• 제목/요약/키워드: Acoustic parameter

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부유물 농도 변화에 따른 초음파 신호의 감쇠계수 측정 (Measurements of Ultrasound Attenuation Coefficient at Various Suspended Sediment Concentrations)

  • 이찬길;최지웅
    • 한국음향학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.1-9
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    • 2014
  • 하구와 연안은 육지와의 근접성으로 인해 강이나 하천 등에 의한 퇴적물 공급이 외해에 비해 활발하게 이루어지는 지역으로서 때로는 고농도의 부유퇴적물이 조성되기도 한다. 부유퇴적물은 외부 작용으로부터 쉽게 환경이 변하는 특성을 가지기 때문에 부유물층 탐지 및 연구를 위해 주로 음향 장비를 이용하지만 고농도 부유물 환경에서는 음파감쇠가 심하고, 이로 인해 음파의 이동 거리가 크게 감소한다. 따라서 부유물 환경에 대한 연구를 하기 위해서는 부유물 환경 특성과 주파수 변화에 따른 감쇠계수 특성을 파악하는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는 간이수조 내에서 고령토 가루를 이용하여 다양한 농도의 부유물을 조성한 후, 초음파 대역 (3.5, 5, 7.5 MHz)에 대한 감쇠계수를 측정하였으며, 감쇠계수 모델과 비교하였다. 감쇠계수 모델의 입력인자인 부유물의 평균입자 크기를 다양하게 변화시키며 실측값과 비교한 결과 평균 입자크기 (D50)을 기준으로 약 ${\pm}20%$ 범위 내에서 비교적 일치하였다. 이러한 오차 발생 원인은 부유물은 다양한 크기의 입자들로 구성되어 있으며, 음파 감쇠는 특정주파수에 우세한 영향을 미치는 크기의 입자분포에 영향을 받기 때문으로 판단된다.

서남해안 관측자료를 활용한 OI 자료동화의 최적 매개변수 산정 연구 (Experimental Study of Estimating the Optimized Parameters in OI)

  • 구본호;우승범;김상일
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제31권6호
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    • pp.458-467
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    • 2019
  • 본 연구는 자료동화에 필요한 매개변수의 최적화된 값를 산정하기 위해 서남해안을 포함하는 한반도 중심해역에 해양순환수치모델 FVCOM(Finite Volume Community Ocean Model)을 구축 및 검증하고 이에 연속관측된 수층별 유속자료와 OI(Optimal Interpolation)를 자료동화하였다. 자료동화에는 서남해안에 위치한 4정점에서 ADCP(Acoustic Doppler Current Profiler)을 통해 관측된 수층별 유속자료를 사용하였다. 자료동화에 사용된 배경 모델은 복잡하고 불규칙한 지형적 특성을 가진 서남해안 중심의 한반도 해역을 비구조격자체계의 해양순환수치모델인 FVCOM으로 구성하고 이를 조석검증하였다. 최적내삽법의 Correlation length와 Scale factor는 자료동화 과정에서 관측값의 영향 범위를 결정하고 오차를 보정할 수 있는 매개변수다. 자료동화기법 내 매개변수는 연구 지역에 존재하는 해양학적 특성에 따라 능동적으로 변동되기 때문에 이를 토대로 경험적인 산정 연구가 필요하다. 따라서 서남해안에서 요구되는 각 매개변수들을 Taylor diagram을 활용하여 관측정점별로 분석하고 최적값을 산정하였다. 산정된 최적매개변수는 관측정점마다 요구되는 값이 상이하며 연안에서 외해로 갈수록 증가하는 추세를 보인다. 추가로 조석검증 전과 후에 따른 배경 모델이 갖는 정확성이 자료동화 효과에 미치는 영향을 분석하였다. 조석검증을 통해 정확성이 높아진 배경 모델은 배경오차공분산이 상대적으로 감소됨에 따라서 총 비중 함수가 0에 가까워지고 결과적으로 최적매개변수값이 감소하였다. 이러한 최적매개변수는 광역 모델이 갖고 있는 연안역까지 도달하는 개방경계의 한계점을 완화시켜줄 것으로 기대하며 향후 관측정점별로 요구되는 최적매개변수값을 독립적으로 적용하도록 개선한다면 향상된 해양예측 시스템 개발에 도움이 될 것으로 기대한다.

