• Journal of the korean society of oceanography
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• 제31권2호
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• pp.64-74
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• 1996

Numerical experiments of OAT (Ocean Acoustic Tomography) are carried out in the East Sea of Korea where the canonical ocean has been perturbed by a mesoscale warm eddy and a thermal front. In order to estimate the horizontal and vertical structure of water temperature of the perturbed ocean, the experimental area is divided into 16 cells with 8 pairs of sources and receivers for a horizontal slice and the water column is divided into 8 layers for a vertical slice. The inversely estimated temperature field by using SVD (Singular Value Decomposition) method reveals the eddy and frontal structure clearly. The rms errors of the two horizontal slices are less than $0.4^{\circ}C$ and $1.7^{\circ}C$ at 400 m and 200 m depths, respectively, while the error in the vertical slice is less than $1.0^{\circ}C.$ For better estimation of temperature by OAT method, particularly for the East Sea, a range-dependent ray model should be used to solve the forward problem. At the same time, improvement in computing the refracted ray path between vertical layers is required to obtain more accurate travel time information. The results of the present experiment give rise to a possibility of application of OAT in remote sensing of the ocean thermal structure.

• 한국음향학회지
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• 제20권5호
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• pp.92-99
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• 2001

1999년 10월에 수행한 한국 동해 중북부 해역의 토모그래피 실험은 저주파수음원을 블라디보스톡 부근의 대륙붕 해역에 위치시켰고 수직선배열 수신기를 울릉도 부근에 고정시켜 원거리 음향 신호의 변화특성을 파악코저하였다. 음원은 위상 변조된 신호이며 울릉도 부근해역의 수직선배열 수신기를 이용하여 자료를 수집하였다. 수신된 자료에 대해 도달시간 및 그 변화를 파악하였다. 이를 위해 위상 변조된 신호를 복조하였으며 특성을 파악하기 위해 도달시간 확산 및 상관성 분석을 수행하였다. 분석결과 단주기성 변화가 존재하고 있으며 이는 내부파에 의한 매질의 수직 변동에 의한 영향이라 할 수 있다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제14권1호
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• pp.1-10
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• 2000

This work shows that it is possible to obtain information about more than one parameter from acoustic field information. A variety of ultrasonic Lamb wave modes were utilized to reconstruct thickness and density of an isotropic plate. An image reconstruction of one parameter (thickness of a plate) was carried out for four cases, i.e., the lowest symmetrical and anti symmetrical modes, and the fastest symmetrical and anti symmetrical Lamb waves among multiple modes. For two parameter reconstructions (thickness and density), the image processing was performed using the lowest symmetrical and antisymmetrical modes simultaneously. In this work, a modified version of algebraic reconstruction technique (ART), which is a form of finite-series expansion method, was employed to reconstruct the ultrasonically computed tomographic images. Results from several sample geometries are presented.

• 한국음향학회지
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• 제22권2호
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• pp.153-161
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• 2003

본 논문에서는 음파가 다중 경로를 통하여 수신되는 경우 음파의 도달시간을 보다 정확하게 파악하기 위한 방법으로 웨이브렛 패킷을 기반으로 한 신호 처리 기법을 제안하였다. 그 식별 성능 분석을 위해 제안된 방법과 기존의 정합 필터 방법을 모의 실험하였고, 또한 실측 신호에 대해 적용하여 비교 및 분석하였다. 그 결과 제안된 웨이브렛 패킷 기반의 신호처리 방법이 정합 필터 방법을 적용한 경우보다 많은 도달 시간을 식별하였고, 기존의 정합 필터 방법으로 식별하기 어려운 다중경로 환경에서의 도달시간을 보다 효율적으로 추정할 수 있는 가능성을 확인하게 되었다.

