彈性表面波 素子를 利用한 帶域通過 濾波器의 設計에 관한 硏究

田啓石(Kye-Suk Jun),黃金燦(Keum-Chan Whang),金鳳烈(Bong-Ryul Kim) 대한전기학회 1982 전기의 세계 Vol.31 No.2

켑스트럼 기법을 이용한 다층구조물의 임피던스 해석

신진섭,전계석,Shin, Jin-Seob,Jun, Kye-Suk 한국음향학회 1997 韓國音響學會誌 Vol.16 No.4

본 논문에서는 다층구조물에 초음파를 입사시켰을 때 반사된 신호를 켑스트럼 기법으로 신호처리하여 각 층의 임피던스 변화를 해석하였다. 이를 위하여 각 층에서 반사된 초음파 반사신호에 삼중 켑스트럼 기법을 적용하여 최대 진폭과 극성을 구하고 이러한 값으로 각 층의 반사계수를 산출하므로써 임피던스를 구할 수 있었다. 실험을 위하여 얻어진 반사신호를 켑스트럼 처리하여 임피던스를 측정한 결과 이론치와 잘 일치하였다. In this paper, the imdedance for each layer using triple cepstrum signal processing for reflected ultrasonic signal from the multilayer structure has been analyzed. The reflection coefficient can be obtained from the amplitude and the polarity of the peaks in the triple cepstrum, and then the impedance of each layer has been reconstructed by the reflection coefficient. In this experiment, four types of multilayers consisting of different metal layers were manufactured. The reflected signals from the multilayer structure have been detected by pulse-echo method. The impedances have been reconstructed by triple cepstrum technique. The experimental results have been in good agreement with the theoretical results.

엑시며 레이저 펄스에 의해 여기된 광음향신호 분석

이종오,전계석,Yi, Chong-Ho,Jun, Kye-Suk 한국음향학회 1997 韓國音響學會誌 Vol.16 No.1

In this paper, the PA(PhotoAcoustic) signals excited in metals by Xef, KrF excimer laser pulse were detected by a PZT transducer, and its transforming machanism and directivity patterns were analysed. The laser energy density in irradiation spot divides the PA trasnsorming machanism to be classified into thermoelastic and plasma regime, and the transforming machanisms in two regimes are different from each other. Based on theoretical model, it is predicted that shear wave is greater than longitudinal in the thermoelastic regime and longitudinal is greater than shear wave by reaction force in plasma regime. These predictions were verified through experiments by using of the XeF excimer pulsed laser of 480nm center-wavelength and the KrF excimer pulsed laser of 248nm. Also, for its directivity pattern, an arrival angle of the maximum longitudinal energy was around $60^{\circ}$ and maximum shear energy was around $30^{\circ}$ in the thermoelastic regime, and an arrival angle of maximum longitudinal energy was shown on nomal to the surface and maximum shear energy was represented in about $30^{\circ}$ in plasma regime. 본 논문에서 XeF, KrF 엑시머레이저 펄스에 의해 금속에서 여기되는 광음향신호를 PZT 변환기로 검출하여 광음향 변환 메카니즘과 지향성패턴을 분석하였다. 고체에서 레이저펄스에 의한 광음향 변환 매카니즘은 조사되는 레이저의 에너지밀도에 따라 열탄성영역과 플라즈마영역으로 나뉘며 두영역에서 서로 다른 양상을 보인다. 열탄성영역에서는 표면과 수평방향의 변위가 크고 플라즈마영역에서는 반사력으로 인해 수직방향의 변위가 크게 나타나는 것으로 모델링되며 이를 중심파장 480nm의 XeF엑시머레이저와 248nm의 KrFdprtlajfp이저를 사용하여 실험적으로 증명하였다. 또한 열탄성 영역에서 최대종파에너지는 $60^{\circ}$, 최대횡파에너지는 $30^{\circ}$부른에서 나타났고 플라즈마영역에서는 최대 종파와 횡파에너지가 각각 $0^{\circ},\;30^{\circ}$부근에서 나타나는 지향특성을 보였다.

