• 한국음향학회지
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• 제40권6호
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• pp.587-592
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• 2021

노화 및 골다공증으로 인해 긴 뼈에서 발생하는 피질골의 두께 변화는 골절의 위험인자로 알려져 있다. 본 연구는 200 kHz의 중심주파수 및 12.7 mm의 직경을 갖는 한 쌍의 트랜스듀서와 함께 축방향 전파법을 이용하여 윗면이 2 mm 두께의 실리콘 고무층으로 덮인(1 mm부터 4 mm까지의 두께를 갖는) 아크릴판으로 제작된 7개의 연조직-골 모사 팬텀에서 피질골 두께에 대한 유도초음파 위상속도의 의존성을 고찰하였다. 모든 연조직-골 모사 팬텀에서 서로 다른 속도를 갖는 First Arriving Signal(FAS) 및 Slow Guided Wave(SGW)가 전파하는 것으로 일관되게 관찰되었다. FAS의 위상속도는 피질골 두께가 증가함에 따라 약간 감소하는 반면 SGW의 위상속도는 피질골 두께가 증가함에 따라 크게 감소하는 것으로 나타났다. FAS 및 SGW의 위상속도는 각각 실리콘 고무층을 갖지 않는 아크릴판에서 전파하는 S0 및 A0 램 모드의 위상속도와 거의 일치하는 것으로 나타났으며, 이는 아크릴판의 윗면을 덮고 있는 연조직 모사 물질(2 mm 두께의 실리콘 고무층)의 존재가 위상속도 측정에 큰 영향을 미치지 않는다는 것을 의미한다.

• 한국음향학회지
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• 제42권5호
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• pp.412-421
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• 2023

초음파 뇌 자극술을 통하여 뇌 심부의 국소 지역에 있는 뇌 세포의 활성화를 유도할 수 있으며, 이를 통하여 저하된 뇌 기능을 치료하는데 효과가 있음이 보고되어 왔다. 반면, 초음파 자극의 종류에 따라 신경 변조의 효율과 방향이 달라질 수 있음이 알려져 있어, 적절한 초음파 자극의 종류를 확립하는 연구가 중요하다. 따라서, 본 논문에서는 이를 효과적으로 최적화 하기 위해 세포 배양시 사용되는 커버슬립 기반의 초음파 변환자를 제안하고자 한다. 균일한 초음파 자극을 전도하기 위해서 폴리머 압전소자(Poly-vinylidene fluoride-trifluorethylene, PVDF-TrFE)를 스핀 코팅하고 패를린 절연층을 상단에 적층시켜 음압 출력을 극대화 시켰다. 개발된 초음파 변환자 융합 커버슬립은 초음파자극기 표면에 배양된 수십개의 신경세포에 균일하고 정확한 초음파 자극을 전달 할 수 있고, 자극에 따른 세포의 반응을 형광 현미경으로 실시간 관찰 가능하다. 따라서, 동일한 초음파 자극에 대한 세포의 반응 신호를 최대 수십개 세포로부터 동시에 획득 가능하므로, 반응 신호를 평균 한다면 낮은 강도의 초음파 자극에 따른 뇌 세포의 미세한 반응을 검출할 수 있을 뿐만 아니라, 초음파 변환자와 물의 표면 등에서 발생하는 정현파에 의한 자극의 왜곡 현상을 줄일 수 있어서 사용자가 원하는 초음파 자극을 정확하게 세포로 전달 가능하다. 이렇게 개발된 초음파 변환자를 통해 변환자 표면에 배양된 별세포에서 6 MHz, 0.2 MPa의 저강도 초음파 자극에 의해 유도된 칼슘 반응을 성공적으로 관찰할 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제22권12호
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• pp.67-76
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• 2006

