.