• 한국연소학회지
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• 제19권1호
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• pp.29-38
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• 2014

This paper described an experimental investigations of combustion instability mode in a lean premixed dual swirl combustor for micro-gasturbine system. When such the instability occurs, a strong coupling between pressure oscillations and unsteady heat release excites a self-sustained acoustic wave which results in a loud, annoyed sound and may also lead a structural damage to the combustion chamber. The detailed period of flame behavior and heat release in combustion instability mode have been examined with high speed OH and CH-PLIF system and $CH^*$ chemiluminescence measurement, flame tomography with operated at 10 kHz and 6 kHz each. Experiment results suggest that unstable flame behavior has a specific frequency with 200 Hz and this frequency is accords with about 1/2 sub-harmonic of combustor resonance frequency, not fundamental frequency. This is very interesting phenomenon that have not reported yet from other previous works. Therefore, when a thermo-acoustic instability with Rayleigh criterion occurs, the fact that the period of heat release and flame behavior are different each other was proposed for the first time through this work.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1998년도 학술발표대회 논문집 제17권 1호
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• pp.491-494
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• 1998

해양음향 토모그래피는 해수중을 전파하는 음파의 전파시간을 측정하여 이것으로부터 수온 및 유속의 분포를 구하는 새로운 관측기법이다. 해양음향 토모그래피에 의한 실시간 유속측정 시스템을 구축하기 위한 기초실험으로서 해양음향 토모그래피의 유속측정 유효성을 검증하기 위하여 쌍방향 음파전파의 해양음향 토모그래피 실험을 1997년 4월중에 거제도 남쪽해역에서 실시하였다. 실험시의 해양물리 환경을 고찰하고 토모그래피에 의한 유속측정 결과를 초음파 유속계(ADCP)에 의한 유속측정 결과와 비교 분석하였다. 그 결과 토모그래피에 의한 유속측정은 매우 양호하게 나타나, 향후 유속측정법으로 활용성이 크리라 기대되었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제1권1호
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• pp.49-56
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• 1998

탄성파토모그래피는 고해상의 자료분석을 필요로 하는 환경이나 토목 등 공학적 응용분야에서 지하구조를 결정하기 위해 널리 사용되는 방법이다. 지금까지의 탄성파토모그래피는 대부분 주시역산에 의존해 왔으나 최근에는 파형정보를 이용하는 역산기법들이 활발히 연구되고 있다. 본 연구에서는 이러한 파형정보를 이용하여 음파 매질에서의 이차원 전파형 역산 알고리듬을 개발하였다. 전파형 역산은 Born역산의 약산란장 가정이나 주시역산의 고 주파수 가정이 필요 없는,분해능이 가장 좋은 방법이다. 그러나 초기추정값이 실제 모델과 많이 다를 경우 국부 최소값에 빠진다는 단점이 있다. 본 연구에서는 주시 역산을 통해 배경값을 추정하고 이를 초기추정 값으로 주어 전 파형 역산을 수행하는 알고리듬을 개발하였다. 본 알고리듬을 인공탄성파자료에 적용한 결과, 주시 역산 결과를 전파형 역산의 초기치로 사용할 경우 오차의 수렴속도가 매우 빠르고 분해능이 뛰어난 영상을 제공함을 확인할 수 있었다. 이는 주시역산을 통한 배경값 추정이 전파형 역산의 국부 최소값 문제와 계산 시간의 문제를 효과적으로 해결할 수 있는 방안임을 시사한다. 또한 축소모형실험자료에 대하여 본 알고리듬을 적용한 결과 재구성된 속도구조가 실제 모형과 잘 일치함을 알 수 있었고, 이를 통하여 현장자료에 대한 적용가능성을 확인하였다.

• Archives of Plastic Surgery
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• 제37권5호
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• pp.626-632
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• 2010

