본 논문은 초음속 제트에서 발생하는 천음속 공명현상에 대한 실험적 연구를 기술한다. 초음속 노즐이 매우 낮은 압력비에서 작동될 때, 노즐내의 확대부에서 충격파가 발생한다. 천음속 공명현상은 이러한 충격파의 불안정한 진동에 의한 강한 음파의 발생에 기인한다. 제트 유동장은 쉴리렌 광학장치를 이용하여 가시화 하였다. 제트유동의 천음속 공명현상을 조사하기 위하여, 음향측정을 수행하였다. 천음속 공명 현상의 음향특성은 스크리치 톤과 비교하였다. 본 연구에서 얻어진 결과에 의하면, 스크리치 톤의 주파수와는 달리, 천음속 톤의 주파수는 노즐 압력비가 증가할수록 증가한다.
기존 비파괴평가 기술의 결함 탐지 한계를 극복하기 위하여 비선형 초음파공명 특성을 이용한 미세 균열 진단 기술을 개발하였다. 가진 전압에 따른 초음파공명 주파수의 천이현상과 정규화 공명 진폭 감소 현상을 비선형 초음파공명 특성 파라미터로 제안하였으며 이를 실험적으로 확인하였다. CT 시편에 피로시험을 통하여 미세한 자연 균열을 생성하였으며 피로 사이클 단계마다 초음파공명주파수와 정규화 공명진폭의 변화를 측정하였다. 무결함 또는 10 ${\mu}m$ 정도의 매우 미세한 균열이 존재하는 시편에서는 초음파공명 주파수 천이현상이나 정규화 공명 진폭의 변화가 나타나지 않는 반면에 30 ${\mu}m$급 이상의 미세 균열 시편에서는 균열 크기가 증가함에 따라 초음파공명주파수의 천이 현상이나 정규화 공명 진폭의 감소량이 증가함을 확인하였다.
공명은 외부에서 진동계를 진동시킬 수 있는 힘을 가했을 때 그 고유진동수와 외부에서 가해주는 힘의 진동수가 같으면 그 진동은 심해지고 진폭도 커진다. 진동체가 서로 연결되어 있는 경우, 양쪽 진동수가 같으면 공명에 의해 에너지를 서로 교환하는 현상이다. 본 논문에서는 경남 사천에 소재하는 백천사의 사찰 마당에 있는 청동 대야를 사람이 손잡이를 문지를 때 발생하는 파동 현상을 고찰한 연구이다. 청동 대야에서 발생하는 진동수는 3가지 성분이다. 이 음은 복합음의 일종으로 볼 수 있다. 복합음의 기본 특성은 기본음이 배음보다 음압이 크다. 철제에서 생성되는 음압의 형태와 단조로운 순음인 경우가 많다. 청동 대야의 음압은 맥놀이 특성을 나타내고 있어 진폭변조의 포락선을 형성하고 있다.
유방초음파 검사는 유방암 검사에 있어 유방촬영술에 비하여 많은 장점이 있으나, 미세석회화 발견에는 적합하지 않은 단점이 있다. 이에 유방초음파 검사에서 기존의 7.5 MHz 선형 탐촉자를 사용하여 매질의 공명현상을 이용한 유방조직 석회화 병변을 관측할 수 있는 방법을 연구하였다. 먼저 gelatin과 돼지 젖가슴살을 이용하여 유방조직 팬텀을 제작하였으며, 외부 진동을 변화시켜 가며 석회화 병변을 관측하였다. 유방조직 팬텀안에 주입된 석회화는 주변 조직과 다른 공명을 일으키면서 외부진동에 따라 음향공명의 정도가 파워도플러의 ROI 영역 내의 색상의 밝기와 영역의 차이로 나타내었다. 낮은 주파수 영역에는 음향공명이 거의 나타나지 않았으며, 약 $300{\sim}400\;Hz$ 사이에서 일정한 플래토우 영역을 나타내었으며, 이후 주파수가 증가함에 따라 색상이 사라짐을 확인하였다.
