• 제목/요약/키워드: Ultrasonic Method

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수중코오너리프렉터의 초음파반사특성에 관한 연구 (Ultasonic Reflection Characteristics of the Underwater Corner Reflector)

  • 이대재;신형일
    • 수산해양기술연구
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    • 제19권1호
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    • pp.25-32
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    • 1983
  • 레이다에서 전파반사표식으로 사용하고 있는 코오너리프렉터를 수중 초음파반사표지로 응용하기 위하여, 코오너리프렉터의 수중초음파반사특성을 이론적으로 고찰하고, 28,50,75KHz의 주파수에 대하여 주파수가 높을수록 높았고, 반사지향성은 직경이 증가함에 따라 예리하였다. 2. 직경이 150mm이고, 코오너각이 15$^{\circ}$, 30$^{\circ}$, 45$^{\circ}$, 60$^{\circ}$, 90$^{\circ}$인 코오너리프렉터의 최대반사강도는 각각 -25.0dB, -17.2dB, -15.2dB, -13.4dB, -11.0dB로서, 코오너각이 증가함에 따라 점차 증가하는 경향을 나타내었으나, 그 주엽 수는 코오너각이 증가함에 따라 점차 감소하였다. 3. 직경이 80mm이고, 코오너각이 90$^{\circ}$인 코오너리프렉터를 2,3,4,5,6,7개씩 음속축을 중심으로 간격없이 평면배열한 경우에 있어서, 반사강도는 각각 -18.2dB, -16.5dB, -15.4dB, -14.3dB, -13.4dB, -12.9dB로서, 이론치와 거의 일치하였으며, 코오너리프렉터수의 평방근에 비례하였다. 4. 직경이 80mm인 코오너리프렉터의 방향각(0,$\theta$sub(a))이 0$^{\circ}$, 2.5$^{\circ}$, 5$^{\circ}$, 7.5$^{\circ}$, $10^{\circ}$, 12.5$^{\circ}$인 경우, 반사강도는 각각 -21.2dB, -21.9dB, -23.4dB, -26.0dB, -30.0dB, -36.8dB로서, 방향성이 증가함에 따라 반사강도는 급격히 감소하는 경향을 나타내었다.

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마이크로 멀티니들을 이용한 고주파 피부미용 의료기기를 위한 출력 장치 개발 (Developed an output device for high-frequency cosmetic medical equipment using micro multi-needle)

  • 김준태;주규태;차은종;김명미;정진형
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.394-402
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    • 2021
  • 고령사회의 진입과 인간의 평균 수명이 연장되고, 여성의 사회적 진출 및 남성들의 외모에 대한 관심증가, 미디어 매체를 통한 K-문화가 전 세계적으로 관심을 받으면서 자연스럽게 관심은 K-Bueaty에 집중되고 있다. 최근, 의료관광 분야의 점유를 보면 성형 및 피부과와 같은 피부미용 의료관광의 경우 중국, 일본 등 아시아뿐만 아니라 북미, 유럽 등에서 인기를 누리고 있다. 사람의 노화를 가장 먼저 외면적으로 확인할 수 있는 부위는 바로 얼굴의 피부 주름이다. 깨끗하고 주름이 없으면서 탄력성 있는 건강한 피부는 대부분의 사람들이 원하는 바람이다. 대표적으로 집속형초음파자극(HIFU:High Intensity Focused Ultrasound)와 저주파, 고주파(RF:Radio Frequency), 미세전류를 이용한 갈바닉 테라피, 급속 냉각을 이용한 크라이오 테라피 등 피부의 컨디션과 상태에 따라 관리하는 방식이 달라지며, 같은 기전을 이용한 의료기기 및 피부미용 기기의 시술 역시 출력 및 자극 부위 등에 따라 시술의 효과가 차이가 난다. 본 연구는 수많은 피부미용 의료기기 및 미용기기 중 마이크로니들을 이용한 침습형 고주파 피부 의료기기를 개발하고자 국제규격인 IEC 60601-2(의료기기개별기준규격)및 MFDS(Ministry of Food and Drug Safety : 식품의약품안전처)에서 고시한 고주파 자극기 기준 규격을 준수한 고주파 출력 장치를 설계 및 개발하였다. 회로 설계는 Class-A Topology를 이용한 증폭장치(AMP:Amplifier)와 Half-Bridge Topology를 이용한 전원장치로 이루어져 있다. 개발된 고주파 출력 장치를 측정한 결과 평균 63.86%의 효율을 얻었으며, 최대출력은 116.7W, 50.67dBm으로 측정되었다.

