• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.1039-1042
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• 2008

최근 우리나라는 국토면적을 넓히기 위하여 많은 지역에 준설 및 매립 공사를 수행하고 있다. 준설 및 매립 공사에 주재료로 사용되는 해성점토는 매립 초기에 매우 연약한 지반을 형성하게 된다. 이에 빠른 구조물 시공을 위하여 대상지반의 압밀을 촉진시키는 다양한 공법이 활발히 연구되고 있다. 본 연구는 새로운 압밀촉진 공법개발을 위한 기초시험으로 초음파 에너지를 연약지반 처리에 활용하고자 자체 고안된 초음파 발생장치를 적용하여 소규모 및 대형시험을 수행하였다. 시험에 사용된 연약지반 점토시료는 시험조건의 일관성을 유지하기 위하여 자체개발한 원심력 시료 성형기를 사용하였다. 초음파 적용에 따른 압밀시험결과 매우 큰 압밀량의 증가를 확인할 수 있었으며 대형 시험의 경우에도 빠른 간극수압의 소산을 확인 할 수 있었다. 연구결과 초음파가 점토의 압밀시간을 단축시키는데 효과가 크다는 것을 볼 수 있었고. 차후 초음파를 통한 다양한 압밀촉진공법이 개발될 수 있다는 가능성을 확인 할 수 있었다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제51권3호
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• pp.223-230
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• 2012

일부 고주파 음파 처리가 파밤나방(Spodoptera exigua)의 생리변화를 유발시킨다. 이 연구는 초음파(${\geq}$ 20 kHz) 처리가 파밤나방 유충 섭식, 용 발육 및 성충 교미행동에 미치는 영향을 분석하였다. 초음파 처리는 5령충의 섭식 활동을 억제시켰다. 특별히 30 kHz 또는 45 kHz 초음파 처리를 받은 유충은 50% 이상의 섭식활동이 감소하였다. 이러한 초음파 처리를 받은 유충은 혈장의 주요 영양물질 함량이 변동되었다. 혈장 단백질은 처리 초음파의 주파수 증가에 따라 감소하였다. 그러나 혈당은 처리 초음파의 주파수 증가에 따라 증가하였다. 지질 함량은 30 kHz 처리까지는 증가하다가 이후 감소하였다. 파밤나방 5령의 혈구, 지방체 및 표피세포의 세 조직은 스트레스 관련 유전자들인 세 종류의 열충격단백질과 apolipophorin III를 발현시켰다. 그러나 초음파를 처리할 경우 일부 스트레스 관련 유전자들의 발현을 크게 억제시켰다. 초음파 처리는 또한 용발육을 억제시켜, 용기간을 연장시키고 성충으로 우화를 현격하게 낮추었다. 끝으로 초음파 처리는 성충의 교미행동을 억제시켜 암컷의 산란력을 뚜렷하게 낮추었다. 이러한 결과는 초음파가 파밤나방의 생리적 스트레스로 작용하고 있다는 것을 제시하고 있다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.1067-1073
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• 2023

유방암은 현대 여성들에게 가장 많이 발생하는 3대 암 중 하나로, 발생률이 급격하게 증가하고 있다. 가족력이 높고, 15% 정도의 사망률이 있어 고위험군에 속하므로 조기 검진 후 꾸준한 관리가 필요하다. 암을 진단할 수 있는 여러 장비 중 초음파는 위험성이 적고, 실시간으로 진단할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 초음파 검사는 검사자의 기술에 따라 결과가 크게 달라진다. 이를 보완하기 위해 모션트래킹 기술을 접목하고자 한다. 모션트래킹은 삼차원의 공간에서 대상의 움직임에 따라 위치를 특정하고 분석하는 기술이다. 그렇기에 실시간 제어가 가능하고, 복잡하고 빠른 움직임도 실시간으로 기록할 수 있는 장점이 있다. 이러한 장점을 활용한 초음파 검사용 이미지 가이드 시스템 제작을 목표로 하였다. 이를 위해서 초음파스캐너의 위치를 3차원적으로 추정할 수 있는 자체 제작 완드(wand)를 설계하였고, 제작된 완드를 기반으로 초음파 영상의 위치를 추정하는 벡터 연산 알고리즘을 개발하였다. 이후, 연속 촬영을 통하여 3차원 공간에서 프로브의 위치와 초음파 영상의 위치를 나타내는 것까지 완료하였다. 이러한 실험은 Optitrack 사의 Primex 41 카메라를 초당 120 frame (Hz)으로 영상을 획득하며, 성공적으로 초음파 영상의 3차원 위치를 추정할 수 있었다. 이 실험 과정을 통해 초음파 검사와 모션트래킹의 접목으로 가이드 제작의 가능성을 확인하였다. 차후 추가적인 연구를 통해 초음파 검사 가이드를 제작하여 검사자의 기술과 상관없이 질 좋은 영상을 획득할 수 있기를 바란다.

