Unfortunately, the number of blind people increases every 5 seconds in our world. An extensive research was made on improving the conventional walking cane and developing a microcontroller based walking stick for the blind with sensors and a feedback in form of vibration. Two different kinds of sensors are used to detect obstacles, ultrasonic and infrared distance sensors. The signal from an ultrasonic sensor is fed to a microcontroller. With the help of the supporting software, the Pulse Width Modulation (PWM) principle is extensively used to form three zones and run the corresponding vibration motor at different spends according to how far the detected object is located. The other infrared distance sensors are connected to amplifiers and after that to their corresponding vibration motors through motor drivers. The vibration motors are to be located around the user's arm to notify the blind of the obstacles in the intended walking way. It can be very reliable and sufficient device guiding the blind other than the conventional walking cane which has many drawbacks which will be explained and discussed.
To characterize the biological tissues, the new methods to measure the frequency dependent attenuation are presented in this paper. In general, ultrasonic phase information was assumed by linear function of the frequency. But, the minimum phase function which characterizes the frequency dispersion of tissue was derived in [l]. It is very significant to measure the attenuation by using the minimum phase function to characterize the frequency dispersion of tissue. Therefore, a more efficient method measuring the frequency dependent attenuation are proposed by using the estimated sound velocity and polarity of reflected signal. To verify the algorithms, pulse reflection experiments are performed.
본 논문에서는 25㎒대역에서 피크값 검출, time average 및 depth profile 알고리즘을 초음파 현미경에 적용하였고 각 알고리즘의 성능을 비교, 분석하였다. time average 알고리즘에서는 동전 한 지점에서 반사된 펄스파가 시간영역에서 디지털 값으로 변환되고 변환된 512개 데이터의 평균값이 계산된다. time average영상은 샘플의 스캐닝영역에서 획득된 N×N 매트릭스 평균값들이 그레이레벨에 의해 획득된다. 시간영역에서 smoothing효과를 갖는 이 기술은 산란현상을 많이 일으키는 영역의 초음파영상을 향상시킬 수 있다. depth profile 기술에서는 기준신호와 검출신호의 시간차가 최소 2ns의 분해능을 갖고 검출되므로 스캐닝 영역의 3차원적인 실제 형태가 상대적인 크기로 검출된다. 이러한 실험을 통하여 피크값 검출, time average 및 depth profile 알고리즘이 분석되었고 각 알고리즘의 잇점이 제시되었다.
가스터빈 블레이드는 고온 고압의 환경 아래 장시간 가동하기 위하여 초합금 모재에 세라믹 코팅으로 이루어진 열차폐코팅(thermal barrier coating, TBC)은 필수요소이다. 하지만 TBC 또한 가스터빈 가동 중 일정 열화온도 및 가동시간에서 top coat의 박리현상이 일어난다. TBC의 박리는 블레이드의 손상과 직결되므로 가스 터빈의 안정적인 가동을 위해서 TBC의 박리 평가가 선행되어야 한다. 기존 비파괴평가 기법 연구는 산화알루미늄층(thermally grown oxide, TGO)의 생성 유무 또는 완전 박리의 정성적 평가가 이루어져 왔다. 본 연구에서는 TBC 박리를 정량적으로 평가하기 위해 초음파검사의 C-scan기법을 이용한 TBC의 부분박리손상 map을 구현하였다. 시편들은 $1,100^{\circ}C$로 등온열화하여 각각 열화시간을 변화시킨 시편들을 사용하였다. 단일 탐촉자를 이용한 펄스-에코법으로 C-scan을 수행하였고 TBC 내 부분박리를 검출하기 위해 초음파를 수침법으로 시편에 수직 탐상하였다. 그리고 Rogers-Van Buren과 Kim의 이론 반사식을 이용하여 부분박리영역 지름이 1 mm부터 6 mm까지 부분박리지수를 도출했다. 이를 적용하여 각 부분박리지수에 따른 부분박리 손상 map을 영상화하였다. TBC는 열화시간이 증가할수록 부분박리지수에 관계없이 부분박리영역이 모두 증가함을 확인할 수 있었다. 또한 단일 시편 내에서 부분박리지수가 증가할수록 부분박리영역이 감소하는 것을 확인하였다. 부분박리손상 map의 부분박리영역에 따른 분포를 이용하여 TBC의 완전박리 기준과 잔여 수명을 또한 도출할 수 있었다.
