• Title/Summary/Keyword: 초음파 산란도

Search Result 122, Processing Time 0.249 seconds

Development of a Surrogate Technology Load Based upon Horizontal ADCP for Continuous Estimation of Suspended Sediment (횡방향 ADCP기반 연속적 부유사량 측정 방법의 대안 기술 개발)

  • Son, Geunsoo;Kim, Dongsu;Roh, Young Sin
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
    • /
    • 2020.06a
    • /
    • pp.47-47
    • /
    • 2020
  • 하천 유사량 자료는 하천관리를 위해 기초적으로 활용되는 자료로 하천의 유지관리를 위한 유사량 자료의 측정은 필수적이다. 따라서, 현재 국내에서는 전국에 138개소의 국가유사량관측망에서 지속적인 유사량 측정을 수행하고 있지만, 기존의 재래식 부유사 채집기를 이용한 부유사 측정을 수행하고 있어 연간 약 20개소 내외에서만 직접조사가 수행되고 있고, 2019년도 기준 전국 138개소 중에서 2006년~2018년 동안 최소 1회 이상 유사량 측정을 수행한 지점은 40개소로 국가 유사량관측망의 약 29% 지점에 대해서만 조사가 수행되고 있다. 해외의 경우에도 기존 재래식 채집기를 통한 유사량 관측을 주로 수행하고 있지만 최근에는 기존 채집기를 이용한 유사량 조사방법의 고비용·저효율로 인한 시공간적 한계로 인해 대안기술이 개발되고 있다. 특히, 최근 해외에서는 ADCP를 활용한 유사량 측정 기술이 기존 부유사 채집기를 이용한 유사량 조사방법의 대안으로 시도되고 있다. ADCP를 이용한 유사량 측정방법은 ADCP의 초음파산란도를 활용하여 간접적으로 부유사의 농도를 추정하는 기술로 ADCP를 이용하여 유량자료과 함께 유사량 자료를 확보할 수 있을 것으로 기대되는 기술이다. 특히, 기존에 설치된 국가하천 자동유량측정장치(H-ADCP)에 적용이 가능하다면 다지점에서의 지속적인 유량측정과 함께 부유사 농도의 측정이 가능할 것으로 기대되고 있다. 이에 본 연구에서는 기존 국가하천에 설치되어 있는 자동유량측정장치(H-ADCP)의 초음파산란도를 활용한 부유사농도 측정 기술의 적용성을 검토하였다. 적용성의 검토를 위해 2016년 진동지점에서 수집된 H-ADCP 원시자료를 사용하여 초음파산란도를 활용한 부유사농도 측정 방법을 시범적으로 적용하였다. 적용결과, 실측 부유사농도와 H-ADCP로부터 추정된 부유사 농도를 비교를 통해서 H-ADCP를 활용한 부유사농도 측정 방법의 가능성을 확인할 수 있었지만, 기술적인 보완 및 개선이 필요할 것으로 판단되었다. 추후에는 지속적인 연구를 통해 ADCP 유사량 측정기술이 개발된다면 기존 부유사 채집기를 이용한 유사량 측정 방법의 대안으로 유사량 조사를 목적으로 활용이 될 수 있을 것으로 기대한다.

  • PDF

Estimation of Suspended Sediment Concentration in Small Stream with Acoustic Backscatter from Horizontal ADCP based on Real-Scale Field Experiment (실규모 현장 실험 기반 H-ADCP 초음파 산란도 활용 소하천용 하천 부유사 농도 측정 기법 개발)

  • Seo, Kanghyeon;Kim, Dongsu;Son, Geunsoo
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
    • /
    • v.36 no.6
    • /
    • pp.1023-1035
    • /
    • 2016
  • Suspended sediment concentration (SSC) is a crucial riverine parameter in terms that it can be utilized for analyzing sediment transport, stability assessment of river and structure and so on. However, in case of domestic, sediment discharge data are not enough because of using conventional sediment samplers. This study aimed at developing a practical technique for estimating suspended sediment concentration in high spatial and temporal resolution by building relationship between acoustic backscatter (or SNR) from H-ADCP with actually observed data using LISST-100X. In this regard, a dedicated correction algorithm was proposed particularly for the adapted H-ADCP (SonTek SL-3000). Then, a SNR-SSC relation was built based upon a real-scale field experiment, where both H-ADCP and LISST-100X were concurrently operated to observe SNR and SSC, respectively. The coefficient of determination for the developed regression equation of SNR-SSC relation was around 0.85~0.88, thereby the relation could be evaluated to be highly correlated. The result of this study might be potentially applied for real-time and simultaneous observation of SSC when H-ADCP could be applied.

