• 제목/요약/키워드: 초음파 응용

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베르누이 원리와 bolt-clamped Langevin type 초음파 진동자를 이용한 정상파 음파 공중부양의 탐구 (Investigation of standing wave acoustic levitation with Bernoulli principle and bolt-clamped Langevin type ultrasonic transducer)

  • 박민철;박두재;김영환
    • 한국음향학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.422-427
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    • 2018
  • 본 연구에서는 소형 물체가 음파 정상파의 압력 마디 부근에 소형 물체가 부양하는 정상파 음파 공중부양(standing wave acoustic levitation) 현상에 대해 베르누이 원리를 이용하여 부양의 원인이 되는 음향 방사힘(acoustic radiation force)의 근원과 개형을 기존에 알려진 진동자에서 떨어진 거리에 따른 음향 방사힘의 그래프와 비교함을 통해 개념적으로 설명했다. 이러한 설명을 뒷받침하는 일련의 실험들을 BLT(Bolt-clamped Langevin Type) 초음파 진동자를 이용해서 수행하여, 물체들이 공기의 압력 마디 부근에 부양하고 있음을 확인했고, 물체가 부양하고 있는 상태에서 정상파가 형성되는 조건임을 확인했다. 더불어, 정상파 음파 공중부양 현상에서 부양하는 물체들이 수직하게 일렬로 정렬하는 현상 역시 설명할 수 있었다.

추출 방법에 따른 자소엽 추출물의 항산화 효과 비교 (Comparison of Anti-Oxidative Activities of Perilla frutescens Extracts by Extraction Methods)

  • 서인영;김희수;장경수;여민호;김혜란;정보경;장경수
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.12-19
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    • 2018
  • 자소엽(perilla frutescens)은 꿀풀과(Labiatae)에 속하며 널리 알려져 있는 약용 식물이다. 본 연구에서는 자소엽을 물, 열수, 초음파 추출 방법으로 추출하여 항산화 효과를 비교하고 가장 효과적인 추출방법을 제시하고자 한다. 물, 열수, 초음파 처리를 통해 각각의 자소엽 추출물을 제조 하였고, DPPH 라디칼 소거능 및 총 페놀 함량을 통해 항산화 효과를 검증하고, 인간 간세포인 HepG2에 대한 세포 독성효과와 hydrogen peroxide ($H_2O_2$)로 유도된 산화적 스트레스로부터 간세포 보호효과를 3-[4,5-dimethylthiazole-2-yl]-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) assay로 확인하였다. 자소엽 초음파 추출물은 $5000{\mu}g/mL$농도에서 69.07%의 DPPH 라디칼 소거능을 나타내며 물, 열수 추출물과 비교하여 우수한 항산화 효과를 나타내었다. 또한 총 페놀 함량 측정 결과 $51.60{\pm}1.06mg\;GAE/g$ extract 로서 물, 열수 추출물 보다 높은 총 페놀 함량을 확인하였다. 그러나 산화적 스트레스에 의한 세포 보호효과는 미비하였다. 본 연구를 통해 추출 방법에 따른 항산화 효과의 차이를 확인하였으며, 우수한 항산화 효과를 나타낸 자소엽 초음파 추출물을 이용하여 추가적인 연구가 필요 할 것으로 사료된다.

초음파 센서와 GPS를 연동한 시각장애인 실외 보행지원 시스템 (An Outdoor Navigation System for the Visually Impaired Persons incorporating GPS and Ultrasonic Sensors)

  • 이진희;임석현;이은석;신병석
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제36권6호
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    • pp.462-470
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    • 2009
  • 본 연구에서는 시각장애인이 실외에서 목적지까지 안전하게 보행할 수 있도록 하는 착용형 단말 시스템을 제안한다. 보행자가 원하는 목적지를 설정하면, GPS에 기반한 측위 정보와 경로탐색 알고리즘을 사용하여 목적지로 안내한다. 다수의 초음파 센서를 이용하여 측정한 장애물까지의 거리 데이터를 이용하여 전방의 공간 구조를 몇 가지 패턴으로 분류하고, 이를 기반으로 안전한 보행 방향을 결정한다. 본 시스템은 시각장애인이 타인의 도움 없이 현재 자신이 위치한 곳에 대한 공간 정보를 얻고 원하는 목적지까지 안전하게 보행 할 수 있도록 한다.

