초음파 절단은 금속, 비금속 등 다양한 재료를 절단하는 데 사용될 뿐만 아니라 인체의 뼈 절단이나 다양한 수술에도 사용된다. 최근에는 케이크, 피자, 치즈 등 다양한 식품을 절단하는 초음파 절단 기술이 적용되고 있다. 식품 절단용 초음파 진동으로 고정밀·고품질 절단이 가능하며, 식품 형태와 절삭조건에 따라 절삭면의 품질이 영향을 받는 것으로 나타났다. 하지만, 대부분의 연구는 대규모 식료품 공장에서 사용할 수 있는 산업용 절단 혼에 관한 것이었다. 이러한 절단 혼은 가정에서 사용되는 칼의 모양과는 매우 다릅니다. 하지만 가정에서 사용할 수 있는 초음파 절단 혼에 대한 연구나 기술개발은 연구되지 않고 있다.
이에 본 연구에서는 기존 칼과 유사한 형태를 가지면서도 초음파 진동을 가하여 식품을 절단 또는 가공할 수 있는 초음파 절단 혼을 개발하여 일반 가정에서 사용할 수 있도록 하였다. 이러한 초음파 절단 혼을 개발하기 위하여 다양한 형상의 절단 혼 모델에 대하여 유한 요소법을 이용하여 진동 해석을 진행하였고, 이에 적합한 가정용 절단 혼 시스템 모델을 제안하였다.