DGS 공진기를 이용한 소형 마이크로스트립 대역통과 필터의 설계

조영빈,전계석,Cho, Young-Bin,Jun, Kye-Suk 한국통신학회 2005 韓國通信學會論文誌 Vol.30 No.2a

본 연구에서는 인덕턴스와 커패시턴스 특성을 동시에 갖는 I형 DGS 슬롯을 이용하여 공진기를 설계하고 I형 DGS 슬롯의 공진 특성과 open-loop 공진기를 결합한 새로운 형태의 ${\subset}$ 스터브-I형 DGS 공진기를 제안하였으며, 이를 이용한 대역통과 필터를 설계하였다. 이 구조는 통과대역에서 반사손실의 조정이 용이한 특징을 갖는다. 그리고 기존 필터에 비해 초소형화가 가능하며, 부품 실장에 유리하고, IMT-2000 대역의 하모닉 성분 및 불요파 제거 등 다양한 응용을 기대할 수 있다. In this paper, we have proposed a novel DGS(Defected Ground Structure) resonator and has designed the band -pass filter using the proposed ${\subset}$ stub-I type DGS resonator. This structure has strong advantages that can vary the retune loss at the passband freely and also can easily tune the attenuation pole frequency at the stopband. The bandpass filter can be made more smaller than the existing filters and be used to find the various applications for eliminating the harmonics and spurious mode at IMT-2000 band.

쿼드러춰 방식에 의한 초음파현미경의 진폭과 위상영상 분석

김현,전계석,Kim, Hyun,Jun, Kye-Suk 한국음향학회 1999 韓國音響學會誌 Vol.18 No.3

본 연구에서는 쿼드러춰 방식의 초음파현미경을 구성하고 미세한 높이변화를 갖는 표면결함에 대한 진폭영상과 위상영상을 복원하여 상대적인 영상 강도의 변화와 영상의 질을 비교 분석하였다. 본 실험에서는 중심주파수가 3㎒인 focused 변환기를 사용하여 초음파현미경을 구성하고 알루미늄 재료를 선택하여 하나는 직경이 2㎜이고 깊이가 100㎛인 원형결함을 갖도록 하였고 다른 하나는 직경이 4㎜이고 깊이가 5㎜인 원형결함을 갖도록 시편을 제작하였으며 이들에 대한 진폭과 위상영상을 복원하였다. 결함 깊이가 100㎛인 원형결함이 존재하는 시편에 대한 라인 스캔(line scan) 결과 상대적인 영상강도의 진폭 변동율은 7%로 미약한 반면에 위상 변동율은 89%로 커다란 변화를 나타내므로 결함에 대해서 위상영상이 우수한 콘트라스트를 보였다. 이에 비하여 결함의 깊이가 5㎜인 시편에 대해서 진폭영상은 위상영상에 비하여 우수한 콘트라스트를 보이므로서 결함 깊이가 한 파장을 기준으로하여 위상영상과 진폭영상은 큰 차이를 나타내었다. 따라서 쿼드러춰 검출방식의 초음파현미경은 진폭만을 검출하는 포락선 검출기에 비해 한 파장보다 작은 높이변화를 갖는 결함의 탐상시 위상영상을 진폭영상의 상호보완적인 관계로 사용하므로서 결함의 미세 높이 변동을 효율적으로 평가 할 수 있다. In this study, we have constructed the acoustic microscope using quadrature technique and analyzed the relative variation of image intensity and the quality of image by reconstructing the amplitude and phase image for surface defects with tiny hight variation. In this experiment, we have constructed the scanning acoustic microscope using the focused transducer with 3㎒ center frequency and the quadrature detector. And we have fabricated aluminum samples with round defects whose depth is different and reconstructed the amplitude and phase images for the samples. One sample has round defects with 2㎜ diameter and 100㎛ depth and the other has round defects with 4㎜ diameter and 5㎜ depth. In the result of line scanning for the sample with 100㎛ round defects, it has been shown that the variation rate of amplitude image intensity is 7% and the variation rate of phase image intensity is 89%. The phase image has better contrast than amplitude image for the sample. In contrast to this, the amplitude image has better contrast than phase image for the sample with 5㎜ depth's defects. Accordingly there is big difference between amplitude image and phase image for depth variation of defects whose boundary is 1 wavelength. Consequently the acoustic microscope using quadrature detector can be evaluated efficiently more than using envelope detector, for detecting defects which have height variation less than 1 wavelength. And also the phase image and the amplitude image can be used for detecting defects of tiny height variation with complimentary relation.

