• 한국음향학회지
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• 제14권5호
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• pp.51-57
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• 1995

본 논문에서는 청각 모델을 기초로 잡음에 강한 음성 특징 추출을 연구하였다. 청각모델은 basilar membrane 모델, 섬모세포(hair cell) 모델과 스펙트럼 출력단으로 구성하였다. Basilar membrane 모델은 음파의 진동에 따른 전달 특성을 묘사한 것으로 대역 통과 필터의 열로 나타난다. 섬모 세포 모델은 basilar membrane의 진동에 의한 신경 물질로의 변환을 나타낸다. 이것은 입력의 상대적인 값에 크게 반응하는 adaptation 기능을 이용하게 되며, 잡음 제거에 중요한 역할을 하게 된다. 스펙트럼 출력 단은 각 채널의 평균 firing rate를 이용하여 mean rate spectrum을 형성한다. 그리고 mean rate spectrum을 이용하여 특징 벡터를 추출하였다. 실험 결과는 청각 구조에 기초한 특징 추출이 다른 특징 추출 방법에 비해 잡음에서 더 향상된 성능을 가짐을 보였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제8권2호
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• pp.111-116
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• 1987

In this study, basilar membrane motions and neural tuning responses are analysed with I-dimensional equations for cochlear fluid mechanics and an active cochlear model. The results are as follows. (1) The differences between basilar membrane motions in an active cochlear model and in an passive cochlear model are explained. (2) The basilar membrane motion curves and the neur'at tuning curves which are in accordance with physiological measurements ave obtained. (3) It is proved that the active mechanism makes cochlear highly frequency sensitive.

• 비파괴검사학회지
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• 제31권5호
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• pp.522-528
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• 2011

인간의 청각기능을 보조하거나 대체할 수 있는 차세대 인공와우기술의 개발은 기존 인공와우의 단점인 잦은 충전, 장애 노출 등을 극복하고 향상된 음감을 전달할 수 있는 기술로서 세계적으로 많은 연구를 수행하고 있다. 본 연구에서는 달팽이관의 기저막이 갖는 주파수 분리 기능 및 유모세포(haircell)의 이온채널 작용에 의한 생체 전기신호 발생 기능을 할 수 있는 PVDF(polyvinylidene fluoride) 압전 박막형 인공기저막을 설계, 제작 및 시험평가를 하고자 하였다. 생체 기저막과 유사한 주파수 분리 특성을 갖는 사다리꼴 형상의 인공기저막을 제작하고, MEMS 공정을 이용한 전극 증착 및 유체 유동이 가능한 챔버를 형성하였다. 또한 인공기저막의 거동을 측정하기 위하여 비접촉 LDV측정 장비, 스피커, 기준 마이크로폰 등을 사용하여 실험 장치를 구성하였다. 기계적 성능시험 결과, PVDF 압전박막형 인공기저막은 입사하는 음파의 주파수 분리를 잘 수행할 수 있음을 실험적으로 입증하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제50권4호
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• pp.292-296
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• 2015

Biomimetic artificial basilar membrane being a core part of artificial cochlear requires performance evaluation through aging test. To evaluate the aging properties of PVDF piezoelectric membrane used for artificial basilar membrane, its mechanical properties such as tensile strength and elastic modulus and piezoelectric property such as piezoelectric constant were measured. The aging test conditions and acceleration constants were calculated based on Arrhenius model. The changes in tensile strengths and elastic moduli measured were less than 10~20% after aging test equivalent for 10 years. The piezoelectric constants were decreased drastically to 80% of its initial value in the early stage of the aging test and expected to decrease slowly down to 65% over 10 years. The experimental results show the reliability of totally implantable novel artificial cochlear and will contribute its commercialization.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.167-168
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• 2010

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 2001년도 춘계학술대회 논문집(한국공작기계학회)
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• pp.22-27
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• 2001