Ultrasonic Image Processing by Time Averaging and Depth Profiling Technique (Time Averaging 및 Depth Profiling 초음파 영상처리)

  • 이종호
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
    • /
    • 1998.06c
    • /
    • pp.433-438
    • /
    • 1998
  • 본 연구에서는 time averaging과 depth profiling기술을 음향현미경에 적용하여 5MHz 대역의 초음파 영상처리 시스템을 구성하였으며 기존의 피크값 검출기술과 상호 비교, 분석하였다. time averaging기술에서는 한 지점에서 반사된 tone burst파 전체를 디지털 오실로스코프를 통해 시간영역에서 A/D변환하고 변환된 512개 데이터들의 평균값을 취함으로써 영상을 얻을 수 있었으며, 이 기술은 시간영역에서 smoothing효과를 이용하여 산란이 심한 영역에 대한 영상을 개선시킬 수 있었다. depth profiling기술은 기준신호에 대한 반사신호의 시간 지연값을 최소 분해능 2ns로 검출함으로써 샘플의 3차원적인 실제 기하학적인 모양을 상대적인 크기로 얻을 수 있었다.

  • PDF

The Study on Ultrasound Physical Characteristic and Synthesis of Tissue Mimicking Materials Used New Materials (신소재를 사용한 인체조직모사물질의 합성과 초음파 물리적 특성에 관한 연구)

  • Ma, Sang-Chull;Kim, Hwa-Sun;Ann, Young-Man
    • Journal of radiological science and technology
    • /
    • v.33 no.3
    • /
    • pp.245-252
    • /
    • 2010
  • This study analyzed speed of sound, impedance, attenuation coefficient in accordance with acoustic characteristic standard of body soft tissue corresponding with Annex DD of IEC standard 60601-2-37(2007) which is about tissue mimicking materials (TMM) synthesized by polyurethane as a main material and new type of n-type scatter materials. This study reached the following conclusion after analyzing and evaluating image characteristic with SONOACE 9900 c PRIME (MEDESON Co.) and brightness, maximum penetration with convex probe (2.5~5.0 MHz). When n-type scatter materials are increasingly synthesised 0~8% with prepolymer as a main material and polyol mixture as a catalyst, 1. The more scatter materials are increased, the more sound speed of TMM becomes closely similar to soft tissue. 2. The more scatter materials are decreased, the more acoustic impedance becomes closely similar to soft tissue. 3. The more scatter materials are increased, the more attenuation coefficient is increased. 4. The more scatter materials are increased, the more average brightness of images is increased, but there is threshold. 5. The maximum penetration becomes closely similar to soft tissue at the 6% TMM as a scatter material.

Effects of Moisture Content in Concrete on Diffuse Ultrasound (확산초음파의 콘크리트 함수율에 대한 의존성)

  • Ahn, Eunjong;Shin, Myoungsu
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
    • /
    • v.24 no.1
    • /
    • pp.142-147
    • /
    • 2020
  • This study investigates the effects of moisture content on diffuse ultrasound to be applied for the evaluation of micro-structural damage in concrete subjected to various environmental conditions. We monitored diffuse wave parameters for concrete samples in process of water saturation for 5 days. Dried samples were immersed in a water bath, and the change of moisture content in concrete were estimated by measuring the change of mass. For the diffuse wave analysis, a frequency range of 500 kHz, which represents a scattering regime of ultrasound in concrete, was selected. The test results reveal that the ultrasonic diffusivity slightly changed, and the ultrasonic dissipation significantly increased by approximately 120% in the process of water saturation. Therefore, the moisture content in concrete should be considered for the evaluation of micro-structural damage using diffuse wave techniques.

Determination of the Optimum-Bandwidth of Chirp-Signal for Pulse Compression Technique (펄스압축 기술을 위한 chirp 신호의 최적대역폭 결정)

  • Ko, Dae-Sik;Moon, Gun
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
    • /
    • v.16 no.2
    • /
    • pp.5-9
    • /
    • 1997
  • In this paper, when we use the chirp signal as input signal of ultrasonic signal system the technique for determining the bandwidth of the chirp signal that maximizes the amplitude of the compressed ultrasonic echo signal has been studied. In ultrasonic signal processing systems, the signal-to-noise ratio of the echo signal can be too low due to damping and scattering of the ultrasonic wave during transmission. Method of pulse compression using chirp signal is a means to increase the signal-to-noise ratio in ultrasonic pulse-echo systems. Simulation and experimental results showed that the output signal of ultrasonic system was increased by pulse width of chirp signal and the optimum-bandwidth of the chirp signal was 1.15 times larger than the bandwidth of the ultrasonic system.

