• 비파괴검사학회지
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• 제21권3호
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• pp.288-298
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• 2001

복합재료는 우수한 재료특성을 가지고 있어 기존의 금속 재료를 대신하여 많은 분야에서 사용되고 있다. 최근 들어서 큰 하중을 받는 구조재로 사용이 확대되면서 많은 수의 복합재료 단일층을 두껍게 적층한 두꺼운 복합재료의 사용이 늘어나고 있다. 복합재료를 두껍게 적층하는 경우 성형과정 중에 보강섬유 굴곡이 발생하기 쉬운데 두꺼운 복합재료 내에 발생한 보강섬유의 굴곡은 강성 및 강도를 감소시켜 구조물의 안정성을 저하시킨다. 따라서 두꺼운 복합재료로 만들어진 구조물에 내재된 보강섬유 굴곡의 유무나 정도를 알아내는 것은 구조물의 안전성 확보를 위해 매우 중요하다. 본 연구에서는 초음파를 이용한 비파괴 평가를 위해 굴곡진 보강섬유를 가진 복합재료 내에서 초음파 전파 특성에 대한 연구를 수행하였다. 여러 가지 일정한 굴곡비의 보강섬유 굴곡을 가지는 두꺼운 복합재료에 대해서, 평면파(plane wave) 이론과 파선 추적(ray tracing) 이론을 이용한 수치 해석 방법으로 초음파 전파에서 보강섬유의 굴곡의 영향을 예측하고, 보강섬유 굴곡 정도에 따른 초음파 전파 특성의 변화를 예측하였다. 이론적 해석을 검증하기 위해서 여러 가지 일정한 보강섬유의 굴곡비를 가지는 복합재료 시편을 제작하여, 초음파 투과법(through-transmission) 시험을 수행하였다. 이를 통해 일정한 보강섬유의 굴곡을 가지는 복합재료 내의 초음파 전파 특성과, 보강섬유의 굴곡 정도에 따른 초음파 전파 특성의 변화를 이론적으로 얻어진 결과와 비교하여 두꺼운 복합재료 내에 존재하는 보강섬유의 굴곡이 초음파 전파에 미치는 영향을 알 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제23권1호
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• pp.30-37
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• 2003

수동 초음파검사를 자동검사로 대체하기 위해서는 탐촉자의 위치정보를 정확하게 제어할 수 있는 주사장치가 필수적이다. 위치정보를 알기 위하여 기존의 모터제어 주사장치에서는 엔코더를 사용하고 있으며 엔코더는 여러 가지 측면에서 많은 장점을 가지고 있으나 주사 중에 미끄러짐(slip)이 발생하면 엔코더 위치정보의 정확도에 많은 오차가 포함되게 된다. 따라서, 미끄러짐이 있는 경우의 위치정보는 무의미하게 되며, 자동초음파검사의 신뢰도는 큰 문제가 된다. 그러므로 미끄러짐을 피해야 하나 현재는 이를 완전히 해결하는 방법은 없는 상태이다. 본 논문에서는 이와 같은 문제점을 해결하고 엔코더를 대체할 수 있는 새로운 개념의 초음파검사 자동 주사장치의 위치 제어기술을 제안하고 이 방법이 실제 사용 가능함을 확인하였다 즉, 주사하고자 하는 직선 영역에 송신용 표면파 탐촉자를 부착하고 주사장치에 부착된 수신용 탐촉자에서 표면파를 수신하여 현재의 주사장치의 위치를 계산하고 이를 바탕으로 주사하고자 하는 거리만큼의 주사장치의 이동을 제어할 수 있다.

• 한국자원식물학회지
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• 제22권5호
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• pp.381-388
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• 2009

참취, 좀개미취, 큰금계국, 기생초 꽃 추출물의 항산화효과를 증가시킬 수 있는 적정 추출방법을 개발하기 위하여 환류냉각추출한 추출물과 15, 30, 45분 동안 초음파 추출한 추출물의 항산화 활성을 비교하였다. 추출수율은 모두 초음파 추출물에서 높게 나타났다. 종에 따라 적정 추출시간은 다르게 나타났으나, 4종 모두 초음파추출물이 환류 냉각추출물 보다 DPPH와 ABTS radical 소거능 및 Ferrousion chelating 활성이 우수하거나 유사하였다. 총 폴리페놀 및 플라보노이드의 함량 또한 대체로 초음파추출물에서 높게 나타났으며, 4종 모두 추출시간이 길어질수록 항산화물질 함량도 증가되는 경향을 보였다. 참취와 큰금계국 꽃 추출물의 지질과산화 억제활성을 비교한 결과, 참취 꽃은 환류냉각추출물, 큰금계국 꽃은 초음파 15분 처리구에서 지질과산화 억제활성이 우수하였다. 연구의 결과, 식물 종 및 목표로 하는 항산화 효과에 따라 추출시간에 차이는 있으나, 초음파추출이 환류냉각추출보다 추출시간이 짧고 항산화 효과를 증가시킬 수 있는 효과적인 추출방법임을 확인할 수 있었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.919-927
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• 2023