Purpose: Nasal bone fractures are often classified as minor injury. However, the incidence of posttraumatic nasal deformity remains alarmingly high. It is because of unnoticed septal fracture. This study was conducted to determine the necessity of septoplasty for patients with nasal bone fracture accompanying grade I septal fractures. Methods: Among 105 patients with nasal bone fractures, 52 who had grade I septal fracture were diagnosed based on physical examination and computed tomography. Patients' age ranged from 14 to 65 years (mean 29.25 years), and 35 were male and 17 female. Patients were divided into 2 groups according to surgical treatment methods: patients who underwent closed reduction only (group 1, n=28) and those who underwent simultaneous closed reduction and septoplasty (group 2, n=24). The treatment outcomes were evaluated by comparing changes in nasal airway volume measured by acoustic rhinometry before the surgery, 3 months and 6 months after the surgery according to the timing of surgical repair and surgical treatment methods. Results: Nasal airway volume increased after the surgery by 17.8% in 3 months after the surgery, 25.2% in 6 months in group 1 and by 22.7% in 3 months, 35.8% in 6 months in group 2. The increase in airway volume after the surgery by 26.3% in 3 months after the surgery, 34.2% in 6 months after the surgery in operation within 1 week after trauma and by 12.1% in 3 months, 22.2% in 6 months after the operation later 1 week after trauma. The difference was statistically significant. Three patients in group 1 complained of intermittent nasal obstruction, two of whom showed a decrease in nasal airway volume by acoustic rhinometry. Conclusion: Most patients with nasal bone fractures accompanying grade I septal fractures have been treated with closed reduction in clinical settings. However, the results of this study suggest that septoplasty be performed after a correct diagnosis of septal fracture is made through comprehensive physical examination and computed tomography. Septoplasty is important to obtain more favorable outcomes and reduce complication.

• 비파괴검사학회지
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• 제36권1호
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• pp.27-34
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• 2016

본 논문은 초음파를 이용한 단층촬영(ultrasound computed tomography, UCT)을 위해 사용되는 영상 복원 방식에서 실제 사용되는 초음파 트랜스듀서의 조합에 따른 영항을 다루었다. 촬영 대상의 속도 분포를 구하기 위해서 라돈 변환(radon transform)을 사용하였으며, 음향 임피던스의 영상화를 위하여, 시간지연(delay and sum)방식을 사용하였다. 음향 임피던스 영상의 경우 속도 분포 영상에 의해 보정하여 더 정확한 영상을 복원하였다. 매질의 특성에 따른 감쇠, 굴절 및 반사를 고려한 초음파 시뮬레이터로 128개의 환형 트랜스듀서 어레이를 구현하였으며, 5 MHz의 중심주파수로, 5 cm의 인체조직 영상을 구현하였다. 실제 구현을 위한 최적의 트랜스듀서 조합을 찾기 위해, 점 진원(point source), 평면 트랜스듀서(flat transducer), 집속 트랜스듀서(focused transducer)를 이용해서 속도 분포에 대한 영상과 음향 임피던스 영상을 구현하여 비교하였다. 또한 시뮬레이션 상에서는 송신 및 수신 트랜스듀서가 모두 점 트랜스듀서인 경우가 가장 좋은 결과를 보여주었으나, 실제 구현을 고려하면 송신은 평면 트랜스듀서가 수신은 점 트랜스듀서로 하는 조합이 가장 현실적으로 좋은 결과를 보여준다.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제62권6호
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• pp.712-722
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• 2019

Objective : Although magnetic resonance guided focused ultrasound (MRgFUS) has been used as minimally invasive and effective neurosurgical treatment, it exhibits some limitations, mainly related to acoustic properties of the skull barrier. This study was undertaken to identify skull characteristics that contribute to optimal ultrasonic energy transmission for MRgFUS procedures. Methods : For ex vivo skull experiments, various acoustic fields were measured under different conditions, using five non-embalmed cadaver skulls. For clinical skull analyses, brain computed tomography data of 46 patients who underwent MRgFUS ablations (18 unilateral thalamotomy, nine unilateral pallidotomy, and 19 bilateral capsulotomy) were retrospectively reviewed. Patients' skull factors and sonication parameters were comparatively analyzed with respect to the cadaveric skulls. Results : Skull experiments identified three important factors related skull penetration of ultrasound, including skull density ratio (SDR), skull volume, and incidence angle of the acoustic rays against the skull surface. In clinical results, SDR and skull volume correlated with maximal temperature (Tmax) and energy requirement to achieve Tmax (p<0.05). In addition, considering the incidence angle determined by brain target location, less energy was required to reach Tmax in the central, rather than lateral targets particularly when compared between thalamotomy and capsulotomy (p<0.05). Conclusion : This study reconfirmed previously identified skull factors, including SDR and skull volume, for successful MRgFUS; it identified an additional factor, incidence angle of acoustic rays against the skull surface. To guarantee successful transcranial MRgFUS treatment without suffering these various skull issues, further technical improvements are required.