초음파 주파수 및 반응조건 변화에 따른 나프탈렌 분해효율과 OH 라디칼의 발생량 비교 (Comparison of Naphthalene Degradation Efficiency and OH Radical Production by the Change of Frequency and Reaction Conditions of Ultrasound)

  • 박종성;박소영;오재일;정상조;이민주;허남국
    • 대한환경공학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.79-89
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    • 2009
  • 나프탈렌은 휘발성이 있는 소수성 물질로 발암유발 가능성이 있고, 수생태계에 심각한 영향을 미친다. 본 연구는 초음파의 주파수 및 반응조건별 나프탈렌 분해효율과 OH 라디칼 변화량을 조사하였다. C-18 역상칼럼을 이용한 LC/FLD (1200 series, Agilent)로 나프탈렌을 분석한 결과 MDL (Method detection limit)은 0.01 ppm이었다. 초음파 조사동안 휘발된 나프탈렌은 거의 검출되지 않았고(0.05 ppm 이하), 반응조 덮개 개폐별 나프탈렌 분해효율은 거의 차이를 보이지 않았다(1% 이내). 초음파 반응온도가 증가할수록 나프탈렌 제거효율은 감소하는 경향($15^{\circ}C$: 95% ${\rightarrow}$ $40^{\circ}C$: 85%)을 보였고, pH가 낮을수록 나프탈렌 분해효율이 증가(pH 12: 84% ${\rightarrow}$ pH 3: 95.6%)하였다. 나프탈렌 초기농도의 감소에 따라 반응속도는 증가하는 경향을 보여주었다(2.5 ppm: $27.3{\times}10^{-3}\;min^{-1}$, 5 ppm: $27.3{\times}10^{-3}\;min^{-1}$, 10 ppm : $19.0{\times}10^{-3}\;min^{-1}$). 동일한 초음파 조건(2.5 ppm 나프탈렌, 0.075 W/mL, $20^{\circ}C$, pH 6.8)에서 28 kHz의 분해효율이 132 kHz보다 약 1.46배 높았고(132 kHz: 56%, 28 kHz: 82.7%), 유사 일차반응 속도상수($k_1$)도 약 2.3배 높게 나타났다(132 kHz: $2.4{\times}10^{-3}\;min^{-1}$, 28 kHz: $5.0{\times}10^{-3}\;min^{-1}$). 초음파 조사 10분 후 $H_2O_2$ 농도는 132 kHz가 28 kHz보다 약 7.2배 높았지만(132 kHz: 0.36 ppm, 28 kHz: 0.05 ppm), 조사 90분 후에는 28 kHz가 132 kHz보다 1.1배 높았다(28 kHz: 0.45 ppm, 132 kHz: 0.4 ppm). 2.5 ppm 나프탈렌 용액에 132 kHz와 28 kHz 초음파 조사시 발생된 $H_2O_2$ 농도는 초순수에 초음파 조사한 결과보다 각각 0.1 ppm과 0.05 ppm씩 낮게 나타났다. 혼형(24 kHz)과 배스형(28 kHz) 초음파의 나프탈렌 분해효율은 각각 87%와 82.7%였고, $k_1$$22.8{\times}10^{-3}\;min^{-1}$$18.7{\times}10^{-3}\;min^{-1}$로 산출되었다. 다주파 복합형 초음파 시스템(28 kHz 배스형 + 24 kHz 혼형 초음파)의 나프탈렌 분해효율은 단일주파수 24 kHz(혼형)와 비슷한 제거효율을 보였으나(88%), $H_2O_2$의 농도는 약 3.5배 높게 조사되었다(28 kHz + 24 kHz: 2.37 ppm, 24 kHz: 0.7 ppm). 이와 같은 다주파 복합형 초음파 시스템은 OH 라디칼에 의해 산화가 잘 일어나는 물질의 분해에 매우 효과적으로 적용될 수 있을 것으로 예상된다.

