• 대한공업교육학회지
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• 제34권2호
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• pp.331-345
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• 2009

본 연구에서는 변압기 열화 진단에 사용되는 Sagnac형 간섭계의 핵심 기술인 광섬유 음향 센서의 설계를 위하여 세 가지 서로 다른 형태의 맨드릴형을 제안하였고 이의 진동 특성을 살펴봄으로서 보다 뛰어난 감도를 가진 센서를 구현하고자 하였다. 광섬유 음향 센서용 맨드릴을 외경 요철형, 중공 원통형, 내경 요철형등의 세 가지로 분류하고 이의 고유진동수와 고유 모드를 해석하였다. 2kHz 미만의 고유진동수는 제외하고 주로 2~20kHz 범위 내에 속한 고유진동수를 검출하여 고유모드를 나타내었다. 설계된 맨드릴의 기본 형상 치수는 외경 30 mm, 길이 50mm이다. 원통의 두께는 1 mm이며 요철의 크기는 $2mm{\times}2mm$이다. 유한요소해석 결과 외부 음압 주파수가 2~20 kHz 범위에서 11 kHz 인근의 주파수인 경우 외경 요철형과 중공 원통형의 맨드릴을 선택하면 높은 감도를 얻을 수 있다. 17 kHz 인근 주파수에서는 외경 요철형과 내경 요철형이 유리하며 20 kHz인근에서는 중공 원통형과 내경 요철형이 높은 감도를 얻을 수 있음을 알 수 있었다. 본 연구의 결과는 향후 변압기 내에 삽입되어 각종 열화 진단용 모니터링 센서로 활용되는 광섬유 음향 센서의 맨드릴 설계에 매우 효과적으로 이용할 수 있으며 본 연구에서 제시한 기법을 이용하여 MHz 단위의 초음파 감지에도 충분히 활용될 수 있으리라 기대된다.

• 한국음향학회지
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• 제18권5호
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• pp.68-77
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• 1999

본 논문에서는 고강도 집속형 초음파의 주파수 특성(파형)에 따른 초음파 공동 현상을 억 제하는 효과를 살펴보았다. 본 연구에서는 세가지 파형, 즉, 정현파(1 MHz, 5 MPa), 주파수 변조파(10 ㎲ 동안 1 MHz에서 6 MHz까지 선형적으로 증가, 5 MPa), 비대칭 충격파(기 본 주파수 1 MHz, 양압 12 MPa, 음압 -4 MPa)를 고려하였다. 동일한 강도(833 W/㎠)를 가지는 각 초음파에 노출된 초기 반경이 1 ㎛인 물 속에 있는 공기 기포의 반응을Gilmore bubble dynamic model 및 Church's rectified gas diffusion equation을 이용하여 예측하였다. 기포 진동의 크기는, 정현파에 노출된 경우와 비교하여, 주파수 변조된 초음파의 경우 현저히 감소하였고, 비대칭 충격파의 경우 약간 감소함을 볼 수 있었다. 흥미롭게도 주파수 변조파에 대한 기포의 반응은 변조된 초음파의 주파수 성분이 기포의 공진 주파수(3 MHz) 이상에서는 거의 동일하게 유지되는 것으로 나타났다. 이 사실은 주파수 변조를 현재의 1 MHz부터 6 MHz까지에서 1 MHz부터 3 MHz까지로 줄여도 유사한 공동 억제 효과를 얻을 수 있음을 암시한다. 실용적으로, 비교적 좁은 밴드 폭을 가지는 범용 초음파 변환기를 이 용하여 초음파의 공동 현상 억제 효과를 얻기 위한 주파수 변조를 구현할 수 있음을 의미한다. 본 연구의 결과는 초음파의 적절한 주파수 성분 조절로 초음파의 공동 현상을 일정 수준 억제할 수 있음을 시사한다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제34권6호
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• pp.441-446
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• 2001