후두질환에 따른 자음의 음성발현시간의 특성 (The Characteristics of Voice Onset Time of the Korean Stops in the Benign Laryngeal Disorders)

  • 홍기환;이화욱;김진성;이은정;소상수;최동일;양윤수
    • 대한후두음성언어의학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.98-102
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    • 2006
  • Background and Objectives : Voice onset time(VOT) is defined as the time interval from oral release of a stop consonant to the onset of glottal pulsing in the following vowel. VOT is a temporal characteristics of stop consonants that reflects the complex timing of glottal articulation relative to supraglottal articulation. Stop consonants are characterized by creation of a pressure difference across a complete occlusion in the vocal tract, followed by a sudden release 'burst' due to opening that occlusion. The objects of this study is to evaluate a usefulness of voice onset time in the assessment of voice disorderd patients. Subjects : Subjects were 20 adults with normal voice and with benign laryngeal disorders. Subjects with voice disorders represented the following vocal pathologies : vocal polyp, vocal nodule, Reinke's edema and unilateral vocal fold paralysis(UVFP). Control subjects were matched for age (21-40 yews old) and sex(male) with the voice disorders subjects and had normal vocal qualities with no history of voice disorders. Methods : Each voice-disordered and matched control subject read the test passages containing three types of Korean bilabial consonants. VOT measures were made for the initial $/p/p^h/\;and\;/p'/$. VOT was measured using acoustic waveform or wide band spectrogram. Results : For each voiceless stop consonants, there was a significant difference in VOT between the voice disordered and normal subjects. The mean VOTs of the lax stops in UVFP was significantly shorter than those of control subjects in the UVFP. The mean VOTs of the aspirated stops in the vocal polyp and nodule were longer than those of control subjects, but not significant. The mean VOTs of the glottalized in voice disordered groups were longer than those of control subjects, and significant statistically in the UVFP. Conclusions : VOT may be a clinically useful acoustic parameter in the assessment of voice disordered patients, especially in the unilateral vocal fold paralysis.

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반회후두신경 손상을 동반하지 않은 갑상선 절제술 환자에서 수술 초기의 음성 및 연하 기능의 변화에 대한 분석 (Analysis of Voice and Swallowing Symptoms after Thyroidectomy in Patients without Recurrent Laryngeal Nerve Injury in Early Postoperative Period)

  • 김희진;금보람;김근희;전승식;김혜진;김성균;홍석진;홍석민;김용복;박일석
    • 대한후두음성언어의학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.108-113
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    • 2016
  • Background and Objectives : After thyroidectomy, many patients experience problems report such things as reduced voice range and vocal fatigue, swallowing problems without superior and recurrent laryngeal nerve injury. The purpose of this study was to evaluate voice and swallowing problems before and after thyroid surgery without laryngeal nerve injury. Materials and Methods : Ninety-three patients who underwent thyroidectomy without laryngeal nerve injury and completed the follow-up evaluations were studied between June 2013 and December 2015. Each evaluation was performed preoperatively, as well as 1 week, 1 month postoperatively. Analysis was performed including voice handicap index (VHI), dysphagia handicap index (DHI), and acoustic voice analysis. Results : Patients show significant variation of parameters in the fundamental frequency (F), maximal phonation time (MPT), shimmer, jitter and soft phonation index (SPI) early after operation, and most of them showed recovery of parameters after 1month of operation. Perceptive complaint of voice and swallowing also showed significant decreased after operation (p<0.005). After 1month of operation, MPT, highest frequency and frequency ranges still showed significant decreased parameters. Comparing acoustic and perceptive parameters of total thyroidectomy and lobectomy, there was no significant changes between them except highest frequency (p=0.042). Conclusion : The results from both subjective and objective evaluations show voice and swallowing disturbance after thyroidectomy even in the absence of laryngeal nerve and provide patients information about the recovery process after surgery. Highest frequency parameter showed most significant changes after operation.

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

  • 서강현;김동수;손근수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제36권6호
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    • pp.1023-1035
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    • 2016
  • 부유사 농도는 유사이송해석, 하천 및 구조물의 안정성 평가 등에 있어서 매우 중요한 자료라 할 수 있다. 그러나, 국내의 경우 주로 재래식 채집방식으로 유사량을 관측하고 있어 유사량 자료가 현저히 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 수평초음파도플러유속계(H-ADCP)에서 제공하는 신호대잡음비(SNR)와 레이저부유사측정기(LISST-100X)를 활용한 실측 부유사농도와의 상관관계를 구축하여 H-ADCP를 활용하여 공간 시간적으로 정밀한 유사량을 지속적으로 추정할 수 있는 기법을 개발하고자 한다. 이를 위해 H-ADCP의 신호대잡음비 보정식을 개발하였으며, 실규모 하천에서 유사를 인위적으로 공급하며 H-ADCP와 LISST를 활용하여 신호대잡음비와 부유사농도 자료를 계측하고, 개발된 보정식이 적용된 신호대잡음비-부유사농도(SNR-SSC) 관계식을 시범적으로 구축해 보았다. 구축한 SNR-SSC 관계로부터 상관계수 0.85~0.88의 상대적으로 높은 상관도를 가진 선형회귀식을 구성할 수 있었으며, 본 연구 결과는 자동유량측정장치로 사용되고 있는 H-ADCP를 적절히 활용할 경우 실시간 유사량 관측이 가능하다는 점을 시사한다.

