• 제목/요약/키워드: 강력초음파

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강력 집속 초음파 시스템의 열적 성능 평가를 위한 팬텀 개발에 관한 기초연구 (The Implementation of TMM test phantom for evaluating the thermal performance in High Intensity Focused Ultrasound system)

  • 유우진;노시철;박문규;민해기;박재현;최흥호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.484-485
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    • 2008
  • 초음파는 의학적 진단 및 치료의 목적으로 널리 사용되어 왔다. 일반적으로, 초음파 조사의 생물학적 무해성은 많은 연구를 통하여 보고되었으나, 최근 초음파 집속을 통한 강력 초음파의 사용에 대한 열적 안전성 평가가 중요한 요소로 대두되고 있다. 이에 본 연구에서는 강력 집속 초음파의 전달 에너지와 열적 분포를 측정하여 안전성 평가에 활용 가능한 초음파 열분포 팬텀을 제안하였다. 온도 분포 측정용 팬텀은 초음파 조직유사 팬텀 재료인 한천을 이용하였으며, 음향학적 특성의 유사성을 평가하였다. 온도 효과를 측정하기 위하여 $3{\times}3$의 형태로 온도 센서를 팬텀 내부에 배열하여 초음파 조사에 따른 온도 분포를 측정하였고 온도 측정을 위한 시스템을 개발하여, 초음파 가열 실험을 수행하였다. 본 연구에서 제안된 초음파 온도 분포 측정용 팬텀의 유용성을 확인하였으며, 온도 분포용 팬텀을 통한 강력 집속 초음파 장비의 열적 성능 평가에 적용 될 수 있을 것으로 사료되었다.

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강력초음파 적용으로 분산된 에폭시-Organoclay_10A 나노콤포지트의 절연파괴 특성연구 (Breakdown Characteristics of Epoxy-Organoclay_10A Nanocomposites for Power Ultrasonic Application)

  • 박재준;김주호;박용범
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.1340-1341
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    • 2008
  • 에폭시-Organoclay 나노콤포지트를 두가지 분산기법으로 적용하여 제조하였다. 하나는 Centrifugal 기법과 또다른 하는 강력초음파를 이용하여 제조하였다. 초음파를 적용하지 않고 Centrifugal만으로 제조된 나노콤포지트를 충진함량별 교류/직류정극성 전압을 인가한 절연파괴 특성과 Organoclay 종류별 교류절연파괴 특성을 연구하였다. 충진함량 특성으로 원형에비하여 나노콤포지트의 절연파괴 특성을 향상되었고, 함량이 5wt%까지는 거의 같은 파괴강도를 나타내었고, 이후 함량이 증가될수록 오히려 감소되는 경향을 나타내었다. 종류별 Organoclay의 경우 10A특성이 가장 높은 교류절연파괴 강도를 나타내었다. 초음파를 적용한 경우 함량별 교류절연파괴 강도 역시 초음파를 적용하지 않은 경우와 유사한 함량별 절연파괴 경향을 나타내었다. 파괴강도는 초음파를 적용한 경우가 월등히 높은 47.3%가 향상된 결과를 나타내었다. 이는 향후 몰딩용 및 함침용 절연재료로서 응용될 고압절연물에 크게 이용될 것으로 본다.

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Epoxy/Organoclay_93A 나노콤포지트 기계적, 전기적 특성연구 (Mechanical, Electrical Characteristics of Epoxy/Organoclay_93A Nanocmposites according to Power Ultrasonic Application Time)

  • 박재준;조희수;조성민;황병준
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.1213-1215
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    • 2008
  • 분산능력은 나노콤포지트의 제반적인 물성에 큰 영향을 준다. 그러나 유기용매를 사용한 분산능력은 전기적 절연특성에 불순물케리어로 작용되는 경우가 있어 오히려 절연성능 즉, 결합이 약하게 작용되는 결과를 가져오게 된다 이런 이유로 물리적인 분산법인 강력초음파법을 이용하여 Epoxy/Organoclay_93A 나노콤포지트를 제조하였다. 최적의 초음파 적용시간을 연구하기위해 강력초음파를 15,30,60,120분 각각에 대해 적용하였다. 적용시간은 기계적,전기적인 물성에 독립적인 특성을 나타내었다. 그러나 전반적인 물성의 비교에서 최적의 초음파 적용시 60분의 경우가 가장 양호한 결과를 얻었다. 기계적, 전기적인 물성에서 1차경화만으로 측정자료로 최적의 2차 경화를 가져가하면 더욱 높은 물성을 가져오게 될 것이다.

