• Title/Summary/Keyword: Acoustic analysis

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초음파검사에서 인체모의 매질팬텀을 이용한 온도 변화와 TI MI 분석 (An Analysis of Temperature Change and TI MI using Tissue Mimicking Phantom in Ultrasonic Examination)

  • 전철민;한재복;곽종길;송종남
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.751-759
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    • 2022
  • 현재 진단 초음파 및 건강검진 목적의 초음파 검사는 널리 이용되고 있고 건강보험 적용으로 더욱 증가 추세를 보이고 있다. 하지만 초음파검사의 위해성은 현재까지 명확히 밝혀진 바가 없어 초음파 검사 시 인체 조직의 온도가 상승하는 열효과를 알아보고자 본 연구에서는 인체 모의 매질 팬텀을 이용해 주파수, 모드별에 따른 표면과 심부 온도 변화를 시간별로 측정하였고 TI, MI 값도 비교하였다. 인체와 유사한 음향 특성 있는 카파 카라기난 분말과 고형화를 위해 염화칼륨을 소량 첨가하여 모의 팬텀 제작하였고 표면 온도계와 탐침용 온도계를 사용하여 표면과 심부 온도 변화를 측정하였다. 그 결과 저주파수를 사용하는 Convex Probe가 고주파를 사용하는 Linear Probe보다 높은 온도 상승을 보여 유의미한 차이를 보였고 표면에서 온도 상승이 가장 높았으며 1 cm의 낮은 깊이는 일시적 온도상승은 나타내지만 유의미한 온도변화는 없었다. 5 cm ~ 15 cm의 심부온도 변화는 없었으며 검사 시간동안 TI, MI값은 변화가 없었다. 이는 15분 실험동안 표면온도만 상승하였고 심부에는 온도변화가 없었기 때문에 인체에 유해할 만큼의 온도 변화를 나타내지 않을 것으로 사료되며 통상적인 진단초음파의 15분의 검사시간은 임상에서의 사용에는 무리가 없을 것으로 생각되지만 특정 부위의 장시간 검사는 온도 상승을 일으킬 수 있으므로 지양해야 될 것으로 사료된다.

노거수 내부결함 탐지를 위한 비파괴 음파단층촬영의 신뢰성 분석(소나무·은행나무를 중심으로) (Reliability of Non-invasive Sonic Tomography for the Detection of Internal Defects in Old, Large Trees of Pinus densiflora Siebold & Zucc. and Ginkgo biloba L.)

  • 손지원;이광규;안유진;신진호
    • 한국환경생태학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.535-549
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    • 2022
  • 강풍, 폭우 등 이상기후의 대형화와 빈도 증가로 인해 나무가 부러지거나 쓰러지는 훼손이 증가하고 있으나 나무 내부의 공동, 부후 등 구조적 결함은 육안조사로 판별이 어렵기 때문에 예측을 통한 사전대응에 한계가 있다. 비파괴음파단층촬영은 나무에 미치는 물리적 훼손을 최소화하면서 내부결함을 추정하는 방법으로 내부결함 진단에 효율적이나 수종별 정확도에 차이가 발생하기 때문에 현장적용 전 측정결과의 신뢰성 분석이 선행되어야 한다. 이번 연구는 우리나라 대표 수종인 소나무와 은행나무 노거수를 대상으로 음파단층촬영의 신뢰성 검증을 위해 침입성 드릴저항 측정을 교차 적용하여 목재 내부결함을 측정하고 평가결과를 비교하였다. 두 집단 간 결함부 측정 평균값에 대한 t검정 결과 소나무는 통계적으로 유의한 차이가 없는 반면, 은행나무는 유의성에 차이가 있었다. 선형회귀분석 결과 두 수종 모두 드릴저항그래프의 결함이 증가할 때 음파단층영상 결함이 증가하는 양의 상관관계를 보였다.