  • PDF

Investigation of CT Imaging Technique Using Guided Wave (유도초음파를 이용한 판 구조물 CT 영상화 기법)

  • Yoon, Hyun-Woo;Kang, To;Kim, Hak-Joon;Song, Sung-Jin;Shin, Ho-Sang
    • Journal of the Korean Institute of Gas
    • /
    • v.15 no.3
    • /
    • pp.11-18
    • /
    • 2011
  • Ultrasonic guided waves have been widely utilized for long range inspection of structures. Recently, many researchers have paid attention to the tomographic imaging using guided wave for the diagnosis of plate-like structures because group velocity of guided waves is changed by central frequency of transducer and thickness of plate. Currently, Delay and Sum imaging technique and MVDR(Minimum Variance Distortionless Response) imaging technique are performed. So the performance of these two imaging techniques are investigated in this paper.

Ultrasonic Scatter and Compensation of Interfacial Crack due to Thickness Variation of Dissimilar Bonded Components (이종 접합부재의 두께 변화에 따른 계면균열의 초음파 산란 보정)

  • Park, Sung-Il;Chung, Nam-Yong;Jin, Yoon-Ho
    • Proceedings of the KSME Conference
    • /
    • 2004.04a
    • /
    • pp.25-30
    • /
    • 2004
  • In this paper, the compensation of interfacial scatter due to adhesive layer and adherend thickness ratio variation was applied to improve measuring precision by calculating ultrasonic attenuation coefficient in the Al/Epoxy dissimilar bonded components. The optimum condition of theoretical value and experimental measuring accuracy by the ultrasonic method in the Al/Epoxy dissimilar bonded components have been investigated. From the experimental results, we proposed a measurement method of the interfacial crack lengths by the ultrasonic attenuation coefficient and discussed it.

  • PDF

Application of a Boundary element Method to the Analysis of ultrasonic Scattering by Flaws (경계요소법을 이용한 결함의 초음파 산란장 해석)

  • Jeong, Hyun-Jo;Kim, Jin-Ho;Park, Moon-Cheol
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
    • /
    • v.26 no.11
    • /
    • pp.2457-2465
    • /
    • 2002
  • Numerical modeling of a nondestructive testing system plays an important role in many aspects of quantitative nondestructive evaluation (QNDE). The ultimate goal of a model is to predict test results for a specific flaw in a material. Thus, in ultrasonic testing, a system model should include the transducer, its radiation pattern, the beam reflection and propagation, and scattering from defects. In this paper attention is focused on the scattering model and the scattered fields by defects are observed by an elastodynamic boundary element method. Flaw types addressed are void-like and crack-like flaws. When transverse ultrasonic waves are obliquely incident on the flaw, the angular distribution of far-field scattered displacements are calculated and presented in the form of A-scan mode. The component signals obtained from each scattering problem are identified and their differences are addressed. The numerical results are also compared with those obtained by high frequency approximate solutions.

Automated classification of clay suspension using ultrasonic backscattered signal with convolution neural network (초음파 후방산란 신호와 합성곱 신경망을 이용한 점토 현탁액 자동 분류 시스템)

  • Yeongho Sung;Incheol Joo;Jang Keon Kim;Jongmuk Won;Hae Gyun Lim
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
    • /
    • 2023.11a
    • /
    • pp.665-666
    • /
    • 2023
  • 미세 물질을 포함하고 있는 광산 폐기물의 디워터링 과정(dewatering process)은 작은 입자들의 침전속도가 낮기 때문에 시간이 오래 걸리고 어려운 과정이다. 따라서 광산 폐기물이 안정적으로 침전되었는지 확인하기 위해서 디워터링 과정을 연속적으로 모니터링하는 기술이 필요하다. 이 연구에서는 kaolinite, illite, bentonite 3 종류의 점토를 3 가지 농도(0.1g/L, 1g/L, 5g/L)로 나눠서 초음파 음향 감지를 이용해 후방산란 신호를 측정했다. 그리고 측정된 신호를 활용하여 합성곱 신경망(CNN) 모델을 개발하여 점토의 분류 모델을 만드는 연구를 수행했다. 본 연구에서 보여준 CNN 의 높은 정확도는 광산 폐기물의 디워터링 과정에서 미세 광물과 미세 농도 분류 모니터링에 적합한 저렴하고 측정하기 쉬운 음향 감지의 사용 가능성을 입증했다.