계란 품질 평가를 위한 표면적응형 초음파 변환기의 설계 및 제작

Abstract

현재 국내에서 일반적으로 이용되고 있는 계란의 품질 평가 방법은 계란 할란 후 난백의 호우유닛(Haugh unit) 값을 측정하여 신선도를 평가하는 방식이 사용되고 있으나, 파괴적이며 측정 시간이 많이 소모되어 전수 검사의 어려움이 있다. 파괴적인 방법을 대체하기 위한 비파괴적 신선도 평가 방법으로, 초음파탐상법을 이용한 계란 품질평가 기법이 최근 활발히 연구되고 있으나 산업현장에 본격적으로 적용되지 않고있다. 본 연구에서는 계란의 표면에 밀착되어 초음파 변환기에서 발생되는 탄성 에너지 손실을 효과적으로감소시킬 수 있는 초음파 변환기를 설계 및 제작하였다. 주요 설계 인자는 초음파 변환기의 최적 설계 조건에 따라 설계 파라미터 도출과 탐상 방법이며, 특히 탄성 에너지를 계란 내부에 온전히 전달하기 위한 전면정합층의 설계에 중점을 두었다. 결론적으로 제작된 초음파 변환기를 기존의 상용 초음파 변환기와 초음파에너지 전달 및 수신 감도를 비교한 결과, 본 연구에서 개발된 초음파 변환기의 초음파 송수신 감도가 기존의 상용 초음파 변환기보다 우수하게 나타났다. 따라서 개발된 초음파 변환기를 초음파 탐상법을 이용한 계란 품질 평가에 사용한다면, 더욱 신속 · 정확한 계란 신선도 비파괴평가가 가능할 것으로 판단된다.