• 제목/요약/키워드: Pulse Wave

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결합된 초음파-충격 반향 기법 기반의 일반 지하구 구조체의 건전도 평가에 관한 실험적 연구 (Experimental study on structural integrity assessment of utility tunnels using coupled pulse-impact echo method)

  • 김진;방정욱;심승보;조계춘
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제25권6호
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    • pp.479-493
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    • 2023
  • 터널과 공동구와 같은 지하구조물의 공용연수가 증가하고 노후화로 인한 사고로 인하여 안전 관리의 필요성이 대두되고 있다. 다만, 민간이 관리 주체인 일반 지하구의 경우 시설물 안전 및 유지관리 세부지침이 미흡하여 안전 관리가 부실한 상황이다. 또한 일반 지하구는 기본 설계 정보가 부족하고 안전 관리자가 안전 진단을 수행하기 위한 공간이 협소하여 기존 비파괴 검사법들의 적용에 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 박스형 일반 지하구의 안전 진단을 위한 기초 자료로 사용될 수 있는 구조물의 두께·철근 유무와 철근 깊이·내부 결함의 유무 및 깊이 등을 판단할 수 있는 품질 평가를 위한 초음파법과 충격 반향 기법 바탕의 비파괴 검사 방법을 제안하였다. 일반 지하구의 실제 현장 조건에서의 제안한 방법의 유효성을 검토하기 위해 콘크리트 벽체 모형 실험체들을 제작하여, 본 연구를 통해 제안한 방법론을 검증하였다. 초음파 신호와 충격 신호를 활용하여 신호를 인가하여, 다채널로 구성된 가속도계를 통해 신호를 수집하고, 최종적으로 모사된 시편의 두께 및 내부에 삽인 된 철근과 구현된 결함의 깊이를 도출하였으며, 실측치와의 비교를 통해 예측한 깊이가 설계한 깊이와 효과적으로 부합하는 것을 확인하였다. 본 연구 결과를 통해 일반 지하구 현장에서 활용할 수 있는 안전 진단 방법의 도출에 기여할 것으로 기대된다.

동해 남서해역에서 해양음향 토모그래피 운용에 의한 해양탐사 가능성 (Feasibility of Ocean Survey by using Ocean Acoustic Tomography in southwestern part of the East Sea)

  • 한상규;나정열
    • 한국음향학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.75-82
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    • 1994
  • 해수내에서 수중음파의 전파경로 및 도달시간은 해수의 물리적 성질에 의해 커다란 영향을 받는다. 최근의 해양탐사 방법의 하나인 해양음향 토모그래피는 음원과 수신기 사이의 음파 도달시간 차이로부터 해수의 물리적 특성(주로 음속, 수온, 해류변동)을 파악하는 방법이다. 해양음향 토모그래피에 의한 해양탐사를 수행하기 위해서는 비균질 매질에서의 음파전파 모델을 이용하여 매질변동에 따른 음파의 전파경로 및 도달시간 등의 파악이 우선이다. 또한 수신신호는 음파 전파경로의 식별, 매질변동에 따른 수신신호의 안정성, 그리고 주위잡음과 음원신호를 구별하기 위한 분해능 등을 만족하여야 한다. 본 연구에서는 동해에서 해양음향 토모그래피에 의한 해양탐사의 가능성을 검토하기 위하여 기존의 관측자료로부터 표준해양을 설정하여 음파의 도달시간 및 전파경로의 기준으로 정하였다. 동해의 표준해양의 특성은 표층의 음속이 약 1523 m/s이고 최소음속층인 400 m층의 음속이 약 1458 m/s이다. 동해 의 수중음속 변동은 직경 100 km 이상인 중규모 난수성 소용돌이 출현으로 인하여 매우 심한데 수심 200 m 정도까지 확장하여 존재한다. 음원과 수신기의 수심을 최소음속층보다 약간 상층인 350 m수심에 두고 수평거리가 200 km떨어진 표준해양과 소용돌이 음속구조에 대한 음파 전파특성을 파악하였다. 사용된 모델은 음선이론에 근거한 비균질매질에서의 음파전파 모델이며, 이를 이용하여 eigenray 정보를 산출하였으며, 중심주파수가 400 Hz, 주파수폭이 16 Hz, 펄스 길이가 64 ms인 LFM 펄스를 가진 가상적인 음원신호를 설정하여 수신신호를 모의하였다. 수신신호 모의 결과와 수치모델에 의한 동해에서의 음파 전파특성 결과는 해양음향 토모그래피 운용을 위한 필수적인 음파 전파경로의 식별, 매질변동에 따른 안정성, 그리고 주위잡음과 음원신호의 구별을 위한 분해능을 만족한다.

