초록
청각기관인 달팽이관에 존재하는 기저막의 중요한 기능은 등자뼈로부터 전달되는 진동에너지를 주파수별로 분리하는 것이다. 본 연구에서는 인간 기저막의 형상을 모사하여 설계한 매크로 스케일의 폴리머 박막을 사용하여 주파수 분리 특성을 연구하였다. 각각의 폴리머 박막상의 위치에 따른 변위 분포는 LDV (laser Doppler vibrometer) 스캐닝 기법을 이용하여 측정하였고, 측정된 결과는 후처리 과정을 거쳐 주파수별로 분리하였다. 인가된 주파수에 따른 최대 변위 발생 위치를 추출하여 각 박막에 대한 주파수-최대 변위 발생 위치 관계를 도식화하였다. 아울러 박막 두께 및 물성치가 주파수-최대 변위 발생 위치 관계에 미치는 영향에 대해서도 논하였다.
The basilar membrane, an important functional part of the cochlea, is responsible for spectral separation of vibration signals transmitted from the stapes. In current study, scaled-up polymer membranes designed by mimicking the human basilar membrane were used for investigation of the frequency-separation characteristic. Displacement field formed on each polymer membrane was acquired by Laser Doppler scanning vibrometer and post-processed frequency-wise. The locations of the maximum displacement along the centerline were identified and collected for individual frequency range to produce the frequency-position map of individual polymer membrane. The influences of the membrane thickness and material properties on the variation of the frequency separability were discussed.