초음파 현미경을 이용한 다층구조물의 해석

고대식,전계석,Ko, Dae-Sik,Jun, Kye-Suk 한국음향학회 1990 韓國音響學會誌 Vol.9 No.2

In this paper, 50MHz reflection ultrasonic microscope system with small aperture acoustic lens has been constructed in order to study the defects which lay deep in thick specimens, and acoustic images of multilayered media have been analyzed. Output characteristics of this system for multilayered media have been influenced by acoustic attenuation, aberration in specimen, type of lens and the properties of a defect, and it has been used for image processing of the multilayered I.C. and the bonding layer. In experimental results, it has been shown that small aperture ultrasonic microscope system was powerful tool for inspection of thick specimens such as electronic device, bonding layer, quality of ceramic materials. 본 연구에서는 수 파장 이상의 깊이에 존재하는 결함을 탐상하기 위하여 50MHz의 중심주파수에서 동작하는 small aperture형 초음파현미경을 구성하였고 다층구조 샘플에 대한 영상을 연구분석하였다. 다층구조물에서의 출력특성을 음향감쇠, 수차, 렌즈형태, 샘플의 특성에 영향을 받으며 이것은 다층구조 I.C.와 bonding층 탐상에 이용할 수 있다. 실험결과, small aperture형 초음파현미경은 large aperture형 시스템에 비하여 두꺼운 샘플의 탐상에 유리하며 타 도구에서 관찰이 어려운 다층구조의 층별 탐상과 내부구조의 변형상태등을 2차원 영상으로 탐상할 수 있는 유용한 도구임을 확인하였다.

금속에서의 광음향 신호 분석

이종호,전계석,Yi, Chong-Ho,Jun, Kye-Suk 한국음향학회 1994 韓國音響學會誌 Vol.13 No.6

본 논문에서는 금속에서의 광음향신호를 분석하기 위해 CW $CO_{2}$ 레이저를 사용하여 광음향 신호검출 시스템을 구성하였으며 알루미늄, 탄소강 및 활동을 샘플로 선택하고 레이저 변조주파수, 록인앰프의 시정수를 변화시키면서 샘플의 종류 및 두께에 따른 수 nA정도의 광음향 신호를 검출하여 신호처리 기법에 의해 금속에서의 광음향 신호의 특성을 분석하였다. 실험결과 시정수를 조정하여 광음향 신호를 안정화시킬 수 있었고 광음향 신호는 금속고유의 열팽창계수에 대한 열용량에 비례하여 증가하고 샘플두께 및 변조주파수에 대하여 지수함수적으로 감소함을 확인하였다. In this paper, the system for detection of photoacoustic signal has been constructed by using CW $CO_{2}$ laser for an analysis of the photoacoustic signal In metals and aluminum carbon steel, brass have been used as sample. The photoacoustic signals of several nano amperes have been detected in each sample with varying modulation frequency of laser, time constant of lock-in amplifier, thickness of sample. The characteristics of photoacoustic signal has been analysed in term of phase angle by using signal processing technique. Results indicate that the photoacoustic signal can be stabilized by adjustment of time constant of lock-in amplifier, that the signal amplitude is proportional to the ratio of thermal expansion coefficient to thermal capacity of metal, and that the signal amplitude decreases exponentially with sample thickness as well as with modulation frequency.

광음향 신호처리를 이용한 표면결함의 영상 기술

이종호,전계석,Yi, Chong-Ho,Jun, Kye-Suk 한국음향학회 1994 韓國音響學會誌 Vol.13 No.6

본 논문에서는 출력이 2W이고 파장이 $10.6{\mu}m$인 CW $CO_{2}$ 레이저와 PZT 5A 음향변화 소자를 사용하여 광음향 영상처리 시스템을 구성하였으며 샘플로서 5mm 두께의 스텐레스강을 사용하여 그 표면에 폭과 깊이가 $50{\mu}m$, 선간격이 각각 $200{\mu}m$, $300{\mu}m$가 되도록 3선의 선형결함을 방전가공하고 $2.2mm\times2mm$의 스캔범위를 취하여 표면결함을 영상화한 결과 레이저 변조주파수가 100Hz 일때 $50{\mu}m$의 해상력을 갖는 양질의 영상을 보였다. In this paper, photoacoustic image processing system was constructed by using 2W CW $CO_{2}$ laser of $10.6{\mu}m$ wavelength and PZT 5A acoustic transducer. Stainless steel of 5mm thickness was used as a sample in experiment. Three line cracks of $50{\mu}m$ in each width and depth were made by using plasma on the surface of the sample. Also, each gap among their lines was $200{\mu}m$ and $300{\mu}m$ in width. In the scan range of $2.2mm\times2mm$ including surface defects, a good image of $50{\mu}m$ resolution had been shown when modulation frequency of CW laser was 100Hz.