이 논문은 정치망에서의 어군의 입망상태를 원격으로 감시하기 위하여 개발한 디지털 원격 어군 탐지기의 구성과 실험 결과에 대하여 기술한다. 그 원격 어군탐지기는 해상국와 육상국으로 구성하였다. 전자는 50 kHz의 초음파 송수신부, 자작한 16비트 싱글보드컴퓨터, 데이터 링크용 무선모뎀으로 구성하였다. 싱글보드컴퓨터는 초음파펄스 송신용 트리거 신호, 최대탐지거리, A/D 변환기의 샘플링 간격, 데이터 링크를 제어한다. 에코 데이터의 샘플링 간격은 80${\mu}$s로 하였다. 후자는 해상국과 동일한 무선 모뎀, 에코그램을 표시하고 그 때의 raw data를 저장하는 노트북 컴퓨터로 구성하였다.필자는 시험 제작한 원격 어군탐지기의 실용성을 확인하기 위한 현장 실험을 행하였다. 그 결과, 얻어진 에코그램은 정치망내의 어군행동을 감시하기에 충분하게 양호하고 명료하였다.
고해상도 분자 영상이 가능한 광음향 현미경의 공간해상도는 초음파 변환기에 의해 결정되기 때문에 높은 동작 주파수, 광대역, 높은 신호 수신 효율을 갖는 광음향 수신 변환기는 고성능 광음향 현미경에 필수적이다. Polyvinylidene fluoride (PVDF)는 이러한 광음향 수신 변환기 성능 확보가 가능한 압전소재이다. 그러나 PVDF는 낮은 음향 임피던스로 인해 사용되는 흡음층에 의해서 중심주파수 및 대역폭이 영향을 받게된다. 본 논문에서는 광음향 현미경에 적합한 PVDF 기반 고주파수 초음파 수신 변환기의 최적 흡음층 소재의 음향 임피던스가 최종 변환기 성능에 어떠한 영향을 주는지에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위해 EPO-TEK 301, E-Solder 3022, RTV를 각각 흡음층 물질로 사용하여 고주파수 초음파 수신 변환기를 제작하고 그 음향 특성을 평가하였다. 제작된 변환기의 공간해상도를 평가하기 위해 $25{\mu}m$ 직경을 갖는 철심을 표적으로 사용하여 영상을 획득하였으며, 실험을 통해 얻은 펄스-에코 신호 크기 및 중심주파수, -6 dB 대역폭, 공간해상도 평가를 통해 PVDF의 음향 임피던스보다 약간 높은 음향 임피던스를 갖는 EPO-TEK 301이 가장 적합한 흡음층 물질임을 알 수 있었다.
고에너지 초음파 여기 탄성파가 물체의 균열, 박리 등의 결함 부위를 통과할 때 서로 맞닿은 결함면은 균일하게 진동하지 않는다. 초음파 입사에 따른 결함 면 사이의 마찰(friction), 문지름 (rubbing) 또는 부딪침(clapping) 에 의해 진동 에너지가 결함 부위에서 국부적인 열로 변환된다. 이를 적외선 열 영상 카메라로 관측하면 구조물의 결함을 실시간으로 검출할 수 있다. 본 논문에서는 초음파 열 영상 검사를 이용한 인코넬 합금 박판의 브레이징 접합 결함 검출에 대해 기술한다. 2 kW 의 전력과 23 kHz 대역의 가진 주파수를 갖는 초음파 펄스를 280 ms 기간 동안 인코넬 합금의 브레이징 접합 박판에 입사시켰다. 브레이징 접합부의 결함위치 부근의 인코넬 합금 박판의 양면이 맞닿은 경계선에서 아주 밝은 국부적인 발열(핫 스팟)이 적외선 열 영상 카메라에 의해 관측되었으며 브레이징 접합 결함 위치에서도 미약한 열이 관측되었다. 배경 감산 평균 및 히스토그램 평활화 처리 등의 영상처리를 통해 브레이징 접합의 결함을 확인하였다.