두 대역 상반된 스윕방향 hyperbolic frequency modulation 펄스로 수중물체 시선속도추정 기법 및 성능분석 (Underwater object radial velocity estimation method using two different band hyperbolic frequency modulation pulses with opposite sweep directions and its performance analysis)

  • 조점군;정의철
    • 한국음향학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.25-31
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    • 2023
  • 능동소나를 이용하여 수중물체의 속도를 추정하려면 Continuous Wave(CW) 펄스를 이용하는 것이 일반적이나, 수중물체의 속도가 느리고 근거리의 해양에서는 잔향음의 영향으로 수중물체의 속도 추정이 용이하지 않다. 2017년도에 Wang 연구진은 이를 극복하고자 수중물체의 속도에 의한 도플러 변이에 둔감한 광대역 신호인 Hyperbolic Frequency Modulation(HFM) 펄스 두 개를 상반된 스윕방향으로 이용하였다. 두 펄스 간 송신 시간간격과 탐지시간 차이의 변화를 통하여 수중물체 속도 추정이 가능하다는 것을 시뮬레이션으로 제시하였다. 하지만 동일한 대역을 이용하므로 상호상관성에 의해서 수중물체 탐지 성능이 영향을 받을 수 밖에 없다. 상호상관성에 의한 수중물체 탐지 성능저하를 방지하기 위하여 대역이 분리된 상반된 스윕방향의 두 HFM 펄스 이용을 제안한다. 본 논문에서는 상반된 스윕방향의 두 대역 HFM을 이용하여 수중물체의 시선속도 추정에 관한 이론을 도출하였고, 펄스길이와 대역폭이 1 s와 400 Hz인 HFM 펄스로 시뮬레이션을 수행하였다. 제안한 방법을 이용하여 수중물체의 시선속도를 추정하면 약 6 %의 오차로 표적 속도 추정이 가능하다는 것을 시뮬레이션을 통하여 확인하였다.

신경학적 손상이 없는 갑상선 술 후 음도문제의 음성치료 (Voice therapy for pitch problems following thyroidectomy without laryngeal nerve injury)

  • 김지성;김미진
    • 말소리와 음성과학
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    • 제15권3호
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    • pp.53-58
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    • 2023
  • 갑상선 절제술 후 정상적인 성대 움직임을 보이는 경우의 29.7%가 주관적인 음성문제를 호소하며, 이는 의사소통과 관련된 삶의 질 저하로 이어질 수 있다. 본 연구의 목적은 신경학적 손상이 없는 갑상선 절제술 후 음성의 음도문제를 개선하기 위해 경부운동과 semi-occluded vocal tract exercise를 적용하여 고안한 음성치료법의 효과를 알아보는 것이다. 이를 위해 갑상선 절제술 후 음도문제를 보이는 여성 10명을 대상으로 무작위 배정에 의힌 음성치료를 갑상선 술 2주 후 1회 실시하였다. 술 전과 술 후, 음성치료 직후의 음성 비교하기 위해 음향학적 분석[fundamental frequency, jitter, shimmer, noise-to-harmonics ratio, min Voice Range Profile(VRP), max VRP, VRP]을 실시하였다. 연구결과, 술 전에 비해 술 후 유의한 감소를 보였던 max VRP, VRP가 음성치료 직후 유의한 증가를 보였다. 이와 같은 결과는 본 연구의 음성치료법이 갑상선 술 후 음성문제의 주요한 증상인 고음역대 주파수 저하를 개선하는데 효과적인 방법임을 시사한다. 추후에는 본 치료효과가 장기간 지속되는지에 대한 연구가 필요할 것이다.

수중 광통신 환경에서 최적 파장을 도출하기 위한 실험적 해석 (Experimental Analysis to Derive Optimal Wavelength in Underwater Optical Communication Environment)

  • 곽동현;전승일;최정락;한민석
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.478-488
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    • 2023
  • 본 논문은 수중 환경에서의 전통적인 음파 통신을 대체할 수 있는 레이저 통신의 해군 적용 방안을 연구한다. 아두이노 및 MATLAB을 활용한 레이저 송수신기를 구성하여 수조 실험을 진행하여 다양한 수중 환경에서 통신 가능 여부를 확인하였다. 첫 번째 실험에서는 레이저를 통해 데이터를 전송할 때, 통신 간 원하는 메시지를 데이터화하여 전송하고 이를 수신하여 올바른 메시지로 변환되는지 확인하였다. 두 번째 실험에서는 수중 상황에서의 통신 작동 여부를 확인하였으며, 세 번째 실험에서는 CDS 조도 센서 모듈을 사용하여 빛의 세기를 측정하고 다양한 수중 상황에서 레이저 통신의 한계를 측정하여 확인하였다. 또한, MATLAB Code를 활용해 염도, 수온, 수심 등의 데이터를 수집하여 탁도를 계산하고 계산된 탁도(5, 20, 55, 180)에 대해서 최적의 파장값(532nm, 633nm, 785nm, 1064nm)을 제시하였다. 이를 바탕으로 해군 전술 통신, 원격 센싱, 수중 드론 제어 등의 분야에서의 활용방안을 중점적으로 분석한다. 마지막으로 현재의 기술 한계를 극복하고 성능을 향상하는 개선방안을 제시하였다.