준설 매립된 연약지반이나 해성 점토의 전단강성 평가는 시료 교란의 영향으로 많은 어려움이 있다. 본 연구는 기존의 현장 전단파 시험들의 몇가지 제약 조건을 극복한 새로운 현장 전단파 시험 장치를 개발하고 적용성에 대하여 기술한 것이다. 장치 설계 고려사항은 교란효과, 트랜서듀서 간의 전기적 간섭, 케이블 사이의 전자기 커플링, 자체음향 차단, 전단파의 이동 간격 유지, 트랜서듀서의 회전, 프레임(frame)을 통한 파의 직접적 전달, 그리고 트랜서듀서와 케이블의 보호를 포함한다. 이들 고려사항은 현장과 실내실험을 통하여 지속적으로 개선되었다. 현장 전단파 속도는, 어떠한 역산기법 없이, 전단파의 이동거리와 이동시간으로부터 직접 계산되었다 개발된 현장 전단파 프로브는 깊이 30m까지 적용되었다. 실험결과 현장 전단파 프로브를 이용하여 모래와 점토지반에서 매우 세밀한 전단파 프로파일을 산정할 수 있었다. 또한 실험부지에서 수행된 콘관입실험결과와도 좋은 상관관계를 나타내었다. 본 논문에서 제시된 현장 전단파 프로브는 연약지반의 동적 특성 평가를 위한 현장 전단파 속도 측정에 매우 효과적인 장치임 보여준다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권5A호
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• pp.699-707
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• 2008

교량구조물의 안전성 평가에 있어서 처짐형상을 측정하는 것은 매우 중요한 요소이다. 그러나 교량의 처짐을 측정하는 작업은 일반적으로 용이하지 않으며, 경우에 따라서 측정점이 제한되거나 많은 비용이 소요된다. 따라서 최근에 광섬유 변형률센서를 이용한 교량의 처짐형상을 간접적으로 추정하는 연구가 진행되고 있으나 단순지지 형식의 교량에 주로 적용되고 있다. 본 연구에서는 현수교의 고전적인 처짐이론을 적용하여 측정된 변형률로부터 처짐형상을 추정하는 기법을 제시하였으며, 이에 대한 검증을 위하여 남해대교를 대상으로 현장 재하시험을 수행하였다. 남해대교 보강형 내부에 부착한 FBG 변형률센서를 이용하여 변형률을 계측하였으며, 제안한 추정기법을 적용하여 얻어진 처짐형상을 정밀측량데이터 및 구조해석결과와 비교분석하였다. 결과적으로 본 연구에서 제안한 현수교 처짐형상 추정기법의 적용가능성을 검증하였으며, FBG 변형률센서의 현장 적용성을 확인하였다.

• 산업융합연구
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• 제21권10호
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• pp.57-63
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• 2023

평활근 수축에 대한 감초산(glycyrrhizic acid)의 효과를 연구하고자 하였고 관련 상세 기전을 결정하기 위해 glycyrrhizic acid가 agonist-sensitive하게 평활근 수축한다는 가설을 제시하였다. S/D rats의 평활근을 수조 내 준비하였고 신호 변환기에서 평활근에 의한 운동 신호가 전기적 신호로 변환되어 생리기록기에 표시되는 데이터는 일원배치 분산분석으로 분석하였다. 재미있게도, 감초산은 불화물, 트롬복산 유사체 등 굵은 미세섬유성 조절성 수축제에 의한 평활근 수축을 중등도로 억제하였고 (농도 0.01, 0.03, 0.1 mM 불화물에서 p=0.113, 0.008, 0.004 (Student's t-test), p=0.113, 0.008, 0.004 (One way ANOVA), 그리고 0.01, 0.03, 0.1 mM 트롬복산 유사체에서 p=0.156, 0.004, 0.003 (Student's t-test), p=0.156, 0.004, 0.003 (One way ANOVA)) 포볼 에스테르 등 가는 미세섬유성 조절성 수축제에 의한 평활근 수축에 대해 효과가 소실되었다 (0.01, 0.03, 0.1 mM 포볼 에스테르에서 p=0.392, 0.086, 0.065 (Student's t-test), p=0.392, 0.086, 0.065 (One way ANOVA)). 이러한 결과는 내피 기능이 억제된 평활근에서 감초산은 평활근 내피에서 EDRF (NO) 생성 효과 외에 주로 ROCK 활성 감소 등 평활근에 대한 직접적 효과를 통해 최종적으로 평활근에서 악틴-미오신 상호작용을 제한하여 평활근을 이완시키는 것으로 생각된다.