• 한국축산식품학회지
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• 제29권6호
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• pp.709-718
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• 2009

본 연구에서는 돼지고기에 여러 가지 물리적 처리를 실시한 후 PSA의 항원성 변화를 살펴봄으로써 돼지고기의 알레르겐성 감소에 가장 효과적인 처리 조건을 찾아 항원성이 저감화 된 돼지고기 제품 개발에 적용하고자 하였다. 먼저, 돼지고기에 가열, 가압가열, microwave, 초음파 및 감마선을 처리하고 주요 항원인 PSA를 추출하였다. 그후, ci-ELISA, SDS-PAGE 및 immunoblotting을 실시하여 돼지고기의 항원성 변화를 살펴보았다. 80과 $100^{\circ}C$에서 각각 20분간 가열처리 했을 때와 $121^{\circ}C$에서 5, 10 및 30분 가압가열 처리한 경우 PSA와 IgG 항체와의 결합력이 약 10% 이하로 크게 감소하였으며, 특히 가압가열 30분처리 시에 결합력이 5% 이하로 가장 많이 감소하였다. SDS-PAGE와 immunoblotting 결과에서도 무처리구에서 강하게 보였던 PSA band가 80, 100 및 $121^{\circ}C$ 처리에 의해 소실되고 항체와 반응하지 않았다. 또한, microwave 처리시에는 5분과 10분 처리구의 경우 IgG와의 결합력이 각각 12% 및 10% 정도로 많이 감소하였지만 microwave 1분 처리와 낮은 온도에서 1, 5, 10 및 20분간 처리한 경우에는 약 80% 이상의 높은 결합력을 유지하였다. 초음파(5, 10, 30 및 60분) 및 감마선 처리(1, 3, 10 및 20 kGy)에 의한 돼지고기의 항원성 변화를 알아본 결과에서는 초음파 처리구 전체에서 여전히 높은 결합력을 유지하였으며 SDS-PAGE에서도 초음파 처리구의 PSA band는 무처리구와 비교 시 크게 약화되지 않았다. 감마선 처리구는 모든 선량에서 IgG와의 결합력이 무처리구 보다 약 10-15% 정도 증가하였음을 알 수 있었다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 낮은 온도에서 microwave 및 초음파 처리한 경우와 감마선 처리한 경우는 돼지고기의 항원성을 감소시키는데 큰 영향을 주지 못하였지만, $80^{\circ}C$ 이상의 가열처리는 항원성을 크게 감소시켰다. 특히, PSA는 가압가열처리 시 가장 크게 변화하였으므로 본 연구에 사용된 가압가열 처리조건을 저 알레르기 돼지고기 식품 개발에 응용할 경우 긍정적인 결과를 얻을 것으로 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.4019-4023
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• 2014

이 연구에서는 하수 처리 시 발생하는 잉여슬러지의 탈수성을 증대시켜 탈수 후 최종슬러지 케이크를 감소시키기 위해 초음파 적용 가능성을 검토하였다. 이번 연구에서 사용된 슬러지는 하수처리장에서 직접 채취한 탈수 전 잉여슬러지이며 여기에 초음파 조사시간과 조사강도를 달리 가하여 탈수성 변형특성을 고찰하였다. 실내외 실험을 동시에 수행하였으며 각각 용량이 다른 세 개(7리터, 1톤, 7톤)의 처리조를 제작 활용하였다. 초음파 처리 시간과 처리강도에 따라 탈수성 및 감량화 판단 인자로 사용되는 CST와 점도의 변화를 측정하였다. 연구결과 초음파 조사시간이 길어질수록 원 시료의 CST가 증가하는 경향을 보였으나 조사한 슬러지에 응집제를 첨가할 경우 도리어 초음파 강도와 조사시간에 따른 CST가 아주 낮게 최고점의 20%까지 측정되었다. 초음파에 의한 점도 변화는 최고점의 40%까지 감소하였다. 또한 원심력에 따른 슬러지의 침하를 분석하였는데 초음파를 가하고 응집제를 첨가한 슬러지의 초기 침하속도가 더 빠르며, 최종침하량에도 더 빨리 도달한 것으로 나타났다. 연구결과 초음파 조사시간과 초음파 강도가 탈수성에 큰 영향을 주는 것으로 나타났으며 연구결과를 현장에 도입할 경우 잉여슬러지의 탈수능 향상과 최종 탈수케이크 감량화에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다. 가능성 평가를 위하여 대형 처리조를 처리장에 설치 운영하여 탈수케이크의 CST 및 함수율 변화를 고찰하였으며 실험실과 유사한 결과(최고 50% 감소)를 도출하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제41권7호
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• pp.914-920
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• 2012