배경: 전기 자극에 의한 호흡조율장치는 인공호흡기에 비하여 많은 장점이 있으나 임상적으로 제한된 환자에게만 적용이 되어왔고 일시적인 조율장치는 별로 보고가 없는 실정이다. 본 실험의 목적은 일시적 호흡보조장치가 개흉술 환자에서 임상응용이 가능한지를 알고자 동물실험을 하였다. 대상 및 방법: 전신마취 하에 5마리의 개를 대상으로 하였다. 좌측 5번째 늑간을 열고 자체 고안한 일시적 사용 가능한 전극을 좌측 횡격 신경 주위에 설치하고 근자극기에 연결하였다. 흉벽을 봉합하고 흉관을 수면 아래로 배관되게 설치하였다. 대동맥과 우심방에 Millar 카테터를 삽입하고 Swan-Ganz 카테터를 폐동맥에 삽입하였다. 마취가 깊게되어 자기 호흡이 약해진 경우 자극기를 작동하여 혈역학적 변화와 일회호흡량을 관찰하였다. 결과 일회호흡량은 143.3$\pm$51.3ml에서 272.3$\pm$87.4ml(p=0.004)로 증가하였고 우심방 이완기압은 0.7$\pm$4.0mmHg에서 -10.5$\pm$4.7mmHg(p=0.005)로 감소하였다. 폐동맥 이완기압도 6.1$\pm$2.5mmHg에서 1.2$\pm$4.8mmHg(p<0.001)로 감소하였다. 흉강내압의 변화를 알 수 있는 흉관의 물기등 높이는 10.3$\pm$6.7cmH$_{2}$O에서 20.0$\pm$5.3cmH$_{2}$O로 증가하였다. 결론: 일시적인 횡격막 조율장치는 개흉술 예에서 일시적으로 호흡을 보조해주는 간편한 방법이다. 자체 고안한 전극은 삽입 및 제거가 가능하며 이러한 음압을 이용한 호흡보조장치는 혈액순환에도 도움을 준다. 임상적으로 개흉술 환자에서 일시적인 호흡보조장치를 응용하면 호흡 및 순환기에도 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권6호
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• pp.434-441
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• 2014

본 연구에서는 석면해체 제거작업에 따른 작업자 및 주변 환경에 미치는 영향 등을 파악하기 위해 서울시내 건축물 석면해체 제거 사업장을 대상으로 공기 중 석면농도를 조사하고, 측정결과가 "석면안전관리법"에서 명시된 사업장 주변의 석면배출허용기준에 적합한지를 살펴보았다. 서울시내 총 37개소 석면해체 제거 사업장에서 총 288개의 공기 중 시료를 분석하였으며, 전체 288개 시료 중 101개 시료에서(35%) 검출한계($7fiber/mm^2$) 이하로 나타났다. 이 때 전체 공기 중 석면농도 평균값은 $0.003{\pm}0.002f/cc$로(최대 0.013 f/cc) 대부분의 공기 중 석면농도는 "석면안전관리법"에서 명시된 사업장 주변의 석면배출허용기준 0.01 f/cc 이하로 나타나 서울시내 건축물 석면해체 제거 사업장에서의 석면 노출가능성은 우려할 수준이 아닌 것으로 판단된다. 채취지점별로 살펴보면, 부지경계선(148개), 위생설비입구(25개), 작업장주변(실내)(7개), 작업장주변(실외)(11개)에 대한 공기 중 석면농도 결과, 각각 53개(36%), 5개(20%), 1개(14%), 4개(36%) 시료에서 검출한계 이하로 나타났으며 평균농도는 각각 $0.002{\pm}0.002f/cc$(최대 0.008 f/cc), $0.004{\pm}0.002f/cc$(최대 0.009 f/cc), $0.004{\pm}0.002f/cc$(최대 0.007 f/cc), $0.004{\pm}0.002f/cc$로(최대 0.008 f/cc) 나타났다. 또한 음압기(13개), 폐기물보관지점(27개), 폐기물반출구(9개), 거주자주거지역(48개)에 대한 공기 중 석면농도 결과, 각각 3개(23%), 8개(30%), 2개(22%), 25개(52%) 시료에서 검출한계 이하로 나타났으며 평균농도는 각각 $0.004{\pm}0.002f/cc$(최대 0.009 f/cc), $0.005{\pm}0.004f/cc$(최대 0.013 f/cc), $0.005{\pm}0.003f/cc$(최대 0.009 f/cc), $0.003{\pm}0.002f/cc$0로(최대 0.009 f/cc) 나타났다.

• 유기물자원화
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• 제24권3호
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• pp.63-74
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• 2016

