• 제목/요약/키워드: Ultrasonic Pressure

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입자추적 유동해석을 이용한 초음파분무화학기상증착 균일도 예측 연구 (Uniformity Prediction of Mist-CVD Ga2O3 Thin Film using Particle Tracking Methodology)

  • 하주환;박소담;이학지;신석윤;변창우
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.101-104
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    • 2022
  • Mist-CVD is known to have advantages of low cost and high productivity compared to ALD and PECVD methods. It is capable of reacting to the substrate by misting an aqueous solution using ultrasonic waves under vacuum-free conditions of atmospheric pressure. In particular, Ga2O3 is regarded as advanced power semiconductor material because of its high quality of transmittance, and excellent electrical conductivity through N-type doping. In this study, Computational Fluid Dynamics were used to predict the uniformity of the thin film on a large-area substrate. And also the deposition pattern and uniformity were analyzed using the flow velocity and particle tracking method. The uniformity was confirmed by quantifying the deposition cross section with an FIB-SEM, and the consistency of the uniformity prediction was secured through the analysis of the CFD distribution. With the analysis and experimental results, the match rate of deposition area was 80.14% and the match rate of deposition thickness was 55.32%. As the experimental and analysis results were consistent, it was confirmed that it is possible to predict the deposition thickness uniformity of Mist-CVD.

WEMOS와 아두이노 MEGA를 이용한 외출 케어 시스템 (Outdoor Care System using WEMOS and Arduino MEGA)

  • 최정근;김창현;이찬규;최건호;이붕주
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.677-686
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    • 2023
  • 본 논문에서는 사용자의 외출 목적을 인지하고 외출 시 도움을 줄 수 있는 유용한 정보를 전달하는 스마트 홈 외출 케어 시스템의 설계 및 구현에 대해 연구한다. ESP8266을 이용하여 기상청의 RSS 서비스 데이터를 실시간으로 전송할 수 있고, Arduino MEGA를 이용하여 데이터를 분석 후 사용자에게 기상정보를 제공할 수 있는 시스템을 구현한다. 앱인벤터를 활용하여 필요한 물품을 잊지 않고 챙길 수 있으며 원하는 날씨와 목적에 맞게 설정을 변경 가능하다. 마이크 위치는 외부에 배치하여 인지도를 12% 높였으며, 압력센서의 감도는 최대 210 kΩ으로 설정했다. 문 사이에 장애물이 있을 경우 자동으로 문이 열린다. 서랍 천장에 초음파 센서를 배치해 0.5cm~10cm 범위 내 물체를 인식해 물체 유무를 확인하고 카메라를 설치해 보안 강화 시스템을 연구헸다.

KSUPRAMAX-O 선형의 규칙파 중 상대파고 계측에 대한 연구 (A Study on Relative Wave Elevation Measurement of KSUPRAMAX-O in Regular Waves)

  • 박동민;권용주;김건우;남현승;황승현
    • 대한조선학회논문집
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    • 제60권5호
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    • pp.305-319
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    • 2023
  • This study focuses on measuring the relative wave elevation around the KSUPRAMAX-O ship and comparing it with numerical analysis results (potential and computational fluid dynamics). The relative wave elevation is a good indicator of the pressure distribution on the ship's surface, which is affected by the ship's motion, incident waves, and distributed waves. Prior to measuring the relative wave elevation, a comparative test was conducted on resistance type, capacitance type, and ultrasonic type wave probe to measure the relative wave elevation, and it was confirmed that the resistance type wave probe was suitable for measuring the relative wave elevation. A model test was performed at low speed and design speed using resistance type wave probe and compared with the results of numerical analysis result. As for the motion response, it was confirmed that the result of experiments and the result of the numerical analysis were in good agreement. The relative wave elevation showed a similar trend between the experiment and the computational fluid dynamics, but the potential analysis result showed a difference from the experiment in design speed.