추출방법에 따른 몇 가지 약초의 항산화 활성 변화를 연구하였다. 총 5가지 약초(우슬, 목통, 두충, 시호, 향부자)에 대해 비가열 초음파추출, 환류추출 및 열처리 초음파추출을 실시하였다. 총 폴리페놀 함량은 환류추출과 열처리 초음파 추출이 비가열 초음파추출보다 높았으며, 두충과 향부자를 제외한 세 시료가 열처리 초음파추출이 환류추출보다 높았다. 총 플라보노이드 함량은 향부자를 제외한 네 시료가 열처리 초음파추출과 환류추출이 비가열 초음파추출보다 더 많았으며, 우슬과 목통을 제외한 세 시료에서 환류추출이 열처리 초음파추출보다 더 많았다. ABTS 라디칼 소거능은 환류추출과 열처리 초음파추출이 비가열 초음파추출보다 작았으며, DPPH 라디칼 소거능은 우슬과 목통을 제외한 세 시료는 환류추출에서 더 높은 활성을 나타내었다. 환원력은 우슬이 가열처리 시 많은 증가를 나타내었으며, 다른 네 시료는 추출방법에 따른 차이가 작았다. 본 실험 결과에 따르면, 약초의 종류에 따라 적합한 추출방법과 전처리를 적용함으로써 높은 항산화 활성을 가진 추출물을 얻는 것이 가능할 것이라 판단된다.

• 한국음향학회지
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• 제31권6호
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• pp.399-409
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• 2012

본 논문에서는 초음파 연조직 팬텀에서 음향 복사력을 이용하여 횡탄성(shear modulus)을 측정하는 방법을 제안하였다. 이 방법은 집속 초음파 빔의 초점에서 음향 복사력에 의해 발생하는 변위의 상승시간에 기초하여 횡탄성을 정량적으로 산정한다. 제안한 방법의 타당성을 확인하기 위하여 횡파 전파법으로 측정한 횡파의 속도 및 횡탄성값 결과와 비교하였다. 횡파 전파법은 제한회절 송신음장에 의해 팬텀에서 발생하여 전파하는 횡파의 속도를 측정하여 횡탄성값을 계산하고, 이 값으로 교정된 데이터 획득 시스템에서 제안한 방법으로 측정한 횡탄성값을 횡파 전파법으로 측정한 값과 비교하여, 제안한 횡탄성 측정법의 유용성을 확인하였다. 두 방법 간의 상대오차는 횡파 속도는 4%로, 횡탄성값은 9% 이하로 계산되었다.

• 에너지공학
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• 제25권1호
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• pp.23-28
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• 2016

미세조류를 이용하여 바이오 연료화 하는 연구가 청정에너지 및 대체에너지 개발에 따라 많이 이루어지고 있다. 미세조류를 바이오 연료로 이용하기 위해서는 미세조류에 대한 배양과 수확, 회수, 추출, 에너지 전환에 이르는 종합적인 기술개발이 필요한데 각 부분 마다 바이오에너지 생산에 필요한 생산 비용이 가격 경쟁력 면에서 아직 문제점이 있다. 현재까지의 기술 개발은 주로 배양에 초점이 맞추어져 있으며 가격 경쟁력을 가지는 저비용의 응집, 수거, 탈수, 건조 및 연료 추출과정을 거치는 연료화 공정의 개발은 매우 미흡한 상태이다. 미세조류의 응집수거는 미세조류가 물과 유사한 밀도로 물에서 분리하기가 어려운 물질이기 때문에 저비용으로 미세조류를 응집하고 수거하는 기술이 필요하다. 미세조류의 응집과 수거를 위해 초음파를 공정에 이용하는 하이브리드 방식의 공정은 기존 공정에 비하여 환경 위해 요소가 거의 없으며 저비용 고효율의 공정으로써 다음 세대의 에너지 공급원 확보를 위해 연구가 필요한 분야이다. 본 연구는 미세조류의 바이오연료로 추출하기 위한 전단계 공정으로 물에 부양된 미세조류를 효과적으로 응집하기 위해 초음파를 조사할 경우에 일어나는 유동과 미세조류 거동에 대한 메카니즘을 수치해석을 통해 규명함으로써 초음파를 이용한 미세조류 응집에 대한 최적 설계의 토대를 정립하는 것을 목적으로 수행하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제41권12호
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• pp.1686-1692
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• 2012