본 연구는 돈분 퇴비화 시 공기흡입 시스템을 적용한 반응기 내 퇴비의 이화학적 성상을 조사하기 위하여 실시되었다. 본 연구에서는 톱밥을 수분조절재로 이용하여 돼지분뇨와 적절하게 혼합한 후, 총 용적 30 L 크기의 플라스틱 재질 반응기에서 실험을 수행하였다. 공기펌프를 이용하여 반응기 하단부에서 공기를 주입하였으며, 진공흡입펌프를 이용하여 반응기 상단부, 중앙 측면부, 하단부에서 각각 공기를 흡입 할 수 있게 설비하였다. 온도의 경우, 퇴비화 개시 후 3일 째에 $58^{\circ}C{\sim}62^{\circ}C$로 가장 높게 관찰되었으며, 모든 시험구가 3일간 $50^{\circ}C$ 이상의 온도를 유지하는 것을 관찰할 수 있었다. 퇴비의 온도는 점차 안정화 되어 60일 이후 대기 온도와 비슷하게 감소했다. 퇴비단 표면에서 발생하는 암모니아는 대조구를 제외하고 퇴비화 개시 4일 째에 각각 상부흡입조건 : 500 ppm, 하부흡입조건 162 ppm, 중앙 측면흡입조건 120 ppm 순으로 가장 높은 발생량이 조사되었다. 퇴비 표면에서 발생한 암모니아의 경우, 상부흡입 처리구가 타 처리구에 비해 상대적으로 높은 암모니아 발생량을 보였다. 총 켈달질소 함량 (TKN)은 퇴비단의 질량 감소에 의해 점점 증가하는 것을 관찰할 수 있었고, C/N비는 초기 퇴비단이 23 이었으며, 퇴비화가 진행되면서 점차 감소해 최종적으로는 상부흡입조건 13, 중앙 측면흡입조건 12, 하부흡입 13으로 관찰되었다. $NH_4-N$ 과 $NO_3-N$의 비율은 퇴비화 개시 시 10.52였으며, 점차 감소하여 퇴비화 종료일에 상부흡입조건 0.97, 중앙 측면흡입조건 0.70, 하부흡입조건 3.2로 관찰되었다. 결과적으로 상부흡입조건과 중앙 측면흡입 조건이 양질 퇴비를 만들기 위한 최적의 조건인 것으로 관찰되었다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제43권6호
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• pp.675-680
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• 2010

배경: 이 연구는 외상성 기관-기관지 손상의 특징적인 임상 증상 및 영상학적 소견 등에 대하여 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 2003년 1월부터 2009년 12월까지 본원 응급실을 통해서 내원한 외상 환자들 중에서 수술을 통해서 외상성 기관-기관지 손상으로 진단된 6명의 환자를 대상으로 하였다. 외상의 종류, 동반된 손상, 진단 방법 및 수술까지 걸린 시간, 수술 소견 및 수술 방법, 예후 등에 대해서 조사해 보고 후향적으로 진단에 중요한 인자 등을 알아 보았다. 결과: 손상의 원인으로는 교통사고가 1명, 낙상 및 흉부에 강한 압박을 받은 경우가 5명이었다. 주 증상으로 피하기종, 호흡 곤란, 통증 등이 있었으며 영상소견으로는 기흉, 종격동 기종, 혈흉, 늑골 골절, 폐좌상 등이 있었다. 기관지 내시경을 시행하지 않은 상태에서 2명에서는 흉부 CT 소견에서 기관-기관지 손상이 의심되었지만 나머지 4명에서는 의심하지 못했다. 수상 부위는 기관부위가 2예, 기관지가 4예 있었다. 수술은 개흉술을 통한 일차 문합을 시행하였고 수술 후 사망과 문합 부위 유출은 없었으며 1명에서 술 후 성대 마비가 있었다. 진단에 도움이 되는 특징적인 소견으로는 흉관 삽입 후 음압의 적용에도 불구하고 지속적인 심한 폐 허탈이 가장 중요한 소견이었으며, 흉부 CT에서의 기관-기관지의 주행 경로의 단절이 진단에 중요하였다. 결론: 외상성 기관-기관지 손상은 의심하지 않으면 진단이 쉽지 않으나, 특징적인 흉관 삽입 후의 임상 증상과 영상 소견은 진단에 큰 도움을 주었다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권11호
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• pp.1193-1197
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• 2005

사람의 귀에 들리지 않는 초저주파음을 비롯하여 200 Hz 이하의 저주파소음은 순환기, 호흡기, 신경, 내분비 등 사람의 생리에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 이에 몇몇 국가들은 나름대로 저주파소음의 측정법과 평가 기준안을 마련한 상태이다. 본 연구에서는 대중교통 수단인 서울지하철을 대상으로 객차 내와 승강장에서의 저주파소음레벨과 스펙트럼을 조사하였다. 측정결과 객차 내 소음레벨은 지하철 운행속도와 곡선구배 등에 따라 차이는 있었으나, 주파수 $1{\sim}200\;Hz$ 대역에서 $60{\sim}105\;dB$로 나타났다. 특히 8 Hz에서의 소음 피크 값은 객차의 길이에 대한 공명주파수에 해당됨을 알 수 있었다. 승강장에서의 소음은 객차 내 소음보다 상대적으로 소음레벨이 낮게 측정되었는데 이것은 차량 도착 혹은 출발 시의 속력이 운행 시의 속력보다 낮기 때문으로 판단된다. Ochiai의 소음에 의한 인체영향 연구를 고려할 때, 객차 내 소음은 주파수 $20{\sim}80\;Hz$ 구간에서 압박감을 줄 수 있기 때문에 주목할 필요가 있다.