• 한국음향학회지
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• 제29권5호
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• pp.303-313
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• 2010

본 논문에서는 25 kHz의 반송파와 5 kHz의 심볼율을 갖는 QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) 통신시스템에서 수신된 신호를 100 kHz로 샘플링하여 전송데이터를 복원하는 수중통신용 수신기의 구조에 대하여 논한다. 또한, 천해역에서 제작한 센서를 이용하여 취득한 데이터를 2:1의 비율로 간축한 후 설계한 수신기의 입력으로 하여, 결합채널등화기 출력신호의 BER (Bit Error Rate) 을 최소화하는 결합채널등화기의 FF (Feed-Forward) 및 FB (Feed-Back) 필터 탭 수 및 RLS (Recursive Least-Square) 알고리듬의 망각인자 등의 설계 파라미터를 도출하였다. 취득 신호의 전송거리는 각각 1.4 km, 2.9 km, 4.7 km이다. 분석결과 BER을 최소화하기 위한 결합채널등화기의 FF 와 FB 탭 수는 전송거리에 따라 상이하나 망각인자는 0.997에서 최적 또는 최적에 가까운 성능을 보이는 것을 확인하였다. 그러므로, 수중음향통신 수신기 설계시 망각인자, ${\lambda}$,는 0.997로 고정하고, 전송거리에 따라 최적의 성능을 갖는 결합채널등화기의 FF 필터 탭 수와 FB 필터 탭수를 가변적으로 변경할 수 있는 구조를 갖는 수신기를 설계하는 것이 바람직하다는 결론을 얻을 수 있었다. 또한, 수신기 성능 분석을 통하여 본 논문에서 고려하는 시스템에서는 16탭 길이를 갖는 간단한 형태의 필터를 161탭 길이를 갖는 정합필터 대신에 수신기의 저역통과필터로 사용하더라도 성능의 열화가 적음을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제28권7호
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• pp.661-667
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• 2009

해면질골에서 위상속도 및 감쇠계수와 구조적 특성 사이의 상관관계를 고찰하기 위하여 나일론 줄을 평행하게 배열하여 제작된 해면질골 팬텀이 이용되었다. 7개의 해면질골 팬텀의 골소주 간격 (trabecular separation; Tb.SP)은 $300\;{\mu}m$부터 $900\;{\mu}m$까지 분포하였으며, 골용량 비율 (volume fraction: VF)은 1.6%부터 8.7%까지 분포하였다. 해면질골 팬팀의 위상속도 및 감쇠계수는 12.7 mm의 직경 및 1 MHz의 중심 주파수를 갖는 한 쌍의 광대역, 비집속형 초음파 변환기와 함께 수중에서 투과법을 이용하여 측정되었다. 1 MHz에서 측정된 위상속도 및 감쇠계수는 Tb.Sp이 증가함에 따라 거의 선형적으로 감소하였으며, VF이 증가함에 따라 거의 선형적으로 증가하였다. 위상속도 및 감쇠계수를 독립변수로 하고 Tb.Sp 및 VF을 종속변수로 하는 단순 및 다중선형회귀모델로부터 VF 예측을 위한 결정계수가 Tb.Sp 예측을 위한 결정계수에 비하여 높게 나타나는 것을 알 수 있었다. 이와 같이 나일론 줄을 평행하게 배열하여 제작된 해면질골 팬텀에서 나타나는 결과는 사람의 해면질골에서 나타나는 결과와 잘 일치하였으며, 해면질골에서 위상속도 및 감쇠계수 측정으로부터 구조적 특성 평가가 가능하다는 것을 알 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제43권3호
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• pp.361-367
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• 2024