Bolt degradation has become a major issue in the nuclear industry since the 1980's due to failure during operation. If small cracks in stud bolt are not detected early enough, they grow rapidly and cause catastrophic disasters. Their detection, despite its importance, is known to be a very difficult problem due to the complicated structures of the stud bolts. This paper presents a method of detecting and sizing a small crack in the root between two adjacent crests in threads. The key idea is from the fact that the Rayleigh wave propagates slowly along a crack from the tip to the opening and is reflected from the opening mouth. When there exists a crack, a small delayed pulse due to the Rayleigh wave is detected between large regularly spaced pulses from the thread. The delay time is the same as the propagation delay time of the slow Rayleigh wave and is proportional to the size of the crack. To efficiently detect the slow Rayleigh wave, three methods based on digital signal processing are proposed : modified wave shaping, dynamic predictive deconvolution, and dynamic predictive deconvolution combined with wave shaping.
본 연구는 저속의 UWB를 이용하여 지하 주차장, 터널 등 GPS로 위치 인식이 불가능한 실내 지역에서 차량관리 및 위치 인식을 하기 위한 목적으로 진행되었다. 본 논문에서는 IEEE802.15.4a의 2.45GHz 대역 표준으로 채택된 CSS(Chirp Spread Spectrum)를 이용하여 Ranging과 TOA(Time-of-Arrival)방식의 실내 위치인식 시스템을 제안 하였다. 기존의 실내 위치 인식기술로 사용되고 있는 Zigbee의 RSSI(Received Signal Strength Indication)는 환경 변화에 따른 오차율과 항상 최대 전력 사용을 필요로 하기 때문에 전력 소비가 많은 단점을 갖고 있다. 본 논문에서는 위에서 언급된 단점을 보완하기 위하여 위치기반으로 표준화된 801.15.4a Chirp 신호와 스펙트럼 방식의 특성을 이용한 SDS-TWR(Symmetrical Double Side-Two Way Ranging) 방식을 채택하여 TOA(Time of Arrival) 알고리즘을 통해 계산된 거리와 좌표를 측정하였다.. 컴퓨터 모의실험을 통해 오류 방지 알고리즘을 적용한 데이터 오류율이 1% 미만으로 줄었으며, 가중치 팩터와 노드 운영 방안을 이용한 좌표 측정에서 $6m{\times}3m$ 공간 안에 5cm 미만의 오차를 갖는 위치인식 시스템을 검증할 수 있었다.
Ophthalmic Laser System is widely used in Selective Laser Trabeculoplasty of Open Angle Glaucoma and Ocular Hypertension. Versatile ophthalmic laser system is a medical device with technology that checks the condition of the treatment area by irradiating a continuous laser pulse on the treatment area, and monitoring the microbubble reaction caused by the temperature increase of the melanosome through the ultrasonic signal and the optical signal sensor. It performs selective laser treatment without damaging the photoreceptor by controlling the wavelength of the laser when microbubbles are detected. This study aims to suggest a guideline for evaluating safety, performance and clinical effectiveness of Versatile Ophthalmic Laser System in accordance with the growing technology. International Standards, Regulations, and Clinical Trial Protocols were investigated and analyzed for this study. As a result of this study, the safety, performance and clinical effectiveness test guideline for Versatile Ophthalmic Laser System were proposed. This guideline will ensure the safety and efficacy of Medical device, and furthermore it is expected to be able to promote the development of technology development by supporting a clinical trial plan.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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