• 수산해양기술연구
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• 제21권1호
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• pp.12-18
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• 1985

고압변압기의 1차측을 제어하고 2차측에 유도된 전압을 이용한 수중방전음원의 전기음향학적 제특성을 분석.검사한 결과는 다음과 같다. 1. 방전시 2차측 전류는 초기에는 Ohm 법칙을 따르다가 전류가 최고 6.3A 흘러 절연 파괴되었으며, 그 순간 방전음이 생성되었다. 2. 전류인가점과 방전음 생성문의 시간차는 약 3ms였으며, 전압이 최고일 때 절연파괴가 일어나 방전음이 생성되었다. 3. 전극의 끝이 뾰족할수록 2차측 전압이 높을수록 음압수준은 높았다. 4. 뾰족한 형태의 전극은 전극간격이 100cm일 때도 방전이 일어났으며 전극간격이 1cm이상부터 비교적 안정된 방전음이 생성되었다. 5. 방전음의 펄스폭은 약 0.15ms인 Shock Wave였으며, 10HKz 이하의 합성저주파 성분이었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제23권1호
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• pp.61-72
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• 2002

본 논문에서는 펄스 압축 방식을 사용하여 기본주파수 성분을 효과적으로 제거하는 새로운 고조파 영상 기법을 제안한다. 제안된 기법에 의한 시스템은 가중 쳐프 신호를 송신하고 각 어레이 소자에 수신된 RF 샘플은 송신신호의 고조파 성분에 정합된 상관기를 통과함으로써 고조파 성분만을 선택적으로 펄스 압축한다. 이 때. 기본주파수 성분과 고조파 성분의 상호상관 값은 -50㏈ 이하로 억제하였다. 제안된 기법은 한번의 송수시 과정으로 기본주파수 성분을 효과적으로 제거하여 프레임 율이 기존의 펄스 반전 방식보다 우수한 방식과 우수한 해상도와 신호 대 잡음비 (SNR : Signal to Noise Ratio)를 갖는 고조파 영상을 구현하기 위해 펄스 반전을 적용한 후 펄스 압축을 수행하는 방식으로 구성된다 일반적인 펄스 송신 방식에서는 고조파 성분은 송신음압의 크기가 어느 임계값 이상이 되면 더 이상 증가하지 않고 포화되기 때문에 SNR이 제한되는 단점이 있다. 그러나 제안된 기법은 송신 가중 쳐프 신호의 길이를 늘림으로써 고조파 영상의 SNR을 임의로 증가시킬 수 있다 새로운 시스템의 성능을 컴퓨터를 이용한 모의실험과 실제실험을 통하여 검증하였다

• 한국음향학회지
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• 제39권5호
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• pp.379-389
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• 2020

본 논문에서는 무선진공청소기용 팬 모터 단품의 유량 및 소음성능을 향상시키기 위하여 무선청소기 유로를 통하여 공기를 흡입하는 임펠라에 대한 최적설계를 수행하였다. 우선, 팬 모터 단품, 특히 임펠라의 유동장을 분석하기 위하여 비정상, 비압축성 Reynolds averaged Navier-Stokes(RANS) 방정식을 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD)에 기초하여 해석하였다. 예측한 유동장 정보를 입력값으로 Ffowcs-Williams and Hawkings(FW-H) 방정식을 사용하여 임펠라로부터 방사되는 소음을 수치적으로 예측하였다. 유량과 소음에 대한 수치해석 결과를 실험을 통해 측정한 팬 모터 단품의 P-Q 곡선과 음압 스펙트럼과 비교하여 사용한 수치방법의 유효성을 확인하였다. 수치해석결과로부터 임펠라 날개의 코드방향 중간부분의 급격한 곡률 변화로 인하여 강한 와류가 형성되는 것을 확인하였다. 와류는 유동에는 손실로 소음에는 소음원으로 작용하기 때문에 기존의 임펠라를 재설계하여 와류를 개선하고자 하였다. 2인자 반응표면방법을 사용하여 최대유량과 최소소음을 나타내는 입·출구 뒷젖힘각(sweep angle)을 결정하였다. 최종 선정된 설계안에 대한 추가 해석을 통하여 유량성능과 소음성능이 개선됨을 확인하였다.