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과체중과 비만 청소년에서 대사증후군과 비만이 심혈관에 미치는 영향 (Metabolic syndrome in the overweight and obese adolescents and the impact of obesity on the cardiovascular system)

  • 홍영미;송영환;김혜순;박혜숙;민정혜;정조원;김남수;노정일
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제52권10호
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    • pp.1109-1118
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    • 2009
  • 목 적 : 대사증후군이란 기저 요인으로 비만과 인슐린 저항성이 있는 상태에서 고지혈증, 고혈압, 혈당상승 등 위험인자들이 유발되고, 여기서 동맥경화가 발생하게 되어 심혈관질환으로 진행하게 되는 상태를 말한다. 본 연구 목적은 비만 청소년에서 대사증후군의 빈도를 구하고, 비만이 심기능에 미치는 영향을 알아 보고자 본 연구를 실시하였다. 방 법 : 서울 시내에 소재하는 1개의 중학교 684명(남자 402명, 여자 282명)의 청소년을 대상으로 혈압, 허리둘레, 생체전기저항법에 의한 체성분분석을 실시하였고, 1998년도 소아과학회에서 측정한 체질량지수를 기준으로 85 백분위수 이상인 과체중과 비만 청소년에서 공복시 혈액 검사(혈당, 중성지방, LDL-콜레스테롤, HDL-콜레스테롤, AST, ALT, hs-CRP)를 측정하였다. 심초음파를 이용하여 심장관련 지표들을 측정하였고, VP-1000 기계를 사용하여 맥파 속도와 발목 상완 지수를 측정하였다. 결 과 : 대사증후군의 빈도는 과체중군과 비만 청소년에서 19.4%, 비만 청소년에서는 50.8%였다. 과체중과 비만 청소년에서 수축기 혈압, 이완기 혈압, 신장, 체중, 체질량지수, 비만지수, 체지방량, 체지방률, 허리둘레는 대사증후군이 있는 경우 대사증후군이 없는 경우보다 유의하게 높았다. 과체중과 비만청소년 중에서 대사증후군이 있는 경우 중성지방, AST, ALT, hs-CRP 등이 유의하게 높았고, HDL-콜레스테롤은 유의하게 낮았다. 대사증후군을 가진 경우 심장 초음파에 의해 측정된 이완기 시간, 수축기 시간이 유의하게 짧았고, E파 감속 시간은 유의하게 길었다. 심박동수와 좌측 상완 발목 맥파 속도는 대사증후군을 가진 경우 대사증후군이 없는 경우에 비해 유의하게 증가하였다. 결 론 : 비만 청소년에서 비만, 고혈압, 고지혈증을 비롯한 대사증후군의 구성 요소들이 관찰되였고, 대사증후군의 빈도가 높으므로 적극적인 비만 예방 및 치료가 중요하다.

자가근막이완 운동이 비만 여자대학생의 신체조성과 혈관 및 대사기능에 미치는 효과 (Effect of Self-Myofascial Release on Body Composition, Vascular and Metabolic Functions in Obese Female College Students)

  • 이재훈;김지선;오유성
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.769-777
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    • 2020
  • 본 연구는 비만 여자대학생을 대상으로 8주간의 자가근막이완 운동이 신체조성, 혈관, 대사기능에 미치는 효과에 대해서 알아보고자 하였다. 비만 여자대학생 19명을 대상으로 포기자 1명을 제외하고 자가근막이완 운동집단(n=9)과 통제집단(n=9)으로 무선 배정하였다. 운동집단은 폼롤러를 이용하여 8주간 주 2회, 1회에 40분간 자가근막이완 운동을 실시하였고, 통제집단은 동일한 기간 동안 일상생활을 유지하도록 하였다. 측정 변인으로 신체조성은 체중과 체지방률을 측정하였고, 혈관기능은 혈압, 심박수, 맥파전파속도, 대동맥증폭지수, 상완동맥 혈관내피세포 의존성 이완능을 측정하였으며, 대사기능은 공복 혈당과 중성지방 수치를 측정하였다. 본 연구결과 폼롤러를 이용한 자가근막이완 운동 후 체중과 체지방률은 유의한 감소가 나타나지 않았다. 폼롤러를 이용한 자가근막이완 운동 후 심박수, 혈관내피세포의존성 이완능, 맥파전파속도는 유의한 변화가 나타나지 않았으나, 상완동맥과 중심동맥 수축기 혈압이 유의하게 감소하였고(p<.01), 대동맥 증폭지수도 유의하게 감소하였다(p<.05). 대사기능의 변인인 혈당과 중성지방은 유의한 감소가 나타나지 않았다. 본 연구의 결과를 종합해 보면 비만 여자대학생에게 8주간의 자가근막이완 운동은 신체조성 변인인 체중과 체지방률, 대사기능의 변인인 혈당과 중성지방에 유의한 차이가 나타나지 않았다. 그러나 혈관기능의 변인인 상완동맥과 중심동맥 수축기 혈압, 대동맥 증폭지수에서 유의한 차이를 보였다. 따라서 8주간의 폼롤러를 이용한 자가근막이완 운동은 비만 여자대학생의 혈관기능을 개선시키는데 효과적인 운동방법이 될 것으로 판단된다.