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회전 기물면을 이용한 초음파 집속기에 관한 연구 (A Study of Ultrasonic concentrator with Rotating parablic surace)

  • 김주홍;전병실
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.1-7
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    • 1974
  • 본 연구는 강력한 초음파 음계를 형성시키는 것을 목적으로한 반사형 초음파 집속기에 관한 것이다. 이 집속기는 초음파반사의 임계각이 일어난 점을 경계로 하는 전반사가 일어나는 반사면만을 이용한 회전 기물체로 구성하였다. 그리고 초음파를 발생한 변환기의 형태에 따라 평판형 변환기에 적용되는 내측면 반사체와 원간형 변환기에 운용된 외측면 반사체의 2종으로 구분하여 집속기를 설계제작하고 측정하였다. 이 반사형 집속기는 plastics lens에 의한 투과형 집속기에 비하여 여러가지 장점을 갖이고 있다. 즉 재질에 유리나 금속을 사용하므로 높은 온도의 매체중은 물론 강력한 음계내에서 적용도가 크고 또 전반사를 이용하므로 집속효율이 커서 강력한 초음파 음계를 필요로 한 공업용 초음파 집속기로 이용될 것으로 사료된다.

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초음파 Fractography에 의한 파괴속도의 정밀측정을 위한 최적주파수 선정에 관한 연구

  • 한응교;이범성;고교청
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.119-126
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    • 2001
  • 유리와 같이 취성이 큰 재료의 파단면을 주의하여보면 반원형의 곡선이 이따금씩 여러개 나타나 있는 것을 볼 수 있다. 이것은 진행 중에 있는 균열이 어떠한 부분으로부터 나온 음파(횡파)와 만났을 때 일어나는 흔적으로 Wallner선 이라고 한다. 초음파 Fractography는 파괴 시험시 강력한 초음파를 사용하여 파단면에 이와 같은 Wallner 선을 인공적으로 발생시켜, 파면해석을 통하여 파괴속도등 파괴연구에 필요한 정보를 얻는 수법이다. 이 수법은 유리와 같은 비정질 탄성태의 파괴속도 측정을 위해 Kerkhof에 의해 최초로 고안되었으며, 수지와 같은 점탄성재료에 대해서는 Takahashi에 의하여 PMMA(Polymethy1 Methacrylate)재에 강력한 초음파를 사용하여 그 가능성이 제기된 이후 PMMA와 EPOXY재등의 점탄성재료의 파괴속도측정과 파괴강성등의 측정에 본격적으로 연구되기 시작하였다.

초음파를 조사(照射)한 유기화합물 수용액 속에서의 과산화수소 생성량의 측정 (Measurement of the Quantity of Hydrogen Peroxide Produced in the Ultrasound-irradiated Aqueous Solution of Organic Compounds)

  • 모세영;장홍기;이경재;장건익;손종렬
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.61-71
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    • 2000
  • 수용액 속에 강력초음파를 조사(照射)하면 공동화기포 (cavitation bubble) 속의 매우 높은 온도의 열에 의해 수증기가 해리되어 OH (hydroxyl radical) 과 H (hydrogen radical) 이 생성되고 그것들이 수용액 속에 함유되어 있는 물질들을 산화 또는 환원시켜 분해시키며, 한편으로는 과산화수소를 생성한다. 따라서 생성된 과산화수소의 양과 유기물질의 초음파 분해반응메카니즘과는 상관관계가 있을 것임을 예측할 수 있으며, 이러한 예측을 확인하기 위해 공기로 포화시킨 증류수와 그 증류수에 각각 TCE, Benzene, 그리고 2,4-DCP 등 세 가지 유기물질들을 용해시킨 수용액으로부터 생성된 과산화수소의 양을 측정하고 그 결과를 분석하였다. 그 결과, 생성된 과산화수소의 양은 증류수>TCE수용액>2,4-DCP수용액 >benzene수용액의 순으로 많고 유기물질의 농도가 낮을수록 적어 TCE는 높은 온도의 수용액에서는 고온과 고압인 공동화기포내와 그 공동화기포가 파열될 때 그 주위에서 직접 열분해되고 저농도의 수용액에서는 라디칼반응에 의해 분해되며, 벤젠과 2,4-DCP는 열분해 및 라디칼반응에 의해 분해된다고 제안된 초음파 분해반응메카니즘과 일치함을 나타내었다. 사용한 실험변수인 초음파의 주파수와 음향출력, 그리고 시료물질의 농도 등의 영향은 주파수가 높고 음향출력이 낮을수록 과산화수소의 생성량이 적어 수중에 강력초음파를 조사(照射)하였을 때의 에너지원인 공동화와 이들 변수와의 관계에 대한 초음파이론과 일치하였다.