AE기법에 의한 압축력을 받는 고인성 섬유보강 시멘트 복합체의 손상 평가 (Assessment of the Damage in High Performance Fiber-Reinforced Cement Composite under Compressive Loading Using Acoustic Emission)

  • 김선우;윤현도
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제21권5호
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    • pp.589-597
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    • 2009
  • 고인성 섬유보강 시멘트 복합체는 시멘트 매트릭스 내 보강된 섬유의 계면부착응력에 의해 다수의 미세균 열분산 및 손상저항성능을 갖게 되나, 이를 구조물에 적용하기 위해서는, 고인성 섬유보강 시멘트 복합체의 파괴거동을 규명함과 동시에 보강섬유에 따른 시멘트 매트릭스의 마이크로 파괴메커니즘에 대한 이해가 요구된다. 이 연구에서는 단조 및 반복가력시 고인성 섬유보강 시멘트 복합체의 파괴특성 및 음향방출신호특성을 규명하기 위하여 총 4 시리즈의 시험체가 사용되었으며, 주요 실험변수는 섬유의 종류(PE, PVA, SC), 혼입률, 하이브리드 타입, 가력방법(단조, 반복)이다. 실험결과, 고인성 섬유보강 시멘트 복합체의 압축거동에 따른 손상진전은 섬유의 혼입률 및 하이브리드에 따라 상이하게 나타났다. 또한 음향방출신호로부터, 각 하중단계의 2, 3번째 사이클에서의 진폭 감소 특성이 나타났으며, 이는 각 사이클별 변형률 증가와의 관련성을 보여 이를 이용한 강도 예측이 가능할 것으로 판단된다. 또한 최대강도의 80%까지 펠리시티 효과 및 카이저 효과가 나타났으며, 하이브리드 섬유 혼입시 매크로 균열 제어로 인해 손상의 복원 및 분산능력이 뛰어난 것으로 나타났다.

소나무 경사핑거접합재의 휨강도성능과 AE 특성 (The Bending Strength Properties and Acoustic Emissions to Sloped Finger-Jointed Pinus densiflora S. et Z.)

  • 변희섭;안삼근;김종만
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제27권1호
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    • pp.30-36
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    • 1999
  • 소나무를 재료로 경사핑거접합법으로 레소시놀계수지, 유용성 우레탄수지, 초산비닐수지, 초산비닐과 아크릴을 혼합한 수지접착제롤 사용하여 제작한 시험재의 휨강도 성능과 휨 시험시 발생하는 AE 특성에 대한 연구결과는 다음과 같다. 초산 비닐, 유용성 우레탄 수지접착제를 사용한 소나무경사 핑거접합재의 하중과 AE 사상총수는 휨 강도가 낮을수록 빠른 시기부터 AE가 발생하고 AE의 증가속도가 빨라 하중-AE 사상총수의 관계곡선의 기울기가 급격하게 나타났다. 레소시놀 수지 접착제로 제작한 시편은 아주 낮은 하중에서부터 하중이 증가함에 따라 연속적으로 AE가 발생하였고 발생수도 많았다. 경사 핑거접착제의 휨 하중과 AE 특성간에는 서로 잘 대응되어 휨강도 측정이나 보정은 휨 탄성계수로서는 예측이 어렵지만 하중과 AE, 사상총수의 초기 치로부터 얻어지는 AE지표 치로서 휨 강도의 예측이나 보증이 가능 할 것으로 판단된다.