전력 켑스트럼 기법을 이용한 다층구조물 접착면의 두께측정

신진섭,전계석,Shin, Jin-Seob,Jun, Kye-Suk 한국음향학회 1997 韓國音響學會誌 Vol.16 No.2

본 논문에서는 전력 켑스트럼 신호처리 기법을 이용하여 다층구조물 접착면의 두께를 측정하는 방법을 제안하였다. 각 층에서 반사된 초음파 중첩신호의 피크치들은 전력 켑스트럼 기법에 의해 분리되었으며, 접착면의 두께는 피크간의 간격으로 측정되었다. 본 실험에서는 알루미늄과 황동 사이의 에폭시(2-Ton과 Plastic Steel Putty(A)) 접착층 두께를 0.5mm에서 0.75mm까지 변화시켜 다층구조물을 제작하였다. 접착층 두께측정은 초음파 펄스-에코 방법을 사용하였으며 측정한 결과 실제 두께와 1.34% 오차범위내에서 일치하였다. In this paper, the thickness measurement method of adhesive layers of multilayers using power cepstrum signal processing technique has been proposed. The peak values for reflected signal from each layer have been separated by power cepstrum technique. Therefore, thickness of adhesive layers have been measured by the intervals of peak signal. In the experiment, the adhesive layers of 0.5mm-0.75mm thickness using epoxy(2-Ton and Plastic Steel Putty(A)) between the aluminum and the brass were formed. The adhesive layer thickness which is calculated with data of reflected signal by ultrasonic pulse-echo method was within error 1.34% of the measured values.

다중 해상도 웨이블릿 변환과 영상 융합을 이용한 워터마킹

김동현,전계석,이대영,Kim Dong-Hyun,Jun Kye-Suk,Lee Dae-Young 한국정보처리학회 2005 정보처리학회논문지B Vol.12 No.7

In this paper. the proposed method for the digital watermarking is based on the multiresolution wavelet transform. The 1-level Discrete Wavelet Transform(DWT) coefficients of a $2N_{wx}{\times}2N_{wy}$ binary logo image used as a watermarks. The LL band and middle frequency band of the host image that the 3-level DWT has been performed are divided into $N_{wx}{\times}N_{wy}$ size and we use large coefficients at the divided blocks to make threshold. we set the thresholds that completely insert the watermark in each frequency of the host image. The thresholds in each frequency of the host image differ each other. The watermarks where is the same positions are added to the larger coefficients than threshold in the blocks at LL band and middle frequency band in order to prevent the quality deterioration of the host image. The watermarks are inserted in LL band and middle frequency band of the host image. In order to be invisibility of the watermark, the Human Visual System(HVS) is applied to the watermark. We prove the proper embedding method by experiment. We rapidly detect the watermark using this watermarking method. And because the small size watermarks are inserted by HVS, the results confirm the superiority of the proposed method on invisibility and robustness. 본 논문에서 디지털 워터마킹을 위해 제안한 방법은 다중 해상도 웨이블릿 변환을 기본으로 하고 있다. 영상 데이터의 저작권 보호를 위해 필요한 워터마크로 $2N_{wx}{\times}2N_{wy}$ 크기의 이진 로고영상의 1 레벨 DWT(discrete wavelet transform) 계수값을 사용하였다. 대상 영상을 3 레벨 DWT한 후 LL 영역과 중주파수 대역을 $N_{wx}{\times}N_{wy}$ 크기로 분할하고, 분할된 블록내 값이 큰 계수값들을 이용하여 임계값을 설정한다. 대상 영상의 각 주파수 대역마다 설정되는 임계값은 동일 대역의 워터마크가 다 삽입될 수 있는 값을 기준으로 정한다 즉, 각 주파수 대역마다 임계값을 설정해야 한다. 대상 영상의 화질 저하를 막기 위해 블록내 임계값 이상인 부분에 대해 워터마크의 동일 위치 값을 삽입한다. 워터마크를 대상 영상의 LL 영역 및 중주파수 대역에 삽입한다. 워터마크를 인간의 시각 시스템으로부터 감추기 위해 워터마크에 HVS(human visual system)을 적용하여 삽입하였다 따라서 본 논문에서 제안한 기법은 워터마크의 빠르고 정확한 검출이 가능하며, HVS가 적용된 작은 크기의 워터마크를 삽입함으로써 비가시성과 강건성이 뛰어나다는 장점이 있다.