탄성 초음파는 양성 종괴에 비해 악성 종괴의 경우 조직이 더 단단하다는 것을 이용하여 종괴의 탄성계수에 따라 진단의 특이도를 높여주어 불필요한 조직검사를 줄이는데 도움이 되고 있다. 이러한 탄성 초음파 검사는 검사 장비나 검사자에 따라 재현성의 문제가 있을 수 있기에, 본 연구에서는 탄성 초음파 검사의 신뢰성을 확인하고자 탄성 초음파의 탄성값 반복 측정시 재현성에 관한 팬텀 영상 평가를 분석하였다. 한천과 젤라틴을 이용하여 각각 다른 강성을 가지는 3개의 모조 병소를 표면으로부터 깊이가 다르게 삽입한 팬텀을 자체 제작하여 전단파 탄성 초음파를 이용하여 탄성값을 반복 측정하였다. 병소의 강성과 깊이의 차이에 따라 측정된 탄성값의 재현성이 유지되는지를 분석해 보았다. 실험 결과 전단파 탄성 초음파의 탄성값과 병소의 깊이, 병소의 강성과 깊이는 통계적으로 유의할 만큼 상관관계를 나타내지 않았다. 하지만 강성이 가장 낮은 모조 병소에서는 병소의 깊이에 따라 탄성값은 p<0.001으로 통계적으로 유의했고 높은 상관관계를 보였다. 병소의 강성과 깊이의 차이에 따라 전단파 탄성초음파의 탄성값의 반복 측정시 측정값의 차이는 발생하지만, 진단에 영향을 주지 않는 수준이므로 전단파 탄성초음파 검사는 신뢰할 수 있는 검사방법이기에 유방 결절의 진단에 있어서 전단파 탄성초음파 검사가 도움이 될 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.401-406
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• 2017

유방암 발생률이 해마다 증가하여 그에 따라 유방 종양을 진단하는 검사인 조직검사의 횟수도 같이 증가하고 있다. 조직검사는 침습적 검사로써 환자들의 불안감과 감염, 출혈 등의 부작용이 발생하고 있다. 본 연구에서는 유방 병변 환자를 대상으로 회색조 초음파와 탄성초음파검사 모두 실시한 69명을 대상으로 회색조 초음파는 BI-RADS Category에 따라 분류하고, 탄성초음파검사는 횡파의 전파 속도를 환산하여 나타낸 kPa값을 Color overlay pattern으로 분류하였다. 민감도와 특이도의 합이 가장 높은 최적의 Cut-off value는 54.70 kPa로 나타났다. Color overlay pattern에서 Dark Blue 42명, Light blue ~ Red 27명으로 분류된 결과와 BI-RADS Category 분류 결과인 양성 40명, 악성 29명으로 분류된 결과가 유사하다. 따라서 Color overlay pattern에서 Dark Blue에 분류될 경우에는 양성, Light blue ~ Red에 분류될 경우에는 악성으로 의심할 수 있을 것으로 판단된다. 결론적으로 유방 탄성초음파는 무분별한 유방 조직검사의 횟수를 줄이고 양성종양과 악성종양을 구분하는데 획기적인 역할을 할 것으로 사료된다.

• 비파괴검사학회지
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• 제24권2호
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• pp.136-141
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• 2004

배관에서의 균열 탐지를 위해서 비틀림 모드 유도초음파 검사법을 적용하였다. 배관에서 비틀림 모드의 생성 및 수신을 위하여 배열형 전자기음향 탐촉자 (EMAT, electromagnetic acoustic transducer)를 설계, 제작하였다. 직경 2.5 인치의 배관에 대해 주파수 2000kHz의 비틀림 모드 유도초음파를 적용하였으며 가진용으로 4개의 배열형 EMAT를 제작하였으며, 별도의 수신용 EMAT를 설계 제작하였다. 실제 중수로 피더관 mock-up에 대해 곡관부에 다양한 깊이의 인공 결함을 가공한 뒤 약 2 hi 거리에서 각각의 탐지능을 실험하였다. 결함 깊이가 관 두께 대비 5% 인 경우에도 결함 신호를 탐지할 수 있었으나 결함의 깊이와 신호 진폭과의 관계성은 나타나지 않았다.