THE CURRENT STATUS OF BIOMEDICAL ENGINEERING IN THE USA

  • Webster, John G.
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1992년도 춘계학술대회
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    • pp.27-47
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    • 1992
  • Engineers have developed new instruments that aid in diagnosis and therapy Ultrasonic imaging has provided a nondamaging method of imaging internal organs. A complex transducer emits ultrasonic waves at many angles and reconstructs a map of internal anatomy and also velocities of blood in vessels. Fast computed tomography permits reconstruction of the 3-dimensional anatomy and perfusion of the heart at 20-Hz rates. Positron emission tomography uses certain isotopes that produce positrons that react with electrons to simultaneously emit two gamma rays in opposite directions. It locates the region of origin by using a ring of discrete scintillation detectors, each in electronic coincidence with an opposing detector. In magnetic resonance imaging, the patient is placed in a very strong magnetic field. The precessing of the hydrogen atoms is perturbed by an interrogating field to yield two-dimensional images of soft tissue having exceptional clarity. As an alternative to radiology image processing, film archiving, and retrieval, picture archiving and communication systems (PACS) are being implemented. Images from computed radiography, magnetic resonance imaging (MRI), nuclear medicine, and ultrasound are digitized, transmitted, and stored in computers for retrieval at distributed work stations. In electrical impedance tomography, electrodes are placed around the thorax. 50-kHz current is injected between two electrodes and voltages are measured on all other electrodes. A computer processes the data to yield an image of the resistivity of a 2-dimensional slice of the thorax. During fetal monitoring, a corkscrew electrode is screwed into the fetal scalp to measure the fetal electrocardiogram. Correlations with uterine contractions yield information on the status of the fetus during delivery To measure cardiac output by thermodilution, cold saline is injected into the right atrium. A thermistor in the right pulmonary artery yields temperature measurements, from which we can calculate cardiac output. In impedance cardiography, we measure the changes in electrical impedance as the heart ejects blood into the arteries. Motion artifacts are large, so signal averaging is useful during monitoring. An intraarterial blood gas monitoring system permits monitoring in real time. Light is sent down optical fibers inserted into the radial artery, where it is absorbed by dyes, which reemit the light at a different wavelength. The emitted light travels up optical fibers where an external instrument determines O2, CO2, and pH. Therapeutic devices include the electrosurgical unit. A high-frequency electric arc is drawn between the knife and the tissue. The arc cuts and the heat coagulates, thus preventing blood loss. Hyperthermia has demonstrated antitumor effects in patients in whom all conventional modes of therapy have failed. Methods of raising tumor temperature include focused ultrasound, radio-frequency power through needles, or microwaves. When the heart stops pumping, we use the defibrillator to restore normal pumping. A brief, high-current pulse through the heart synchronizes all cardiac fibers to restore normal rhythm. When the cardiac rhythm is too slow, we implant the cardiac pacemaker. An electrode within the heart stimulates the cardiac muscle to contract at the normal rate. When the cardiac valves are narrowed or leak, we implant an artificial valve. Silicone rubber and Teflon are used for biocompatibility. Artificial hearts powered by pneumatic hoses have been implanted in humans. However, the quality of life gradually degrades, and death ensues. When kidney stones develop, lithotripsy is used. A spark creates a pressure wave, which is focused on the stone and fragments it. The pieces pass out normally. When kidneys fail, the blood is cleansed during hemodialysis. Urea passes through a porous membrane to a dialysate bath to lower its concentration in the blood. The blind are able to read by scanning the Optacon with their fingertips. A camera scans letters and converts them to an array of vibrating pins. The deaf are able to hear using a cochlear implant. A microphone detects sound and divides it into frequency bands. 22 electrodes within the cochlea stimulate the acoustic the acoustic nerve to provide sound patterns. For those who have lost muscle function in the limbs, researchers are implanting electrodes to stimulate the muscle. Sensors in the legs and arms feed back signals to a computer that coordinates the stimulators to provide limb motion. For those with high spinal cord injury, a puff and sip switch can control a computer and permit the disabled person operate the computer and communicate with the outside world.

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