어체 크기의 자동 식별을 위한 split beam 음향 변환기의 재발 (Development of a split beam transducer for measuring fish size distribution)

  • 이대재;신형일
    • 수산해양기술연구
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    • 제37권3호
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    • pp.196-213
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    • 2001
  • 체장어군탐지기(fish sizing echo sounder) 의송.수파기로서 사용하기 위한 split beam 음향 변환기를 개발하기 위한 시도로서, Dolph Chebyshev배열 기법을 이용하여 36개의 압전 진동소자에 진폭 가중치를 부여한 평면배열 음향 변환기를 설계.제작하고, 이 변환기의 수중음향방사 특성에 대해 분석.고찰한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. split beam 음향 변환기의 4 개의 독립적인 진동자 블록에 대한 수중에서의 평균적인 공진 및 반공진 주파수는 각각 69.8 kHz. 83.0 kHz이었고, 이들 공진과 반공진 주파수에서의 임피던스는 49.2$\omaga$. 704.7$\omaga$이었다. 음향변환기의 4 개의 모든 진동자 블록 (sum beam)에 대한 수중에서의 공진 및 반공진 주파수는 각각 71.4 kHz, 82.1kHz이었고. 이들 공진과 반공진 주파수에서의 임피던스는 15.2$\omaga$, 17.3$\omaga$이었다. 2 split beam 음향 변환기의 4 개의 독립적인 진동자 블록에 대한 최대 송파전압감도(TVR)는 공통적으로 70.0 kHz에서 165.5 dB이었고, -3 dB 점에 대한 송신 주파수 대역폭은 10.0 kHz이었다. 또한. split beam 음향 변환기의 4 개의 조합된 진동자 블록에 대한 최대 수파감도(SRT)는 공통적으로 75.0 kHz에서 -177.5 dB이었고, -3 dB 점에 대한 수신 주파수 대역폭은 10.0 kHz이었다. 3.split beam 음향 변환기의 모든 진동자 블록에 대한 송신 지향성패턴은 원형이었고, -3 dB점에 대한 수평 및 수직방향에 대한 반감각(half beam angle)은 공통적으로 $9.0^\circ$이었다. 또한. 수평방향에 대한 제 1차 부엽 준위는 $22^\circ$$-26^\circ$에서 각각 -19.7 dB. -19.4 dB이었고. 수직방향에 대한 제1차 부엽 준위는 $22^\circ$$-26^\circ$에서 각각 -20.1 dB, -22.0 dB로서 설계 목표치 -20 dB과 매우 유사한 값을 나타내었다. 4.split beam 음향 변환기의 송파응답파형과 수파응답파형은 각각 송신 및 수신 공진주파수 부근인 70.0 kHz와 75.0 kHz에서 전기 입력펄스파형과 가장 유사한 특성을 나타내었다. 5. 본 연구에서 설계, 개발한 split beam 음향 변환기의 성능을 분석하기 위해 반사강도 보정을 위한 지향성손실과 물표의 위치각을 추정하기 위한 실험을 행한 결과 실험적으로 추정한 위치각은 실제적인 위치각과 잘 일치하였다.

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수유 종류 및 수유 후 자세에 따른 위 배출 시간의 초음파적 연구 (Ultrasonic Assessment of Gastric Emptying According to Feeding Types and Postprandial Postures)

