• 해양환경안전학회지
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• 제26권3호
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• pp.297-307
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• 2020

In the study, energy flow analysis is performed to predict the performance of silencers. To date, deterministic approaches such as finite element method have been widely used for silencer analysis. However, they have limitations in analyzing large structures and mid-high frequency ranges due to unreasonable computational costs and errors. However, silencers used for ships and off-shore plants are much larger than those used in other engineering fields. Hence, energy governing equation, which is significantly efficient for systems with high modal density, is solved for silencers in ships and off-shore plants. The silencer is divided into two different acoustic media, air and absorption materials. The discontinuity of energy density at interfaces is solved via hypersingular integrals for the 3-D modified Helmholtz equation to analyze multi-domain problems with the energy flow boundary element method. The method is verified by comparing the measurements and analysis results for ship silencers over mid-high frequency ranges. The comparisons confirm good agreement between the measurement and analysis results. We confirm that the applied analysis method is useful for large silencers in mid-high frequency ranges. With the proven procedures, energy flow analysis can be performed for various types of silencer used in ships and off-shore plants in the first stage of the design.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.297.2-297.2
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• 2016

Photoacoustic generation of ultrasound is an effective approach for development of high-frequency and high-amplitude ultrasound transmitters. This requires an efficient energy converter from optical input to acoustic output. For such photoacoustic conversion, various light-absorbing materials have been used such as metallic coating, dye-doped polymer composite, and nanostructure composite. These transmitters absorb laser pulses with 5-10 ns widths for generation of tens-of-MHz frequency ultrasound. The short optical pulse leads to rapid heating of the irradiated region and therefore fast thermal expansion before significant heat diffusion occurs to the surrounding. In this purpose, nanocomposite thin films containing gold nanoparticles, carbon nanotubes (CNTs), or carbon nanofibers have been recently proposed for high optical absorption, efficient thermoacosutic transfer, and mechanical robustness. These properties are necessary to produce a high-amplitude ultrasonic output under a low-energy optical input. Here, we investigate carbon nanotube (CNT)-polydimethylsiloxane (PDMS) composite transmitters and their nanostructure-originated characteristics enabling extraordinary energy conversion. We explain a thermoelastic energy conversion mechanism within the nanocomposite and examine nanostructures by using a scanning electron microscopy. Then, we measure laser-induced damage threshold of the transmitters against pulsed laser ablation. Particularly, laser-induced damage threshold has been largely overlooked so far in the development of photoacoustic transmitters. Higher damage threshold means that transmitters can withstand optical irradiation with higher laser energy and produce higher pressure output proportional to such optical input. We discuss an optimal design of CNT-PDMS composite transmitter for high-amplitude pressure generation (e.g. focused ultrasound transmitter) useful for therapeutic applications. It is fabricated using a focal structure (spherically concave substrate) that is coated with a CNT-PDMS composite layer. We also introduce some application examples of the high-amplitude focused transmitter based on the CNT-PDMS composite film.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제5권4호
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• pp.15-20
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• 2016

When a virtual sound source for 3D auditory system is reproduced by a linear loudspeaker array, listeners can perceive not only the direction of the source, but also its distance. Control over perceived distance has often been implemented via the adjustment of various acoustic parameters, such as loudness, spectrum change, and the direct-to-reverberant energy ratio; however, there is a neglected yet powerful cue to the distance of a nearby virtual sound source that can be manipulated for sources that are positioned away from the listener's median plane. This paper address the problem of generating binaural signals for moving sources in closed or in open environments. The proposed perceptual enhancement algorithm composed of three main parts is developed: propagation, reverberation and the effect of the head, torso and pinna. For propagation the effect of attenuation due to distance and molecular air-absorption is considered. Related to the interaction of sounds with the environment, especially in closed environments is reverberation. The effects of the head, torso and pinna on signals that arrive at the listener are also objectives of the consideration. The set of HRTF that have been used to simulate the virtual sound source environment for 3D auditory system. Special attention has been given to the modelling and interpolation of HRTFs for the generation of new transfer functions and definition of trajectories, definition of closed environment, etc. also be considered for their inclusion in the program to achieve realistic binaural renderings. The evaluation is implemented in MATLAB.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2007년도 춘계학술발표회
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• pp.109-113
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• 2007