음향공명 발생원인 가스가 들어있는 방전관내에 방전전류가 흐르면 전력에너지가 발생하여 열을 발생 시키고 이 열은 방전관내의 압력변화를 가져온다. 이 압력변화는 방전관내의 음향변화와 같다. 주기적인 압력변화가 내벽에 반사되어 정재파가 발생되는 현상이 방정관의 고유진동수이며 이 고유진동수와 전원주파수가 일치될 때 음향공명현상이 일어난다.
메탈핼라이드램프는 고효율, 고연색성이며 집광능력이 좋다. 그러나 메탈핼라이드 램프의 단점은 아크튜브내에서 음향공명현상이 발생되는 것으로 알려져 있다. 이러한 음향공명은 점등상태의 불안정과 기체의 심한 파동을 일으킨다. 심한 파동과 불안정한 점등으로 아크가 소멸되는 부위는 전압이 상승되고, 방전관내벽에 근접된 아크는 국부의 과열로 튜브를 금가게한다. 이 연구의 목적은 펄스스타트 메탈핼라이드램프 MH200[W]의 아크튜브내에서 음향공명을 감소시키는 것이다. 음향공명현상을 감소시키기 위하여 전자식안정기가 84.6[kHz]에서 94.2[kHz] 대역내에 있는 89[kHz]의 단독주파수인 정현고주파를 램프에 공급하기 위하여 설계되었다. 실험결과 고효율 펄스스타트 MH200[W] 램프의 방전관내에 음향공명 현상이 없었다.
목적: 자기 공명 혈관 영상(MR Angiography)법으로 혈관 촬영시, 혈관 협착으로 인하여 난류 현상이 발생되는 곳에서는 영상 자체가 얻어지지 않는다. 기존에 TE를 줄이거나 또는 projection reconstruction 방법은 2차원 TOF(Time of Flight)에 적용이 되어서 좋은 결과를 얻었다. 그런데, 2차원 TOF보다는 3차원 TOF으로 보다 좋은 혈관 영상을 얻을 수가 있다. 하지만, 3차원 TOF 방법에 projection reconstruction 방법을 적용하는 데는 여러 가지 문제점이 있어서 개발되어 있는 것이 거의 없다. 본 연구에서는 3차원 TOF 방법에 projection reconstruction 방법을 적용하여서 혈관내의 난류 현상에 의한 영상의 왜곡을 극복하는 방법을 개발한다. 대상 및 방법: 3차원 projection reconstruction을 위한 pulse sequence를 실제 진단에 사용하는 GE사의 자기공명영상장치(1.5T)에 맞게 독자적으로 개발한다. GE사의 장비에서 자료를 얻어서 일반 컴퓨터에서 영상을 재구성하는 알고리즘을 자체 개발한다. 혈관에서와 비슷한 형태의 난류를 발생시킬 수 있는 기구를 만들어서 실제 혈관영상에 사용하는 방법과 개발한 방법으로 영상을 비교한다.
본 논문에서는 음향 증폭장치로 널리 사용되고 있는 헤름홀츠 공명장치의 원리를 해수교환 방파제에 적용한 문제를 다뤘다. 입사파의 주파수와 공명구조물의 고유주파수가 일치되면, 공진현상으로 입사파는 공명구조물 내에서 크게 증폭된다. 공진현상으로 크게 증폭된 위치에너지는 외해로부터 들어온 공명구조물내의 깨끗한 해수를 도수로를 통하여 항만내로 공급한다. 공급된 해수는 항내의 오염된 해수를 희석·순환시켜 항내 수질개선에 도움을 준다. 선형포텐셜 이론을 가지고 공명구조물내의 파도응답을 정합점근전개법을 사용하여 해석하였다. 해석모델로 수학적 표현이 가능한 반원형 공명구조물을 채택하였다. 공명구조물이 1개가 있는 경우와 여러개가 일정한 간격을 가지고 배열된 경우를 함께 살펴보았다. 해석해의 타당성을 검증하기 위하여 2차원 수조에서 모형실험을 수행하였다. 도수로가 열린 상태가 닫힌 상태에서 공명구조물내의 파고분포와 도수로에서의 유속을 측정하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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