Optimization of Ultrasound-Assisted Pretreatment for Accelerating Rehydration of Adzuki Bean (Vigna angularis)

  • Hyengseop Kim;Changgeun Lee;Eunghee Kim;Youngje Jo;Jiyoon Park;Choongjin Ban;Seokwon Lim
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제34권4호
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    • pp.846-853
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    • 2024
  • Adzuki bean (Vigna angularis), which provides plant-based proteins and functional substances, requires a long soaking time during processing, which limits its usefulness to industries and consumers. To improve this, ultrasonic treatment using high pressure and shear force was judged to be an appropriate pretreatment method. This study aimed to determine the optimal conditions of ultrasound treatment for the improved hydration of adzuki beans using the response surface methodology (RSM). Independent variables chosen to regulate the hydration process of the adzuki beans were the soaking time (2-14 h, X1), treatment intensity (150-750 W, X2), and treatment time (1-10 min, X3). Dependent variables chosen to assess the differences in the beans post-immersion were moisture content, water activity, and hardness. The optimal conditions for treatment deduced through RSM were a soaking time of 12.9 h, treatment intensity of 600 W, and treatment time of 8.65 min. In this optimal condition, the values predicted for the dependent variables were a moisture content of 58.32%, water activity of 0.9979 aw, and hardness of 14.63 N. Upon experimentation, the results obtained were a moisture content of 58.28 ± 0.56%, water activity of 0.9885 ± 0.0040 aw, and hardness of 13.01 ± 2.82 g, confirming results similar to the predicted values. Proper ultrasound treatment caused cracks in the hilum, which greatly affects the water absorption of adzuki beans, accelerating the rate of hydration. These results are expected to help determine economically efficient processing conditions for specific purposes, in addition to solving industrial problems associated with the low hydration rate of adzuki beans.

미세직경 얼음을 이용한 CO2 하이드레이트 제조특성 연구 (Study on Characteristic of CO2 Hydrate Formation Using Micro-sized Ice)

  • 이종협;강성필
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권4호
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    • pp.690-695
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    • 2012
  • 가스 하이드레이트는 순수한 물이 이루는 격자구조 내에 다양한 가스분자들이 선택적으로 포획되어진 고체상의 화합물로, 최근 이산화탄소를 포집, 수송, 저장 하는 CCS (Carbon Capture and Storage)기술에 이를 응용하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 가스 하이드레이트를 적용한 CCS 기술의 핵심은 효과적으로 $CO_2$ 하이드레이트를 제조하는 기법의 개발이며, 본 연구에서는 초음파 노즐을 이용하여 수십 나노미터 직경의 미세수적을 통해 고속의 $CO_2$ 하이드레이트 제조기술 개발하였고, 이 과정의 특성을 파악해 보았다. 주파수 2.4 MHz의 초음파 노즐을 이용하여 미세직경의 수적을 분무하고 이송가스(carrier gas)로 $CO_2$를 적용, 미세 수적과 $CO_2$가 동시에 급속 냉각되는 저온 반응기에 도입되어 다공질 얼음입자가 직접 평균 $10.7{\mu}m$ 직경의 $CO_2$ 하이드레이트로 생성되는 연속공정을 개발하였다. 미세직경 얼음입자를 시작물로 하여 정압조건에서 $CO_2$ 하이드레이트가 생성되도록 하며 가스포집량을 측정, 그의 가스 포집속도를 알아본 결과, 미세직경이며 동시에 다공 얼음이 제공하는 높은 기-고 접촉면적으로 인해 가스 하이드레이트 생성에 매우 적합한 것을 알 수 있었으며, 제조된 $CO_2$ 하이드레이트의 자기보존효과(self-preservation effect)를 실험으로 확인함으로서 $CO_2$ 가스의 수송에도 이용 가능함을 알 수 있었다.