요트에서는 가벼운 선체에 비해 고성능의 엔진을 탑재하게 되므로 엔진에서 발생하는 소음이 승조원 및 여객에 미치는 영향은 매우 크다. 최근에는 국내에서도 크루즈요트의 생산이 시도되고 있지만, 선박의 성능과 함께 기관소음의 차단기술이 구매자의 요구에 부응하지 못하고 있는 실정이다. 이와 같이 선실의 소음이 구매를 결정하는 중요한 척도로 되고 있지만, 메인엔진의 소음을 차단하기 위한 대책 이 부족한 형편이다. 그러나 최근에 발전되고 있는 모니터링설비와 지능제어시스템을 이용하면, 주 엔진의 주변을 고효율의 흡음벽으로 차단하여 기관실의 소음을 개선할 수 있다. 본 연구에서는 소음을 흡수할 수 있는 흡음벽의 성능을 높이기 위해 헬름홀츠 공명기의 원리를 적용에 대하여 연구하였다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제8권3호
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• pp.53-63
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• 2008

본 연구는 개구부를 통해 음향적으로 결합된 공간에서의 잔향특성변화를 축소모형을 이용하여 살펴보았다. 대상공간의 음향적 결합은 정방형의 개구부를 통하여 이루어졌으며, 개구부의 크기, 부실의 흡음력 및 위치를 변화시켜가며 실의 음향특성변화를 측정 분석하였다. 연구결과 동일한 체적을 가진 부실을 통해 주실의 음향특성을 조절하는 경우 부실의 흡음력을 주실보다 현저하게 낮게 하는 것이 넓은 범위의 음향조절이 가능하며, 음향특성을 단계적으로 조절하고자 하는 경우 주실보다 높은 흡음력을 가진 부실을 이용하는 것이 효과적인 것으로 나타났다. 잔향부실의 경우 음원 측에 위치시키는 것이 효과적이며, 개구율이 6.25%이상일 때부터 주실의 음장특성에 중요한 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 그러나 개구율이 25%이상으로 증가되면 개구율 증가에 따른 주실의 유의적인 음향특성변화는 더 이상 나타나지 않았다. 흡음부실이 결합되는 경우 음원으로부터 멀리 위치시키는 것이 효과적이었으며, 개구율 3.13%이상일 때부터 주실의 음장특성변화가 가능하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제36권2호
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• pp.143-150
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• 2023

Underwater wireless communication is a challenging issue for realizing the smart aqua-farm and various marine activities for exploring the ocean and environmental monitoring. In comparison to acoustic and radio frequency technologies, the visible light communication is the most promising method to transmit data with a higher speed in complex underwater environments. To send data at a speedier rate, high-performance photodetectors are essentially required to receive blue and/or cyan-blue light that are transmitted from the light sources in a light-fidelity (Li-Fi) system. Here, we fabricated high-performance organic phototransistors (OPTs) based on P-type donor polymer (PTO2) and N-type acceptor small molecule (IT-4F) blend semiconductors. Bulk-heterojunction (BHJ) PTO2:IT-4F photo-active layer has a broad absorption spectrum in the range of 450~550 nm wavelength. Solution-processed OPTs showed a high photo-responsivity >1,000 mA/W, a large photo-sensitivity >10³, a fast response time, and reproducible light-On/Off switching characteristics even under a weak incident light. BHJ organic semiconductors absorbed photons and generated excitons, and efficiently dissociated to electron and hole carriers at the donor-acceptor interface. Printed and flexible OPTs can be widely used as Li-Fi receivers and image sensors for underwater communication and underwater internet of things (UIoTs).