Cochlea is well known to have the ability to analyze a wide frequency and this ability seems to be caused to the Basilar Membrane(BM) configuration. However, the relationship between the Cochlea frequency-position map is not clear. In this paper, the three-dimensional BM Model was made using the Finite Element method. Then, an attempt was made to examine the influence of the BM configuration on the Cochlea frequency-position map. Theoretical consideration reveals that the wide frequency-position of Cochlea is achieved by not only the BM configuration change along the length of the Cochlea but also the change of the Young's module of the BM along the length of the Cochlea.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.114-119
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• 2002

Cochlea is well known to have the ability to analyze a wide frequency and this ability seems to be caused to the Basilar Membrane(BM) configuration. However, the relationship between the Cochlea frequency-position map is not clear. In this paper, the three-dimensional BM Model was made using the Finite Element Method. Then an attempt was made to examine the influence of the BM configuration on the Cochlea frequency-position map. Theoretical consideration reveals that the wide frequency-position of Cochlea is achieved by not only the BM configuration change along the length of the Coohlea but also the change of the Young's module of the BM along the length of the Cochlea.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제15권4호
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• pp.439-446
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• 1994

Two-Dimensional modelling of the Cochlear biomechanics is presented in this paper. The Laplace partial differential equation which represents the fluld mechanics of the Cochlea has been transformed into two-dimensional electrical transmission line. The procedure of this transformation is explained in detail. The comparison between one and two dimensional models is also presented. This electrical modelling of the basilar membrane (BM) is clearly useful for the next approach to the further development of active elements which are essenclal in the producing of the sharp tuning of the BM. This paper shows that two-dimension model is qualitatively better than one-dimensional model both in amplitude and phase responses of the BM displacement. The present model is only for frequency response. However because the model is electrical, the two-dimensional transmission line model can be extended to time response without any difficult.

• Elastomers and Composites
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• 제44권2호
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• pp.98-105
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• 2009

내이의 달팽이관은 기저막(basilar membrane)과 유모세포(hair cells)라는 두 가지 중요한 요소로 이루어져 있다. 기저막은 귀로 들어오는 소리를 주파수에 따라 분리하는 기능을 가지고 있으며, 기저막 위에 있는 유모세포는 생체전기 신호를 발생시키는 기계적 감각 수용기관이다. 인간의 생체청각기구를 모사한 인공와우와 신개념의 인공감각기관을 개발하기 위해서, 본 논문에서는 ZnO 압전 나노필라를 사용하여 인공유모세포(artificial hair cell)를 구현할 수 있는 핵심 기반 기술인 생체모사 기술을 연구하였다. 그 구체적인 방법으로 ZnO 나노필라를 저온성장법으로 유연기판에, 고온성장법으로 실리콘 웨이퍼에 성장시켰다. 유연기판과 실리콘 웨이퍼 위에 ZnO 나노필라를 성장 전에 미리 패턴을 만들었고, 기판에 선택적으로 ZnO 나노필라를 성장시켰다. 또한 ZnO 나노필라의 동적 정적 거동을 이해하기 위해 다중 물리 해석기법을 사용하여 ZnO 나노필라의 electric potential, von Mises stress, 변형량 등을 분석하였다. 본 연구에서는 ZnO 나노필라를 제작 및 패터닝하는 기술과 최적화하는 다중 물리 해석기술을 이용하여 인공 유모세포를 구현하는 핵심기술을 개발하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권4호
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• pp.457-463
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• 2012

기저막은 달팽이관의 한 기관으로서 주파수 대역에 따라 기저막의 최대 진폭 발생 위치가 변화하여 소리를 인지할 수 있게 되며 이는 기저막의 형상에 기인한다. 본 연구에서는 인공기저막 기반의 완전 삽입형 인공와우 개발을 위한 연구의 일환으로써 주파수 분리 대역폭을 보다 확장시킬 수 있는 기저막의 형상을 제안하기 위해 설계 인자 연구를 수행하였다. 상용 유한요소소프트웨어 Abaqus 를 이용한 유한요소 해석을 통해 인공기저막의 음향 진동 특성을 예측하였으며 해석결과는 실험결과와 비교하여 검증하였다. 기저막 모델의 다양한 형상 변화와 기저막 모델에 존재하는 잔류응력에 따른 주파수 분리 대역의 변화 추이를 설계 인자 연구를 통하여 제시하였다.