• 비파괴검사학회지
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• 제25권2호
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• pp.103-109
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• 2005

섬유강화복합재료의 품질향상을 위하여 제조공정중에 발생하게 되는 층간 분리 및 기공 등의 결함이 온라인상에서 검출되어야 한다. 일반적으로 섬유강화복합재료의 비파괴 평가에 있어서 초음파 평가기법이 널리 이용되고 있으나 기존의 초음파 평가 기법은 초음파 전파를 위하여 접촉이 이루어져야 하는 단점이 있다. 따라서 기존의 초음파 평가기법은 비접촉의 기법이 아니므로 제조공정중에 적용할 수 없다. 비접촉식의 초음파 평가 기법을 구현하기 위하여 광학적 기법의 레이저 기법이 적용되었으며 본 연구에서는 레이저 유도 초음파 발생 기법과 레이저 간섭계를 이용한 수신기법이 섬유강화 복합재료 판재에서 적용되었다. 레이저 유도 초음파는 펄스레이저에 의한 복합재료 표면의 순간적인 가열과 이에 의한 열변형으로 발생되어 전파되며 본 연구에 가속도계, AE센서 등 주파수 범위가 다른 수신센서를 이용하여 전파방향 변화에 따른 유도 초음파를 수신하였으며 수신된 유도초음파의 전파방향에 따른 전파속도를 비교하였다. 또한 비접촉 수신기법으로 레이저 간섭계를 이용하여 탄소섬유강화 복합재료에서의 초음파를 수신하고 그 주파수 특성을 분석하였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제26권5호
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• pp.657-666
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• 2020

A rotational pulse-echo ultrasonic propagation imager that can inspect cylindrical specimens for material nondestructive evaluations is proposed herein. In this system, a laser-generated ultrasonic bulk wave is used for inspection, which enables a clear visualization of subsurface defects with a precise reproduction of the damage shape and size. The ultrasonic waves are generated by a Q-switched laser that impinges on the outer surface of the specimen walls. The generated waves travel through the walls and their echo is detected by a Laser Doppler Vibrometer (LDV) at the same point. To obtain the optimal Signal-to-Noise Ratio (SNR) of the measured signal, the LDV requires the sensed surface to be at a right angle to the laser beam and at a predefined constant standoff distance from the laser head. For flat specimens, these constraints can be easily satisfied by performing a raster scan using a dual-axis linear stage. However, this arrangement cannot be used for cylindrical specimens owing to their curved nature. To inspect the cylindrical specimens, a circular scan technology is newly proposed for pulse-echo laser ultrasound. A rotational stage is coupled with a single-axis linear stage to inspect the desired area of the specimen. This system arrangement ensures that the standoff distance and beam incidence angle are maintained while the cylindrical specimen is being inspected. This enables the inspection of a curved specimen while maintaining the optimal SNR. The measurement result is displayed in parallel with the on-going inspection. The inspection data used in scanning are mapped from rotational coordinates to linear coordinates for visualization and post-processing of results. A graphical user interface software is implemented in C++ using a QT framework and controls all the individual blocks of the system and implements the necessary image processing, scan calculations, data acquisition, signal processing and result visualization.

• 한국정밀공학회지
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• 제28권4호
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• pp.521-525
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• 2011

It is known that the low-intensity sound stimulation really affect to grow the cell. The cellular growth mechanism, however, does not been clearly identified even the effect on the low-intensity sound stimulation. The purpose of this study is to investigate the effect of low-intensity sound stimulation on the alveolar UC-MSC proliferation. Before the low-intensity sound stimulation is applied, the UC-MSC are cultured for 24 hours to facilitate their attachments. The cells are divided into two groups. And each was exposed to a medium with or without the low-intensity ultrasound stimulation at 71dB intensity level. The UC-MSC are again divided into three treatment groups of group 1, 2, and 3 and exposed to a frequency at 50Hz, 100Hz, and 1000Hz, respectively. In the results, it is investigated that the growth rates of UC-MSC for the stimulated groups were higher than those of control groups. In 1000Hz frequency, the number of UC-MSC cell is significantly higher than control groups (p>0.05). We would put the hypothesis that the cell growth could be enhanced by an appropriate low-intensity sound stimulation.

• 한국음향학회지
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• 제24권5호
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• pp.282-293
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• 2005

음향 탄성영상법은 외부 진동을 조직에 인가하고 조직 운동을 측정함으로써 조직의 탄성을 영상화하는 초음파영상기법이다. 본 논문에서는 음향 탄성영상법에서 표면 진동자에 의해 연조직 내에 파동이 발생되는 특성과 모드패턴이암과 같은 병변 검출에 미치는 영향을 조사였다. 이를 위해 반공간, 두께가 일정한 무한평판, 그리고 유한 크기 조직에서 발생된 진동패턴을 이론과 유한요소법으로 계산하고 분석하였다. 유한 너비 진동원에 의해 조직에는 특정한 방향으로 강하게 전달되는 횡파가 발생하였으며, 그 특성은 진동자 너비, 주파수 및 진동자로부터의 거리에 의존하였다. 유한 크기 조직에서 병변의 검출가능성은 변위영상에서는 조직내 모드패턴에 큰 영향을 받았으며, 이에 비해 변형률영상에서는 모드패턴에 덜 민감하고 검출가능성도 아주 높은 것으로 나타났다.