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피부미용 용도의 미용기기, 의료기기들이 시장에서 인기가 굉장히 많고, 확실한 효과 덕분에 그 인기가 나날이 커지고 있으며, 많은 제조 업체들이 집속형 초음파 기기를 제작하고 있다. 하지만, 집속형 초음파 기기를 제조함에 있어 초음파 공학을 기반으로 집속형 초음파 기기를 설계하는 것은 매우 드문 일처럼 보인다. 초음파 공학이 빠진 집속형 초음파 기기는 말에서도 이상하듯, 자동차를 만드는 회사에서 엔진설계 전문가가 없는 것과 같은 말이라고 할 수 있다. 미용기기의 업계 상황(엔지니어의 인건비, 부족한 개발비 등등)으로 인해 초음파(acoustic) 엔지니어가 초기 개발에 적극 참여할 수 없는 점도 이해가 된다. 그리고 HW, mech, SW에 비해 상대적으로 생소한 초음파 엔지니어의 중요성을 놓치는 경우가 ..

이제 금속캡의 두께 선정에 대해 알아보자. 금속캡의 재질은 초음파 진동을 피부에 직접 전달하기 위해 알루미늄 합금, 스테인리스 스틸, 티타늄, 티타늄 합금의 재료를 사용한다. 특히 압전 트랜스듀서에서 발생된 초음파를 효과적으로 전달하기 위해서는 압전 트랜스듀서에서 발생된 초음파의 주파수에 상응하도록 금속캡 두께가 설정되어야 한다. 예를 들어, 압전 트랜스듀서가 1/2 λ ( λ는 제1차 공진주파수의 파장)의 두께를 가지는 경우, 금속 캡의 두께는 아래와 같은 식을 따른다. 위 식에서 t는 금속캡이 압전 트랜스듀서에 접하는 부분의 두께를 나타내고, n은 자연수, v는 압전 트랜스듀서와 접하는 금속 캡의 음속이고, fr1은 제1차 공진 주파수를 의미한다. 예시 1) 압전 트랜스듀서의 제1차 공진 주파수가 1..