초음파 의료 영상시스템용 고집적 아날로그 Front-End 집적 회로 (A Highly-Integrated Analog Front-End IC for Medical Ultrasound Imaging Systems)

  • 아디탸 바누아지;차혁규
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권12호
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    • pp.49-55
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    • 2013
  • 초음파 의료 영상 응용 분야를 위한 고전압 고집적 아날로그 front-end 집적회로를 0.18-${\mu}m$ 표준 CMOS 반도체 공정을 이용하여 구현하였다. 제안 된 아날로그 front-end 집적회로는 2.6 MHz에서 15 Vp-p 전압까지 동작하는 트랜지스터 stacking구조를 이용한 고전압 펄서와, 저전압에서 동작하는 저잡음 transimpedance 증폭기, 그리고 송신부와 수신부의 분리를 위한 고전압 차단 스위치로 구성되어 있다. 설계 된 집적회로는 $0.15mm^2$ 이하의 작은 면적을 사용함으로써 휴대용 영상 시스템을 포함한 다중 어레이 초음파 의료 영상 시스템에 적용이 가능하다.

초음파 영상에서 끊어진 구조 영역 연결성 향상 방법 (Connectivity Enhancement of Broken Structural Regions in Ultrasound Images)

  • 서현기;송혜정;김백섭
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제37권10호
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    • pp.751-759
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    • 2010
  • 본 논문에서는 초음파 영상에서 끊어진 구조의 연결성을 향상시키는 방법을 제안한다. 본 제안 방법은 대상 픽셀의 밝기값과 주변픽셀의 그라디언트 정보를 사용하여 연결 여부를 결정하게 된다. 끊어진 구조로 판단되어진 픽셀은 그 밝기값을 증가시켜 연관성 있는 구조로 연결시키게 된다. 이후 시각적 자연스러운 표현을 위하여 비등방성 확산 필터링을 적용하여 수행하게 된다. 연산속도의 이득을 위하여 제안하는 연결성 향상 방법의 구조행렬은 그라디언트 정보와 확산 방향을 결정하는 확산 필터의 구조행렬과 통일한 구조행렬을 사용하였다. 실험은 끊어진 구조가 나타나는 실제 초음파 영상에 대해 수행하였으며 제안된 방법에 의해 끊어진 구조가 연결되어 졌음을 확인할 수 있다.

상호상관을 이용한 변압기내의 부분방전 위치측정 (Measurement of partial discharge point in power transformer using crosscorrelation)

  • 문영재;구춘근;정찬수;곽희로
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제7권6호
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    • pp.34-41
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    • 1993
  • 전력 수요가 증가함에 따라 전력용 변압기의 용량이 커지고, 따라서 변압기사고의 파급효과가 커지게 된다. 본 논문은 전력용 변압기의 절연 열화에 의한 사고를 예방진단하기 위한 부분방전의 초음파 측정 기술을 응용하여, 초음파-초음파 측정법에 대한 부분방전점의 위치검출법을 연구하였다. 정확도를 높이기 위해 상호상관함수를 이용할 것을 제안하였으며 모의변압기에서 실험한 결과 만족할 만한 결과를 얻었다.

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수중 음향신호 인식성능 향상 알고리듬 개발 (A Development of Improved Recognition Algorithm for Ultrasonic Signal)

  • 김영진;허경무;우광준
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제43권4호
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    • pp.60-66
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    • 2006
  • 장비를 사용해서 해양자원을 탐사하고 개발하기 위해서 수중초음파 통신은 유용한 수단이 된다. 이러한 응용을 위해서는 정보전달 및 원격제어가 필수적인데, 해양환경에서 다양한 형태의 노이즈가 발생하여 제어의 효율성과 수중통신의 신뢰성이 저하 되고 있다. 그래서 기존의 방법은 하드웨어적인 방법으로 제어정보를 수신하고 이를 반복적으로 기준 정보와 비교하는 방법을 사용하고 있어 제어신뢰성이 중요시되는 시스템에서는 효율성이 떨어지고 있다. 따라서 본 연구에서는 해양환경 변화에 따른 영향이 없이 초음파 신호를 인식할 수 있는 수중 초음파신호 검출성능 향상 알고리듬을 제안하려 한다. 제안하는 알고리듬의 적합성을 시뮬레이션을 통하여 확인하였다.