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PLA섬유의 분산염료에 의한 염색 (1) - 초음파의 영향 (Dyeing on PLA with Disperse Dyes (1) - Effect of Ultrasound)

  • 정동석;천태일;이문철
    • 한국염색가공학회:학술대회논문집
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    • 한국염색가공학회 2011년도 제44차 학술발표회
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    • pp.53-53
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    • 2011
  • Poly(lactic acid)(이하 PLA라 칭함)는 1970-80년대의 초기 연구에서는 높은 제조비용과 희귀성에 의해 봉합사와 약물전달시스템으로 용도가 제한적이었으나 1980년대를 거쳐 1990년 이후 농업의 혁신적인 변화를 거쳐 옥수수의 다양한 측면의 이용의 하나로서 6-7년 전부터 양산화에 성공하여, 의류, 필름 및 플라스틱의 여러 가지 분야에서 적용가능성을 모색하고 있다. PLA의 장점은 석유가 아닌 천연 원료에서 얻을 수 있으며, 기존의 합성섬유와는 달리 일정한 조건하에서 미생물 등에 의해 물과 이산화탄소로 90% 이상 분해되는 친환경적인 소재이다. 합성섬유에서 의류용으로 대부분 사용되는 폴리에스테르(이하 PET라 칭함)와 유사한 물성을 가지고 있는 PLA섬유는 PET섬유와 유사한 분산염료로 염색할 수 있다. 따라서 PLA섬유는 분산염료에 의한 염색법을 중심으로 연구되어지고 있으나, PET 섬유의 융점이 $254^{\circ}C$부근인 반면, PLA섬유는 $160-170^{\circ}C$부근이다. 이로 인해 PLA를 섬유로 용도전개에 있어서 약점으로 작용하고 있다. 그러나 PLA섬유는 특유의 경량감과 새로운 촉감 등의 많은 장점을 지니고 있어 여러 가지 용도전개가 되어지고 있다. 초음파는 사람이 들을 수 없는, 사람마다 한계값은 다르지만, 주파수 약 25kHz이상의 음파를 말하며, 주파수가 높고 파장이 짧기 때문에 강한 진동을 수반한다. 초음파의 이용 원리는 Cavitation이라는 현상으로 생성된 기포가 터지면서 강력한 에너지를 방출한다. 이것은 강력하여 사방으로 퍼져 물질표면이나 내부에 영향을 미친다. 섬유에서는 표면에 뭍은 불순물을 제거하는 세정 등에 응용되고 있으며, 염색분야에서도 다양하게 연구되어지고 있다. 본 연구에서는 초음파에 의한 PLA섬유의 염색성을 조사하였다. PLA섬유를 정련하여 초음파작용의 유무에 따라 염색하여 그 결과를 고찰하였다. 초음파 작용에 따른 분산염료의 표면 색변화는 없었으며, 섬유 표면 색 농도의 차이는 초음파 작용에 의하여 저온에서는 차이가 나타나지만, 고온인 $80^{\circ}C$에서는 오히려 낮아졌다.

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회전근 개 질환에서 초음파, 자기공명영상, 관절경 소견의 연관성 (Correlation of Ultrasonography, MR and Arthroscopy of Rotator Cuff Disease)

  • 정웅교
    • 대한정형외과 초음파학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.122-127
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    • 2008
  • 초음파 검사는 다양한 견관절 질환을 검사하는 강력하고 유용한 방법이다. 최근 들어 고해상도 변환기의 사용과 술기의 발전으로 회전근 개 질환을 진단하는 정확성이 향상되고 있다. 하지만, 시술자의 숙련도에 따라 다양한 결과를 나타내는 단점이 있어 주의를 요한다. 본 강좌에서는 회전근 개 질환의 초음파 소견을 자기 공명 영상, 관절경 소견과 비교하여 초음파 영상의 해석에 도움을 주고자 하였다.

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견관절의 초음파 검사 방법 (Technique of ultrasonographic scanning of the shoulder joint)

  • 정웅교
    • 대한정형외과 초음파학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.42-49
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    • 2011
  • 초음파 검사는 다양한 견관절 질환을 검사하는 강력하고 유용한 방법이다. 최근 들어 고해상도 변환기의 사용과 술기의 발전으로 회전근 개 질환을 비롯한 견관절 주위의 질환을 진단하는 정확성이 향상되고 있다. 하지만, 시술자의 숙련도에 따라 다양한 결과를 나타내는 단점이 있어 주의를 요한다. 본 강좌에서는 견관절 주위의 효과적인 초음파 검사 방법을 제시하고자 한다.

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에폭시-층상실리케이트 나노콤포지트 초음파 적용 최적 분산조건 (Optimal Dispersion Condition for Application of Power Ultrasonic on Epoxy-Layered Silicate Nanocomposites)

  • 박재준;엄지용;김호균;윤병제;윤여욱;박구현;황병준
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 Techno-Fair 및 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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    • pp.157-158
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    • 2008
  • 친환경적인 분산기법으로 강력초음파 분산기법이 최근에 여러연구자들에 의해 적용되어 그 성과를 나타내고 있다. 에폭시-층상실리케이트 제조기법 중 가장 중요한 물성향상이 동반 상승되는 경우 분산처리를 통한 나노콤포지트 제조에 있다. 분산능력의 최적상태를 찾기 위해 초음파 적용시간을 4가지 적용시간을 달리하여 제조된 나노콤포지트 기계적, 전기적강도를 측정하여 와이블 확률분포 통계처리를 한 결과 전기적 절연파괴강도와 기계적 굴곡강도에서 최적의 분산상태를 얻을 수 있었다.

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