공기중 초음파 측정은 각종 기계 설비류의 이상 발생 예방 활동으로 산업계에서 사용되고 있다. 최근에는 다수의 초음파 센서 배열을 이용하여 설비의 이상 발생 위치를 찾을 수 있는 공기중 초음파 영상화 기법의 활용이 증가하고 있다. 초음파 음원의 위치를 가시화하기 위해 센서 별 위상 차이를 이용하는 빔형성법이 사용된다. 2차원 평면에 분포된 초음파 센서 배열을 이용해 3차원 공간에서 빔형성 파워 분포를 구할 수 있다. 본 논문에서는 관심 파장보다 크기가 큰 초음파 센서로 구성된 랜덤 희소배열(random sparse array)을 사용하고, 초음파 배열이 분포한 평면으로부터 일정한 거리만큼 떨어진 평행한 평면 내에서의 빔형성 파워 분포를 통해서 음원의 위치를 보여주는 영상화 기법을 구현하고자 한다. 기존의 빔형성법은 사용 하는 배열 센서의 개수와 그에 따른 구경의 크기 등에 의해 공간 해상도가 제한될 수 밖에 없다. 본 연구에서는 배열이 가지는 기하학적 제약을 극복할 수 있는 방법으로 기능성 빔형성법을 적용하여 고해상도 초음파 영상화 기법을 구현하였다. 기능성 빔형성법은 수학적으로 일반화된 형태의 빔형성법으로 표현가능하고, 기존의 빔형성법을 통해 얻어진 영상에서 주엽의 폭과 부엽의 크기를 저감시키는 역할을 하여 고해상도 영상화를 얻을 수 있는 장점이 있다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안한 방법에 의한 영상화 성능을 관찰한 결과, 초음파 희소배열을 이용하여 공기중 초음파 음원의 해상도 증대가 성공적으로 구현됨을 확인할 수 있었다.

• Korean Journal of Acupuncture
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• 제24권2호
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• pp.129-139
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• 2007