천해에서 간섭패턴 정합을 이용한 근거리 음원의 3차원 위치추정 기법연구 (A Study on 3-Dimensional Near-Field Source Localization Using Interference Pattern Matching in Shallow Water Environments)

  • 김세영;천승용;손윤준;김기만
    • 한국음향학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.318-327
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    • 2009
  • 본 논문에서는 천해환경에서 근거리 광대역 음원의 3차원 위치추정 알고리즘을 제안한다. 음향 도파관 불변 이론에 따라 센서 스펙트로그램에 나타나는 간섭패턴의 기울기는 음원의 거리에 비례한다. 두 개의 센서 스펙트로그램에 나타나는 간섭패턴의 정합을 통해 음원과 두 센서간의 상대적인 거리비를 추정 하였다. 이를 아폴로니오스의 원에 적용하여 두 센서로부터 일정한 거리비를 가지는 음원의 궤적을 나타낸다. 3개의 센서를 이용하면 두 개의 아폴로니오스 원이 음원의 수평거리와 방위를 나타내는 교점을 형성하며 이는 음원의 수심에 대하여 일정하다. 따라서 음원의 깊이는 두 센서로부터 거리차가 일정한 3차원 쌍곡면의 방정식을 적용하여 최종 추정하였다. 제안된 알고리즘의 성능평가를 위하여 음파 전달 모델을 이용한 모의실험을 통해 위치추정 오차를 분석하였다. 모의실험 결과 음원의 거리에 대한 추정오차는 50 m이내, 깊이에 대한 추정오차는 15 m 이내인 것으로 나타났다.

중학교 읽기부진 학생의 시나리오 글 읽기 유창성 특성 (Characteristics of scenario text reading fluency in middle school students with poor reading skills)

  • 박지혜;성철재
    • 말소리와 음성과학
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    • 제16권3호
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    • pp.39-48
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    • 2024
  • 읽기 유창성은 문장이나 문단 글을 정확하고 빠르게, 적절한 운율 표현으로 읽는 능력을 의미한다. 대부분의 읽기 유창성 평가에서는 표현력에 대한 객관적인 측정이 어려운 이유로 인해 이를 제외하는 경우가 많다. 이에 본 연구에서는 표현력 있는 읽기를 극대화할 수 있는 시나리오 글 읽기에서의 문형별 운율 특성을 분석하여 모든 읽기 유창성 요소를 살펴보고자 하였다. 연구 대상은 중학교 1-2학년 남학생 30명(일반학생 15명, 읽기부진학생 15명)이었으며, 중학교 국어 교과서에서 발췌한 3편의 시나리오 글을 학생과 연구자가 역할을 나누어 읽고 녹음한 뒤 음성자료를 분석하였다. 정확성 측면의 분석을 위해 각 집단별로 음절 수준에서의 오류유형을 분석하였고, 속도와 운율성 측면에 대해서는 관련 음향변수를 측정하여 살펴보았다. 읽기 정확성 분석 결과, 읽기부진학생집단이 일반학생집단에 비해 높은 오류율을 보였으며, 오류유형의 경우 일반학생집단이 '대치>생략>수정>삽입>반복' 순인 반면, 읽기부진학생집단은 '수정>대치>반복/삽입>생략' 순인 것을 확인하였다. 속도 관련 변수에서는 읽기부진학생집단이 일반학생집단에 비해 모든 문장 유형의 속도가 느렸다. 또한, 운율성 측면으로 살펴본 변수에서도 읽기부진 집단이 문장 내 강세구와 억양구 빈도가 높고 강도 범위가 넓은 특징을 보였다.