실험실 규모의 음향정재파를 이용한 수중의 입자분리 특성 (Characteristics of Particle Separation in Water Using Lab-Scale Acoustic Standing Wave)

  • 안재환;강성원;안광호;김이태;김석구;안호상;이영섭
    • 대한환경공학회지
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    • 제34권12호
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    • pp.787-791
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    • 2012
  • 실험실 규모의 음향정재파 장치를 이용하여 수체에 포함된 입자의 분리특성을 알아보았다. 음향정재파는 음파 또는 초음파와 유사한 파장으로 반사벽에 의해 발생된 파가 돌아오면서 일정한 파장을 형성한다. 이때 수중에 분산되어 있던 미세한 입자들은 음압이 0인 파장의 절점(node) 부분에 모이게 된다. 주파수 28.0 kHz와 1.0 MHz의 음향정재파 트랜스듀서를 이용하였고, 수체에 포함된 입자는 평균 입경 $6.8{\mu}m$의 카올린과 $100.5{\mu}m$의 레드머드를 사용하였다. 수체 내에 음향정재파가 형성되면 발생된 파장에 의한 음압으로 수온이 $0.15{\sim}0.20^{\circ}C/min $ 정도 상승된다. 카올린과 레드머드의 초기 농도는 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5 g/L로 동일하게 제조하였다. 1.0 MHz의 주파수에서 5분경과 후 음향정재파가 가장 뚜렷하게 형성되었을 때의 반응조내의 탁도 제거율은 카올린은 18.2%~56.2%로, 입경이 큰 레드머드는 23.0%~53.6%의 분리효율을 나타내었다. 28.0 kHz 주파수에서는 입자분리가 이루어지지 않았다.

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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치과 의료장비의 소음 수준 평가 (The Noise Level Assessment of Dental Equipment)

  • 이정숙;한예슬;조영식
    • 치위생과학회지
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    • 제15권5호
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    • pp.603-611
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    • 2015
  • 치과 진료실에서 발생하는 소음원에 대한 소음의 특성을 파악하고 그에 따른 피해 가능성을 알아보기 위해 휴대용 소음기로 측정하여 검토한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 치과용 의료기기 소음측정 결과 단독측정에서는 고속 핸드피스가 가장 높았으며, 초음파 스케일러, 저속 핸드피스 순서로 낮게 나타났다. 단독측정 시 평균 소음도는 58~66 dB(A)를 보였으며, 복합측정 시 평균 소음도는 62~71 dB(A)를 보였다. 진료실 형태에 따른 개방형과 개실형의 소음측정 결과 개방형 진료실에서의 소음이 평균 1.9~3.2 dB(A) 더 높게 나타났다. 비진료 시와 진료 시의 소음측정 결과 초음파 스케일러와 고속 핸드피스의 소음에서 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 초음파 스케일러와 high volume aspirator을 함께 사용하였을 때 가장 높은 소음도를 보였으며, 진료 시 75.5 dB(A)로 비진료 시와 3.5 dB(A)의 소음차를 보이며 더 높게 나타났다. NR 곡선으로 진료 시 가장 높은 소음도를 보인 치석제거를 평가해본 결과 치석제거 시 NR-73~78로 ISO 소음기준중 일반작업장의 소음기준을 초과하는 수준이며 8 kHz의 고주파에서 피크치를 나타냈다. 진료 시 거리에 따른 소음을 측정한 결과 작업자와 가까운 30 cm 거리에서의 소음이 100 cm 거리에서의 소음보다 높은 패턴을 보였으며, 30 cm 거리에서 대상 치과 의료기기에서 발생하는 소음레벨은 79.8~80.6 dB(A)으로 장시간 폭로 시 청력 손실을 초래할 수 있는 수준이다. 두 거리의 차이로 5 dB(A) 이상의 소음 감쇠 효과를 확인하였다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 치과 치료 시 진료실 소음은 치과 의료기관 종사자에게 정신적, 육체적 피해를 줄 수 있는 정도이며, 본 연구결과를 통하여 얻어진 자료들이 기초가 되어 더 많은 치과 진료 시의 소음에 대한 특성이 파악된다면 직장환경의 질을 높이기 위한 체계적인 소음 감소 대책 수립이 가능할 것으로 생각된다.