목적 : Signal transducers and activators of transcription 6 (Stat 6) 유전자는 면역세포의 발달에 있어서 중요한 유전인자이며, IL-4와 같은 사이토카인에 의해 유전자 발현이 조절된다. 본 연구에서는 Stat 6 유전자 제거 생쥐와 정상 (wild type, W/T) 생쥐에 carrageenan으로 염증을 유도한 후 족삼리에 침치료를 시행하여 시상하부에서의 유전자 발현 양상을 분석하고자 하였다. 방 법 : BALB/c (W/T, n=12) and BALB/c-Stat 6 유전자 제거 생쥐 (n=12)의 발뒤꿈치 표피에 1% carrageenan을 30 ul 주사하여 염증을 유도하였다. 침은 염증 유도 30분 후에 족삼리(ST36)에 시침하였으며, 염증유도에 의한 부종 증가율을 매 시간마다 측정하여 총 5시간동안 측정하였다. 마이크로에러이는 Stat 6 유전자 제거 생쥐를 염증 유발 군과 염증유발 후 침을 처치한 군으로 나누고, 시상하부를 적출하여 RNA를 분리한뒤 마이크로어레이 프로파일을 분석하였다. 결 과 : 염증에 의한 부종증가율을 비교한 결과, Stat 6 유전자 제거 생쥐 그룹의 부종증가율이 W/T 생쥐의 부종 증가율보다 약 50 % 정도 감소하였으며, 각 3, 4, 5시간째에 유의한 차이를 나타내었다. (각 p<0.05). W.T생쥐군과 Stat 6 유전자 제거 생쥐군 모두에서, 침 처치군이 염증 유발 군에 비해, 염증 유발 2시간 후부터 유의한 감소를 나타내었다. 시상하부의 유전자 발현을 관찰한 결과, 39개의 유전자가 3배 이상 감소하였으며, 19개의 유전자는 3배 이상 증가하였다. 결 론 : W/T 생쥐군과 Stat 6 유전자 제거 생쥐 모두에서 침의 진통효과는 나타나며, 이의 기전에는 시상하부에서의 침 치료에 의한 염증관련 유전자들의 감소와, 항염증과 관련된 유전자들이 증가가 관여하는 것으로 보인다., 10, 11), 내측전완피신경(TE5, 6, 7, 8, 9, 10, 11), 후상완피신경(TE12, 13), 상외측상완피신경(TE13), 외측쇄골상신경(TE14, 15),대이개신경(TE16, 17, 18, 19), 소후두신경(TE19, 20), 이개측두신경(TE20, 21, 22), 안면신경측두지(TE22, 23), 관골측두신경(TE23), 중층에 견갑상신경(TE15), 견갑배신경(TE15), 경상설골근신경(TE17), 후이개신경(TE18, 19, 20), 안면신경측두지(TE20, 21, 22), 심층에 후골간신경(TE5, 6, 7), 요골신경심지(TE8, 9, 12, 13), 견갑상신경(TE14), 액와신경가지(TE14), 부신경(TE16), 안면신경과 부신경가지(TE17), 설인신경(TE17), 설하신경(TE17), 경신경고리(TE17), 미주신경(TE17), 안면신경 (TE18). 3) 혈(血) 관(管) : 천층에 척측정맥배측지(TE1, 2), 고유수장지동맥배측지(TE1), 배측중수골동맥배측지(TE2), 배측중수골정맥(TE3), 척측피정맥(TE4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11), 배측정맥궁(TE4), 부요측피정맥(TE6, 8, 9),요측피정맥(TE10, 11), 후견봉정맥가지(TE13, 14), 후이개동 ${\cdot}$ 정맥(TE16, 17, 18, 19, 20), 전이개동 ${\cdot}$ 정맥(TE20), 천측두동 ${\cdot}$ 정맥(TE22, 23), 중층에 후상완회선동맥(TE14), 견갑배동맥(TE15), 견갑상동맥(TE15),천측두동 ${\cdot}$ 정맥(TE21), 관골측두동 ${\cdot}$ 정맥(TE23), 심층에 배측중수골동맥(TE3), 배측수근동맥궁(TE4), 후골간동맥(TE4, 5, 6, 7, 8, 9), 전골간동맥(TE6, 7, 9)

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.1082-1090
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• 2009

노력성 폐활량(FVC) 검사시 호식기류의 최대값인 최고호기유량(PEF)은 호흡기능의 평가에 매우 중요하게 활용되는 진단 매개변수이다. PEF는 검사 초기에 매우 짧은 순간에 크게 증가하는 양상을 띠기 때문에 호흡기류센서의 동특성이 충분하지 않은 경우 측정오차가 발생한다. 본 연구에서는 노력성 호식기류 상의 초기 상승속도($S_r$)를 산출하고 $S_r$ 값에 기초하여 센서 출력값을 보정하는 새로운 기법을 제안하였다. 미국 흥부학회(ATS)에서 제공하는 표준 기류신호 파형 26개를 생성하여(F) 속도계측형 호흡기류센서로 통과시키며 센서 출력신호(N)를 축적하였다. F의 최대값인 PEF와 N의 최대값인 $N_{PEF}$, 간에는 당초 예상했던 대로 2차함수 관계가 성립하였으나(상관계수 0.9997), ATS파형 #2 및 26은 상당한 이탈을 보였다(상대오차>10%). $N_{PEF}$의 상대오차와 $S_r$간의 관계를 분석하여 상호 선형적인 관계를 얻었으므로, 이를 이용하여 보정한 결과 PEF 상대오차의 99% 신뢰구간이 약 2.5% 이었다. 이는 국제표준인 ATS의 오차한계인 10%의 1/4 이내로써 매우 정확한 보정이 이루어졌다. 따라서 본 연구에서 제안하는 보정기법은 호흡기류센서 교정시 매우 유용하리라 판단된다.