  • 박재옥;김종복
    • Pediatric Gastroenterology, Hepatology & Nutrition
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    • 제2권1호
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    • pp.65-73
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    • 1999
  • 목 적 : 신생아의 식도 특히 하부 식도 괄약근의 발달은 해부학적으로 미숙하기 때문에 하부 식도 괄약근의 수축력이 낮아 신생아에서 역류와 구토가 잘 일어난다. 식도는 15개월이 되어야 성숙하게 되므로 그 동안 역류와 구토의 빈도가 적도록 돌보아 주어야 한다. 역류와 구토의 빈도를 줄이는 방안으로 섭취한 음식이 위에 머므르는 시간을 단축시킬수 있다면 도움이 될 것이므로 수유의 종류와 수유 후 자세에 따른 위 배출 시간의 영향을 알아 보기 위하여 본 연구를 시행하였다. 방 법: 신생아를 대상으로 초음파검사를 이용하여 수유 종류(모유 및 분유)에 따른 위 배출 시간을 비교하고, 수유 후 자세(앙와위 및 복와위)에 따른 위 배출 시간을 비교해 보았다. 수유 종류에 따른 비교에서 대상아는 모유수유아 15명, 분유수 유아 15명이었고 수유 후 자세는 앙와위를 취하였다. 수유 후 자세에 따른 비교에서는 분유 수유를 하였고 앙와위 15명, 복와위 18명을 대상으로 하였다. 위 전정부 면적은 상장간막 동맥과 대동맥이 지나는 위치에서 5 MHz 컨벡스 초음파 탐촉자로 종단스캔을 하여 초음파 기계에 내장된 컴퓨터에 의해 구하였다. 위 배출 시간은 금식 후 4시간에 위 전정부 면적의 기본 크기를 측정하고 수유 후 즉시, 그 후 30분마다 측정하여 기본 크기로 돌아올 때까지 추적하여 측정하였고 기본 크기로 두번 계속 측정되면 측정을 마쳤으며 처음 기본크기로 돌아온 시간을 위 배출 시간으로 정하였다. 결 과: 1) 수유 종류에 따른 위 전정부 면적 및 위 배출 시간의 비교; (1) 모유수유아를 앙와위로 누인 경우의 위 전정부 면적은 금식 시 $0.59{\pm}0.13\;cm^2$이었고 수유 후 즉시는 $0.70{\pm}0.17\;cm^2$이었으며 수유 후 30분에 최고치에 달하여 $0.82{\pm}0.19\;cm^2$이었고 금식 시 면적의 1.39배였다. 위 배출 시간은 $76.0{\pm}20.02$분이었다. (2) 분유수유아를 앙와위로 누인 경우의 위 전정부 면적은 금식 시 $0.52{\pm}0.08\;cm^2$이었고 수유 후 즉시는 $0.68{\pm}0.10\;cm^2$이었으며 수유 후 30분에 최고치에 달하여 $0.85{\pm}0.14\;cm^2$이었고 금식 시 면적의 1.63배였다. 위 배출 시간은 $96.0{\pm}20.28$분이었다. 3) 모유수유아 및 분유수유아를 앙와위로 누인 경우의 위 전정부 면적은 금식 시와 수유 후 경과시간에 따른 차이가 없었으나 위 배출 시간은 모유수유아가 분유수유아 보다 유의하게 빨랐다(p<0.05). 2) 수유 후 자세에 따른 위 전정부 면적 및 위배출 시간의 비교; (1) 분유수유아를 앙와위로 누인 경우의 위 전정부 면적은 금식 시 $0.52{\pm}0.08\;cm^2$이었고 수유 후 즉시는 $0.68{\pm}0.10\;cm^2$이었으며 수유 후 30분에 최고치에 달하여 $0.85{\pm}0.14\;cm^2$이었고 금식 시 면적의 1.63배였다. 위 배출 시간은 $96.0{\pm}20.28$분이었다. (2) 분유수유아를 복와위로 누인 경우의 위 전정부 면적은 금식 시 $0.54{\pm}0.06\;cm^2$이었고 수유 후 즉시는 $0.63{\pm}0.13\;cm^2$이었으며 수유 후 30분에 최고치에 달하여 $0.81{\pm}0.12\;cm^2$이었고 금식 시의 1.50배였다. 위 배출 시간은 $85.0{\pm}22.43$분이었다. (3) 분유수유아에서 수유 후 자세를 앙와위 및 복와위로 취한 경우 위전정부 면적은 금식 시와 수유 후 경과에 따른 차이는 없었으나 수유 후 30분에는 앙와위로 누인 경우 $0.85{\pm}0.14\;cm^2$이었고 복와위로 누인 경우 $0.81{\pm}0.12\;cm^2$로 앙와위인 경우가 컸다(p<0.01). 위 배출 시간은 두 군간에 유의한 차이가 없었다(p>0.05). 결 론: 식도의 기능이 미숙하고 위의 연동운동이 덜 발달된 미숙아나 신생아는 역류와 구토의 빈도를 줄이고 경구 영양을 잘 진행해 나가기 위해서 위 배출 시간이 빠른 모유수유를 적극 권장하는 것이 좋을 것으로 사료된다. 수유 후 자세는 위 배출 시간에 영향을 주지는 않으나 역류나 구토가 일어났을 때 흡인의 가능성이 적어 안전하고, 편안히 잠잘 수 있으며 전통적으로 선호하는 자세를 취하면 적절할 것으로 사료된다.

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