추출 및 침전조건에 따른 아가리쿠스버섯에서 분리한 조단백다당류의 특성 및 암세포 증식억제 효과 (Characteristics of Crude Protein-bound Polysaccharide from Agaricus blasei Murill by Extraction and Precipitation Conditions and Its Antitumor Effect)

  • 홍주헌;윤광섭;최용희
    • 한국식품과학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.586-593
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    • 2004
  • 아가리쿠스버섯에 함유된 생리활성 물질인 조단백다당류의 효율적인 추출공정을 확립하기 위하여 다양한 추출조건에서의 화학적 특성을 조사하였으며, 추출 분리된 조단백다당류의 열분해 특성 및 SRB assay에 의한 인체 암세포 증식억제 효과를 조사하였다. 조단백다당류의 추출수율은 초음파추출이 13.0%로 가장 높았으며, 열수추출이 7.8%로 가장 낮았다. 추출된 조단백다당류의 당 조성은 약 80%의 glucose와 fucose, galactose 및 mannose로 구성되어 있었으며 가압조건에서 2시간과 3시간의 추출은 ${\beta}-glucan$ 함량이 각각 32.28%와 32.34%로 뚜렷한 차이가 발견되지 않아 가압추출 2시간이 생리활성물질의 추출조건으로 효과적이었다. 또한 침전조건에 따른 조단백다당류의 침전수율 및 ${\beta}-glucan$ 함량은 4배 첨가 시 각각 10.89%와 35.97%로 가장 많이 함유되어 있었다. 열분해 특성은 네 단계로 이루어져 있었으며, $240-365^{\circ}C$에서 67.8%의 무게 감소를 보여주어 높은 온도에서도 열적 안정성이 있었다. SRB assay에 의한 인체 암세포 증식억제 효과를 검토한 결과, A549의 경우 $1,000{\mu}g/mL$ 농도에서 72시간 처리 시에는 43.9%의 암세포 손상을 보여주어 MCF-7과 AGS에 비해 암세포 증식억제 효과가 높음을 확인할 수 있었다.

원격모니터링을 이용한 연속파랑관측에 관한 연구 (A Study on Continuous long-term Wave Observation using Remote Monitoring System)

  • 신범식
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.654-659
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    • 2018
  • 본 연구에서는 연안 환경에 대한 대표적인 지상 원격 관측 기기인 Ocean Radar를 이용하여 장기파랑관측을 수행하였다. 지상에 설치한 기기로부터 이루어지는 원격 관측은 소수의 현장 기기 개수로는 관측할 수 없는 넓은 범위의 해역을 통시에 관측할 수 있고 또한 높은 빈도의 지속적인 관측이 가능한 장점이 있다. 장기관측을 위한 Ocean Radar는 과거 지진해일에 의한 피해가 발생하고, 원자력 발전소가 위치한 한국 동해안의 삼척지역에 대해 장기관측을 수행하였으며, 원격관측의 적용성을 검토하기 위해 수압식 파고계를 설치하여 각각의 조사자료를 비교하였다. 원격파랑관측은 연구대상해역 전면에 독일 Helzel사에서 개발된 Array type의 HF-RADAR인 WERA (WavE RAdar)를 2개소에 설치하여 자료를 취득하였으며, 장기간 연속된 관측된 자료의 취득률을 분석해본 결과, Ocean Radar 가 설치된 두 Site의 중심에서 약 24km이며, 약 27km의 범위 내에서는 Wave 자료가 90% 이상 취득되었으며, 시계열로 분석한 결과, 결측된 시간이 전체 계측기간의 1% 미만이다. 직접관측방식인 수압식 파고계와 관측자료를 비교한 결과, RMS 편차는 20cm 이내이며, 상관계수가 0.84 ~ 0.87로 높은 상관관계를 가지는 것으로 분석되었다. 따라서, 금회적용한 Ocean Radar는 기존의 파랑 계측 장비를 대체하여 장기간 면적 파랑관측이 가능할 것으로 생각된다.