ADCP 정지법 측정 시 미계측 영역의 유량 산정 정확도 분석 (Accuracy Analysis of ADCP Stationary Discharge Measurement for Unmeasured Regions)

  • 김종민;김서준;손근수;김동수
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제48권7호
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    • pp.553-566
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    • 2015
  • ADCP는 하천의 3차원 유속과 수심 자료를 매우 효율적이고 빠르게 측정할 수 있으며, 그 자료의 공간 및 시간적 해상도는 기존의 전통적인 유속 측정 방법들과 비교하여 매우 정밀하다는 장점이 있다. 하지만 ADCP는 하상 부근과 센서 근처에서의 미계측 영역이 발생하고 이 미계측 영역의 유속을 얼마나 정확하게 산정하느냐에 따라 ADCP 유량 측정의 정확도에 영향을 미친다. 본 연구에서는 ADCP 유량 산정 시 범용적으로 활용되고 있는 1/6 멱법칙(power law)을 활용한 미계측 영역의 유량 측정 결과의 정확도를 분석하였다. 이를 위해 실규모 직선수로에서 ADCP를 고정시킨 상태에서 측정한 유속 자료를 1/6 멱법칙과 대수 법칙(log law)을 적용하여 외삽 한 유속분포와 유량 산정 결과를 ADV를 이용하여 정밀하게 측정한 결과와 비교하였다. 비교 결과 전체적으로 대수 법칙으로 외삽한 경우가 높은 정확도를 나타냈으며, 수표면 근처 미계측 영역에서는 1/6 멱법칙은 유량을 작게 산정하는 경향을 나타냈고, 하상 근처의 미계측 영역에서는 유량을 크게 산정하는 경향을 나타냈다. 이 결과는 기존 1/6 멱법칙을 활용한 하상 및 수표면 부근 미계측 영역 유량 추정 방법이 오차를 수반함을 의미한다. 따라서 ADCP 정지법 측정 방식을 사용할 경우, 대수 법칙이 1/6 멱법칙보다 정확한 상하부 미계측 유량 추정 결과를 보여주었으므로 대안으로 고려되어야 할 것이다. 또한 제방 근처 미계측 영역의 유량 측정 정확도를 높이기 위해서는 수심이 0.6 m 이상을 확보한 측선을 기준으로 유량을 산정할 경우 신뢰도 높은 유량 측정 결과를 보였다. 향후, ADCP 정지법 측정 방식에 비해 보다 많이 활용되고 있는 보트탑재 이동식 ADCP의 경우도 이와 같은 검증이 필요하다고 하겠다.

한국에 서식하는 딱다구리목 드러밍의 생물음향학적 특성 연구 (Drumming bioacoustics of woodpeckers in South Korea)

  • 기경석;홍석환;김지연
    • 한국환경생태학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.404-410
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    • 2014
  • 본 연구는 딱다구리류의 드러밍 음향특성 분석을 위해 우리나라에 서식하는 대표적 딱다구리를 크기별로 대형, 중형, 소형으로 구분, 까막딱다구리, 오색딱다구리, 쇠딱다구리 3종을 대상으로 드러밍 소리를 녹음하여 분석하였다. 연구대상지는 강원도 원주시 치악산국립공원 구룡사계곡과 상지대학교 캠퍼스와 접한 산림이었다. 드러밍 녹음은 조사경로를 따라 걸으며 딱다구리의 드러밍 소리가 나면 해당 지역으로 찾아가 쌍안경으로 종을 확인하고 녹음을 실시하였다. 회당 평균 드러밍 시간은 까막딱다구리 1.614초, 오색딱다구리 0.683초, 쇠딱다구리 0.200초이었다. 드러밍 동안 평균 두드림은 까막딱다구리는 31.2회, 오색딱다구리 14.9회, 쇠딱다구리 6.7회이었다. 두드림 속도는 까막딱다구리 19.3회/초, 오색딱다구리 21.8회/초, 쇠딱다구리 33.3회/초이었다. 드러밍 우점 주파수는 까막딱다구리 776.9Hz, 오색딱다구리 1,213.8Hz, 쇠딱다구리 826.0Hz이었다. 드러밍 음향특성에 대해 분산분석을 실시한 결과 모든 항목에서 유의수준 1%에서 통계적으로 유의미한 차이가 있었는데, 딱다구리의 생체량이 클수록 드러밍 시간이 길고, 두드림 회수 또한 많았다. 두드림 속도는 크기가 작을수록 빨라 종별 몸체의 크기에 따른 드러밍 특성이 명확히 구분되었다. 두드림 우점 주파수는 중간 크기의 오색딱다구리가 높고, 까막딱다구리와 쇠딱다구리가 비슷하게 나타나 크기별로 뚜렷한 경향은 없었다.