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음향 방출에 의한 인코넬 600 합금의 응력 부식 균열 거동 평가 (Evaluation of the Stress Corrosion Cracking Behavior of Inconel G00 Alloy by Acoustic Emission)

  • 성게용;김인섭;윤용구
    • 비파괴검사학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.174-183
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    • 1996
  • 본 연구에서는 인코넬600 합금을 열처리 상태 및 변형속도 등이 서로 다른 SCC 발생 조건하에서 정변형 속도 시험법으로 인장시켜 그때 발생되는 AE신호와 균열 거동을 비교하므로서 SCC 발생 및 진전을 AE로서 적절히 탐지할 수 있는가를 연구하였고, AE로 탐지 가능한 초기의 최소 균열 크기를 측정하므로서 비파괴시험법으로서의 적용성을 평가하고자 하였다 실험 결과, IGSCC에서 발생되는 AE amplitude 준위는 연성파괴 및 기계적인 변형에서 발생되는 것들보다 큰 것으로 나타났으며, 이것은 AE amplitude준위가 AE발생원을 식별할 수 있는 중요한 변수가 될 수 있음을 의미한다. IGSCC 미소균열의 성장 및 주균열의 형성으로부터 주균열의 성장으로 전환되는 시점을 AE로 적절히 감시할 수 있음을 보였으며, AE로 탐지 가능한 최소 균열 크기는 길이 $200{\sim}400{\mu}m$, 깊이 $100{\mu}m$ 이하의 균열인 것으로 나타났다. 결론적으로 AE기술은 입계 응력 부식 균열의 진전을 조기 탐지할 수 있는 유용한 방법으로 평가되며 비파괴시험법으로서의 실제 적용 가능성도 높을 것으로 판단된다.

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포화유무 및 온도조건에 따른 콘크리트 음향방출 신호 감쇠계수 결정 (Determination of acoustic emission signal attenuation coefficient of concrete according to dry, saturation, and temperature condition)

  • 이항로;홍창호;김진섭;김지원
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제24권1호
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    • pp.39-55
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    • 2022
  • 본 연구는 경주 중·저준위 지하 처분환경에서의 사일로 콘크리트의 음향방출(AE) 신호 감쇠계수(α)를 결정하기 위해 신호감쇠 실험을 수행하였다. 활용된 시료들은 경주 중·저준위 처분장 사일로에 사용된 콘크리트 배합비로 제작하였으며 28일간 수중 양생 후 처분환경에 맞도록 온도 및 포화유무에 따라 추가적으로 노출시켰다. 처분조건 별 각 3개씩의 공시체에 대하여 신호전달거리에 따른 AE 신호를 측정한 결과, 초기구간에서는 포화콘크리트의 AE 진폭과 절대에너지가 건조콘크리트의 경우보다 더 높게 나타났지만, α는 포화콘크리트의 경우가 더 높게 산정되었다. 또한, 포화유무와 상관없이 온도가 증가함에 따라 α는 감소하는 경향을 보였다. α는 온도조건보다는 포화유무에 따른 영향이 큰 것으로 분석되었으며, 이는 콘크리트 처분구조물의 감쇠신호 측정 시 포화여부를 고려한 판단이 중요하다는 것을 의미한다. 처분환경에서의 콘크리트 α는 균열이 발생한 위치에서의 실제 AE 특성 파라미터 값을 추정함으로써 경주 중·저준위 처분환경에서 사일로 콘크리트의 건전성을 예측하고 센서의 최적 배치를 결정하는 데 도움이 될 것으로 기대한다.

수조에서 입자 매질의 평면파 반사계수 측정과 Biot 이론에 의한 예측 (Measurement of the Plane Wave Reflection Coefficient for the Saturated Granular Medium in the Water Tank and Comparison to Predictions by the Biot Theory)

  • 이근화
    • 한국음향학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.246-256
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    • 2006
  • 평면파 반사 계수는 수중에서의 음파에너지에 관한 해저 바닥의 모든 정보를 담고 있고 음향 해석 모델의 입력 값으로도 사용할 수 있는 음향학적 물리량이다. 본 연구에서는 실험실 수조 환경에서 입자 매질 ( 세 종류의 유리구슬, 모래 )의 평면파 반사 계수, 음속 및 감쇠계수를 측정했다. 반사 실험은 수조의 한계를 고려해 $28{\sim}53^{\circ}$의 입사각과 중심 주파수 100kHz의 협대역 신호를 이용해 수행했다. 자기 교정법 (Self-calibration method)을 이용해 측정된 자료로부터 반사 계수를 계산했고 측정된 반사 계수의 경향 및 실험의 불확실성을 서술했다. 입자 매질의 음속 및 감쇠계수는 거리 수신 신호간의 회귀분석을 통해 계산했다. Biot 이론을 이용해 측정된 음속과 감쇠계수로부터 다공율과 침투율을 추정하고 실제 지질학적 측정값과의 유사성을 확인했다. 최종적으로 추정된 다공율, 침투율을 이용해 이론적 인 반사 계수를 계산하고 반사 실험의 측정값과 비교했다. 본 실험 결과는 Biot 이론으로 일관성 있게 입자 매질의 음향학적 물성을 설명할 수 있음을 입증한다.