• 환경영향평가
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• 제26권1호
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• pp.11-26
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• 2017

철도 소음의 환경영향평가 업무에 있어서 소음도에 대한 정확한 예측이 중요하지만, 국내에서는 overall 소음도의 거리별 측정을 통한 경험식이 근사적으로 이용되고 있다. 본 논문에서는 소음원과 소음전파의 주파수 특성을 고려하여 철도 소음의 예측 정확도를 향상할 수 있는 예측 모델을 제안하였다. 먼저 철도 소음원을 궤도(레일 및 침목), 차륜, 동력, 공력 성분으로 구분하여 각각의 옥타브 밴드 주파수별 음향파워와 속도계수를 정의하고 음향 조도와 궤도/교량 특성을 반영할 수 있는 보정항을 도입하였다. 소음원에서 수음점까지의 전파 특성은 ISO 9613-2를 적용하여 기하학적 확산, 대기 흡음, 지면 효과, 장애물의 회절에 따른 감쇠 및 지향특성을 반영하여 계산하였다. 소음원 음향파워와 지향인자를 추정하기 위하여 전동 소음원 해석 모델 및 수치해석 결과와 통과 소음도 측정값을 이용하였다. 본 철도 소음 예측 모델을 이용하여 여러 철도 차량과 궤도 유형에 따라서 예측한 소음도를 측정값과 비교하여 정확도를 검증하였으며 기존 예측 모델보다 비교적 정확한 예측이 가능하였다. 따라서 본 결과는 철도 환경 소음의 정확한 영향 예측과 효율적인 소음 저감 대책 수립에 활용될 수 있을 것이다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.817-820
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• 2008

본 연구는 투수, 다기능, 수질정화, 흡음성을 가진 포러스 콘크리트를 하천의 제방공사, 농업수로의 제방공사, 도로 법면의 사방공사, 철도의 측방사면공사, 조경담장, 도로 방호벽, 어소블록 등을 구축하도록 하는 옹벽블록을 장투리천에 적용시켰으며 그 결과는 다음과 같다. 포러스 콘크리트 옹벽블록의 시공은 기초터파기, 잡석부설 및 다짐, 기초콘크리트, 부착모르타르 부설, 블록쌓기, 뒷채움 잡석 부설 및 다짐, 블록연결핀으로 연결 등의 순서로 진행되었으며 공종별로 그 특성에 맞는 재료를 선정하여 시공하였다.현장에 적용된 포러스콘크리트 옹벽블록의 품질 특성 평가 결과, 압축강도는 $20.1{\sim}22.5MPa$, 공극률은 $10.0{\sim}10.4$%로 측정되어 시방서에 명기되어 있는 압축강도 18MPa이상, 공극률 10%이상을 모두 만족시키는 것으로 나타났다. Slope/w를 이용하여 포러스콘크리트 옹벽블록의 사면 안정성 검토결과 안전율이 1.739으로 해석되어 설계 기준 안전률인 1.3을 초과하여 안전한 것으로 나타났다. 시공 6개월 후 식생 모니터링 결과, 갯버들이 식재된 식재공에서 양호하게 성장하여 포러콘크리트옹벽블록은 이 치수위주의 하천정비나 불량한 유역관리에 의해 훼손된 하천의 생태서식처를 되살리고 하도와 하천변을 원래의 자연하천에 가깝게 되돌리는 데 유효한 공법으로 판단된다.

• 센서학회지
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• 제19권5호
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• pp.361-368
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• 2010

ACROSS device, which is composed of an implantable microphone, a signal processor, and a vibrating transducer, is a fullyimplantable middle ear hearing device(F-IMEHD) for the recovery of patients with hearing loss. And since a microphone is implanted under skin and tissue at the temporal bones, the amplitude of the sound wave is attenuated by absorption and scattering. And the vibrating transducer attached to the ossicular chain caused also the different displacement from characteristic of the stapes. For the gain control of auditory signals, most of implantable hearing devices with the digital audio signal processor still apply to fitting rules of conventional hearing aid without regard to the effect of the implanted microphone and the vibrating transducer. So it should be taken into account the effect of the implantable microphone and the vibrating transducer to use the conventional audio fitting rule. The aim of this study was to measure gain characteristics caused by the implanted microphone and the vibrating transducer attached to the ossicle chains for the gain compensation of ACROSS device. Differential floating mass transducers (DFMT) of ACROSS device were clipped on four cadaver temporal bones. And after placing the DFMT on them, displacements of the ossicle chain with the DFMT operated by 1 $mA_{peak}$ current was measured using laser Doppler vibrometer. And the sensitivity of microphones under the sampled pig skin and the skin of 3 rat back were measured by stimulus of pure tones in frequency from 0.1 to 8.9 kHz. And we confirmed that the microphone implanted under skin showed poorer frequency response in the acoustic high-frequency band than it in the low- to mid- frequency band, and the resonant frequency of the stapes vibration was changed by attaching the DFMT on the incus, the displacement of the DFMT driven with 1 $mA_{rms}$ was higher by the amount of about 20 dB than that of cadaver's stapes driven by the sound presssure of 94 dB SPL in resonance frequency range.