자동차 프레스 공정에 있어서 직무 및 누적소음기 설정치 차이에 따른 작업자의 소음노출 평가 (An Assessment of Notice Exposure by Job and Dosimeter Parameters Setting in Automobile Press Factory)

  • 정지연;박승현;이광용;이나루;유기호;박정선;정호근
    • 한국산업보건학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.190-197
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    • 2001
  • Noise-induced hearing loss(NIHL) was the highest rate (43.5%~58.5% from 1996 to 1998) of positive findings through specific medical program in Korea. There were much more NIHL at workers of automobile manufacturing factories than other manufacturing factories. The specific aim of the present study was to determine the noise exposure of automobile press lines, according to their job titles, press line types(auto, semiauto), dosimeter parameters setting. There were a total 11 press lines sampled at a automobile manufacturing company. Among those press lines, 10 press lines were autolines with acoustic enclosure, one semiauto press line was no aucostic enclosure Noise exposure data were sampled for an work shift using noise dosimeter, which recorded both time-weighted average(TWA) and 1-min average. The mean OSHA TWA(Korea TWA with threshold 90) was $80.7dB(A){\pm}4.7dB(A)$ for leader, $82.8dB(A{\pm}4.5dB(A)$ for pallette man, $76.7dB(A){\pm}4.3dB(A)$ for press operators, $76.6dB(A){\pm}5.6dB(A)$ for crane operators, $77.1dB(A){\pm}2.8dB(A)$ for forklift drivers, whereas the mean NIOSH TWA was $88.9dB(A){\pm}1.7dB(A)$ for leader, $89.6dB(A){\pm}2.1dB(A)$ for pallette man, $86.7dB(A){\pm}1.8dB(A)$ for press operators, $88.5dB(A){\pm}2.0dB(A)$ for crane operators, $87.7dB(A){\pm}1.0dB(A)$ for forklift drivers. While L10 for NIOSH TWA samples was 84.8 dB(A) ~ 87.3 dB(A), L10 for OSHA TWA samples was 69.5 dB(A) ~ 77.4 dB(A). L10 means that the TWA for 90% of the samples exceeded L10. Among OSHA TWA(Korea TWA with threshold 90) samples for pallette man, 7.7 % exceeded 90 dB(A), the OSHA permissible exposure level, but OSHA TWA samples for the other job titles didn't. Among NIOSH TWA samples, the samples over 85 dB(A), the NIOSH recommended exposure limit, was 100% (leaders), 83.3 %(operators), 97.4%(palletteman), 100%(forklift drivers), 91.7 %(crane operator). The results of One-way random effects analysis of variance models shows that the difference between job titles was significant by OSHA TWA(p<0.05), but not significant by NIOSH TWA(p>0.05). NIOSH TWA samples were significantly higher than OSHA TWA samples(P<0.05). Regression analysis was used to obtain relationships between OSHA TWA samples and NIOSH TWA samples. In this case the coefficient of determination = 0.90, which shows the high degree association between two methods. Regression equation, NIOSH TWA = 0.552 * OSHA TWA + 42.13 dB(A), shows that if OSHA TWA is known, NIOSH TWA can be predicted by the equation. The mean TWA difference between threshold 80 dBA and 90 dBA was significant(p<0.01). While the TWA noise exposures were 7.7% above the Korea(OSHA) PEL, they were more than 83.3% over NIOSH REL. Automobile workers were exposed to noise level that could be potentially damaging to their hearing. It found that there is approximately 25% excess risk of hearing loss even if a worker is protected to the PEL in according to NIOSH study.

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