개두릅 추출물의 항산화 활성을 증가시킬 수 있는 적정추출방법을 개발하기 위하여 상온교반, 초음파, 감압, 환류냉각, 환류냉각과 초음파 병행 추출법을 이용하여 추출한개두룹 추출물의 항산화 활성을 비교하였다. 추출수율은 환류냉각과 초음파 병행 추출물에서 높게 나타났다. 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드의 함량 또한 환류냉각과 초음파 병행추출물이 각각 153.43 mg GAE/g, 62.53 mg RE/g으로 높았으며, 모든 추출물은 항산화 실험에서 농도 증가에 비례하여 활성이 증가하였다. 환류냉각과 초음파 병행 추출물은 추출농도 1,000 ${\mu}g/mL$에서 DPPH와 ABTS 라디칼 소거능(90.85%, 99.83%), 환원력(OD 0.95, 700 nm), 아질산염 소거능(55.46%), ferrous ion chelating 효과(45.12%)가 우수하거나 유사하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.1989-1990
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• 2008

한의학에서 맥진은 한의사가 손가락으로 환자의 손목의 요골동맥을 짚어 맥박이 손가락에 닿는 느낌에 근거하여 병세를 감별하는 진찰방법으로 인체의 건강상태를 살피고, 정상인의 평맥(平脈)으로부터 환자의 병맥(病脈)을 분석하는 진단법이다. 손목에 있는 요골 경상돌기(styloid preocess) 부근의 볼록한 지점을 고골(高骨)이라하는데 이 돌기를 기준으로 맥이 느껴지는 위치를 검지, 중지, 약지를 이용해 진맥위치를 잡는다. 맥진 시 한의사는 맥진위치에 압력을 서서히 가하면서 손끝에 느껴지는 감각을 이용해 진단한다. 이 과정에서 맥진위치 요골동맥의 혈관이 서서히 occlusion 된다. 본 논문에서는 맥진과정 시 요골동맥의 혈류역학적인 변화를 초음파를 이용해 분석해보고자 한다. 건강한 남자 피험자(34세)를 대상으로 초음파 장비(Voluson 730Pro, GE Medical, U.S.)를 이용해 맥진 위치의 혈관특성을 관찰한다. 혈압계를 이용해 혈관에 압력을 0에서 130mmHg까지 10mmHg씩 단계별로 가압한 후 초음파를 측정한다. 그 결과, 요골동맥에 압력을 가할수록 혈류속도가 서서히 감소함을 알 수 있었으며, 회귀식을 분석할 수 있었다(y = -0.3509x +44.323, $R^2$ = 0.9547). 또한, 가압 단계를 0$\sim$10mmHg, 20$\sim$40mmHg, 50$\sim$70mmHg, 80$\sim$100mmHg 110$\sim$130mmHg으로 가압단계를 나누어 보면, 각 단계별로는 42.32cm/sec, 33.08cm/sec, 24.8cm/sec, 14.3cm/sec, 0cm/sec로 혈류속도가 변화를 보였다. 각 단계별로 혈류속도가 평균 10.58cm/sec의 차이를 보임을 알 수 있다. 본 연구를 통해 가압력에 대한 맥진위치의 혈류변화를 관찰하였다. 그러나 직접 맥진위치를 가압하면서 초음파를 통해 혈류속도를 측정할 수 있는 방법이 없어, 맥진 위치 바로 위쪽을 가압하고 초음파 측정을 하였다. 직접 혈관을 가압하고 그때의 혈류속도를 측정하면 보다 정확히 맥진시의 혈류역학적 특성을 분석할 수 있을 것으로 판단된다. 장비의 고안을 통해 다음 연구에서는 직접적인 가압 후 혈슈속도를 측정해 봄으로써 본 결과와 비교 분석해 보고자 한다.