• 한국결정성장학회지
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• 제8권2호
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• pp.193-204
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• 1998

$LiTaO_3$단결정은 SAW(Surface Acoustic Wave) filter용 기판용 소재로 사용되며, 초전 효과를 이용한 적외선 센서, 광전효과를 이용한 광전소자 및 광굴절 효과를 이용한 광 기억소자로도 응용되고 있다. 특히 광굴절 효과를 이용한 광 기억소자의 개발에 있어서 Fe와 같은 전이금속 불순물이 첨가된 고품위 $LiTaO_3$ 단결정과 재료의 광굴절 특성의 향상이 크게 요구되고 있는 실정이므로 본 연구에서는 Czochralski법을 이용하여 광 소자용 순수한 $LiTaO_3$ 단결정과 Fe를 불순물로 첨가시킨 $LiTaO_3$ 단결정을 성장시켰으며 성장된 결정들에 대하여 광 투과 및 흡수스펙트럼을 분석하였다. $Li_2O$ 조성을 48.0~49.0mol%까지 변화시킨 초기 용융액을 DSC법을 이용하여 Curie 온도를 측정한 결과 $Li_2O$조성이 증가함에 따라 curie 온도가 $568^{\circ}C$에서 $637^{\circ}C$까지 크게 증가하여 0.1mol% $Li_2O$의 조성차이에 $7^{\circ}C$정도의 curie 온도의 변화를 나타내었으며, 성장된 결정에서 $Li_2O$조성의 변화는 성장 길이방향으로 0.01mol%, 반경방향으로 0.0028mol% 이내의 전체 결정내 조성이 균일한 z-$LiTaO_3$ 단결정을 획득하였다. 한편 Fe를 첨가시킨 $LiTaO_3$ 결정의 경우 Fe 농도 0.1wt%당 $7.5^{\circ}C$의 Curie 온도 증가를 확인하였다. 또한 성장된 결정들은 광 투과스펙트럼을 분석한 결과 광소자로 응용하기에 충분한 78% 정도의 우수한 투과율을 보였다.처리 정책 및 규제법 등의 각 분야에서 복합적 노력이 필요하다. 가진 경우에 비하여, 좌심방의 병변을 초래하는 승모판 질환과 같은 병변을 동반한 경우에는 떨어지는 것으로 보고되고 있다. 본 연구자들은 3례의 승모판막질환을 동반하지 않은 심방세동 환자에서 Cox-Maze 술식을 경헙하였다. 첫 번째 환자는 발살바동 파열에 동반된 심방세동이었으며, 두 번째는 심실중격결손, 세 번째는 대동맥판막 협착폐쇄부전증과 동반된 심방세동이었다. 세 환자 모두에게서 기저 심장질환의 교정과 더불어 Cox-Maze 술식을 같이 시행하였다. 세 환자 모두에서 수술 직후 동율동으로의 전환이 이루어졌고, 술후 3개월 이후에는 좌, 우심방의 기계적인 수축력도 모두 확인할 수 있었다. 3례였다. 결론: 술후 재원 기간내 사망률은 비청색증 선천성 심질환에서 2.0%, 청색증 선천성 심질환에서 15.5%, 후천성 심질환에서 5.1%였다. 전체 사망률은 2,000례 중 72명이 사망하여 3.6%였다는 임상적 결과의 축적이 필요하다. 환자가 합병증에 노출되는 기회와 기간을 최소화하려면 주기적 외래방문을 지키고 쿠마딘 복용을 빼지 않도록 계속 지도하여 환자의 순응도를 높이는 동시에 INR값을 엄격하게 적정범위 내에 일관되게 유지하여야 한다. 특히 합병증의 위험요소가 있는 환자와 INR값의 변동폭이 지나치게 넓은