• 한국음향학회지
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• 제33권5호
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• pp.291-299
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• 2014

초음파에 의한 온도상승효과를 조사하기 위한 생체 모의매질을 제안하였다. 생체와 유사한 음향특성을 가지며 내부온도분포의 관찰이 가능한 투명도를 확보하기 위하여 카라기난(carrageenan) 젤을 선택하였다. 매질 내부의 온도상승효과를 가시화 하기 위하여 온도에 따라 변색되는 시온필름을 사용하였으며 카라기난의 농도 및 첨가제로 사용한 수크로스(sucrose)의 농도에 따른 생체 모의매질의 음향특성을 조사하였다. 그 결과, 카라기난 및 수크로스의 농도를 조절함으로써 음향감쇠계수를 0.44~0.49 dB/cm/MHz의 범위에서 제어할 수 있었으며 음향임피던스의 경우 1.52~1.77 Mrayls의 범위에서 제어가능함을 확인했다. 제안된 생체 모의매질은 첨가제 및 카라기난의 농도에 따라 생체조직에 대응되는 음향특성을 갖도록 제어할 수 있었으며 초음파에 의한 매질내부의 온도상승 관찰이 가능하였다. 제안된 모의매질을 이용하여 평면 및 집속 초음파에 의한 온도상승효과를 비침습적으로 가시화하여 확인함으로써 본 제안법의 유효성을 검증하였다.

• 한국음향학회지
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• 제39권6호
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• pp.576-584
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• 2020

폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol, PVA)젤을 온도가시화용 생체모의매질로 사용하기 위한 기초적인 정보를 얻기 위하여, PVA의 농도를 바꾸어가며 집속초음파에 의한 온도변화 특성을 조사하였다. 기본적인 음향 특성을 조사하기 위하여 PVA농도에 따른 음속, 감쇠계수, 밀도 등이 측정되었고 열역학적 특성인 열전도도, 열용량이 측정되었다. 30 ℃ 이상에서 변색되는 시온필름을 사용하여 집속초음파에 의해 상승되는 초점부근의 온도 변화의 범위를 관찰하였으며 기록된 이미지의 화상처리를 통하여 변색범위의 면적을 도출하였다. PVA의 농도가 2 wt%~16 wt%의 범위에서 증가할수록 젤 내부에서 30 ℃ 이상으로 상승하는 영역은 선형적으로 증가함을 보였고 집속초음파 트랜스 듀서에 인가하는 파워가 증가할수록 변색영역이 증가함을 확인하였다. 이들 결과는 유한요소법을 사용한 시뮬레이션 결과와도 좋은 일치를 보였다.

• 한국음향학회지
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• 제33권1호
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• pp.21-30
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• 2014

음향감쇠매질 내에서 집속 초음파에 의한 온도 분포 변화를 파악하는 것은 다양한 분야에 매우 중요한 정보를 제공할 수 있다. 본 연구는 음향감쇠매질 내에 임계온도 $30^{\circ}C$인 시온안료를 사용한 감온 필름을 삽입하여 비침습적으로 온도 상승 효과를 조사하였다. 음향감쇠매질은 한천과 설탕을 섞어 제작하였으며 매질내 음향특성을 제어하기위해 사용한 설탕 농도는 25 %에서 40 %까지 변화시켰다. 집속 초음파에 의한 온도상승 효과를 감온 필름의 변색영역의 변화로 관찰한 결과 초음파 방사 후 2~5 s 사이에 급격한 변색 영역의 증가를 보이다가 그 이 후 완만한 변화를 보였다. 시뮬레이션에서는 실험 결과와는 달리 초음파 방사후 10 s까지 선형적으로 변색영역이 증가하는 경향을 보였다. 이는 매질의 열전도도 및 열용량은 온도에 따라 변하는 값을 가지는데, 시뮬레이션에는 이를 고려하지 못했기 때문으로 사료된다.