다단계 전이 학습을 이용한 유방암 초음파 영상 분류 응용 (Proper Base-model and Optimizer Combination Improves Transfer Learning Performance for Ultrasound Breast Cancer Classification)

  • 겔란 아야나;박진형;최세운
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2021년도 추계학술대회
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    • pp.655-657
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    • 2021
  • 인공지능 알고리즘을 이용한 유방암의 조기진단에 관련된 연구는 최근들어 활발하게 진행되고 있으나, 사용자의 목적에 맞는 처리속도 및 정확도 등에 다양한 한계점을 보인다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 본 논문에서는 ImageNet에서 학습된 ResNet 모델을 현미경 기반 암세포 이미지에서 활용이 가능한 다단계 전이 학습을 제안하고, 이를 다시 전이 학습하여 초음파 유방암 영상을 양성 및 악성으로 분류하는 실험을 진행하였다. 제안된 다단계 전이 학습 알고리즘은 초음파 유방암 영상을 분류하였을 때 96% 이상의 정확도를 보였으며, 향후 암 세포주 및 실시간 영상처리 등의 추가를 통해 보다 높은 활용도와 정확도를 보일 것으로 기대한다.

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스마트폰과 초음파센서를 이용한 사용자 편의성이 향상된 절전형 선풍기 (Energy saving Fan improving user convenience by Smartphone and ultrasonic sensor)

  • 이재길;김원미
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2013년도 제47차 동계학술대회논문집 21권1호
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    • pp.327-328
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    • 2013
  • 선풍기를 켜둔 채 잠시 자리를 비우거나 선풍기의 속도를 조절하고 싶은 경우가 자주 있다. 이 경우 선풍기가 가까이에 위치하는 경우는 문제가 없지만 벽걸이 형 선풍기 또는 선풍기가 사람 가까이에 위치하지 않는 경우, 선풍기의 속도 조절 또는 ON/OFF 제어를 위해 사용자가 불편함을 겪는 경우가 많다. 원격 제어장치가 추가로 제공되는 선풍기도 있지만 이 경우 원격제어장치를 가까이에 휴대하고 있어야 하는 불편함이 따른다. 그러나 스마트폰은 일반적으로 늘 가까이에 두고 있으므로 스마트폰을 이용하여 원격 제어 한다면 이런 문제가 해결될 것이다. 따라서 우리는 최근 많이 보급되고 있는 스마트폰을 이용하여 원격으로 쉽게 속도를 제어함과 동시에 초음파 센서를 이용하여 사람의 유무를 판단하여 선풍기의 ON/OFF를 자동으로 제어하여 절전도 할 수 있도록 장치와 스마트폰용 응용 프로그램을 개발하였다. 개발된 장치는 사용자 편의성이 높아짐과 동시에 전기도 절약되는 장점을 가진다.

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초음파 변환기 응용을 위한 PZT/고분자 압전 복합재료의 전기물성에 관한 기초연구 (A Basic study of Electrical Properties in the PZT/Polymer Piezoelectric Composites for Ultrasonic Transducer Applications)

  • 이덕출;김진수;김용혁;김재호
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제2권1호
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    • pp.14-24
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    • 1989
  • 본 연구에서는 1-3형 PZT/Epoxy 압전복합재료를 제조하고 이에 대한 D-E 곡선, 펄스응답특성 및 유중발생전압특성 등을 조사하였다. 압전복합재료의 음향임피던스는 PZT체적비가 증가함에 따라 비례적으로 증가하였다. 그리고 펄스응답특성은 단일상 PZT의 특성에 비하여 아주 양호하게 나타났으며 PZT 체적비가 40% 이상에서는 펄스응답특성이 거의 일정하게 되었다. 유중에서의 발생전압은 PZT체적비, 시편두께 그리고 유중압력이 증가함에 따란 비례적으로 증가하였다. 이들의 결과는 초음파 트랜스듀서 제작에 좋은 자료가 될 것으로 생각한다.

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