초음파를 이용한 조직 자극 기법은 지속적으로 연구, 개발되고 있으며, 최근 미용 및 비만 치료에 대한 관심이 높아짐에 따라 초음파 지방 제거술에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 초음파 지방 제거술을 위한 초음파 변환기를 설계하고, 조사조건에 따른 집속영역의 형태와 열 변성 영역을 시뮬레이션 하였다. 이를 통하여 제원을 검증하였으며, 제작된 변환기의 초음파 방사 특성 및 가열 특성을 측정하여 유효성을 평가하였다. 또한 복합 구조의 매질을 대상으로 초음파 가열 특성을 예측하였으며 제작된 변환기의 집속점 형태 및 가열 특성이 지방층을 충분히 유화시킬 수 있을 것으로 판단하였다. 본 연구의 결과는 보다 효율적이고 안전한 초음파 지방 제거술의 기초 연구로 활용될 것으로 사료된다.
동물성유지는 식물성유지에 비해 산화안정성이 뛰어나며, 높은 발열량과 세탄가를 보여 불완전 연소율이 낮다는 장점을 가지고 있으나 포화지방산의 함량이 높고, 원료유지에 불순물 함량이 높아 정제과정이 필요하다는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 동물성 유지로 폐돈지를 선정하여 초음파에너지를 이용한 전이에스테르화반응의 최적조건을 설정하고자 하였다. 또한 기존공정의 가열 및 교반을 대체할 수 있는 초음파에너지 효과를 확인함으로써 새로운 바이오디젤 제조공정을 제시하고자 하였다. 기존가열방식을 이용한 폐돈지의 전이에스테르화 반응은 $55^{\circ}C$에서 메탄올과 돈지의 반응몰비 12에서 1 h 반응한 경우 가장 우수한 전환특성을 나타내었다. 전이에스테르화 반응에 초음파에너지를 조사할 경우 최적 초음파 조사세기 500 W에서 반응시간을 30 min으로 크게 단축할 수 있었다. 또한 제조된 바이오디젤의 성능평가 결과 점도는 $0{\sim}70^{\circ}C$ 범위에서 1.3~4.0 cP, 발열량은 40.3 MJ/kg으로 바이오디젤 성능기준을 만족하였다.
3-D orthogonal woven carbon/Al composites were fabricated using a pressure infiltration casting method. Especially, to minimize geometrical deformation of fiber pattern and $Al_4C_3$ formation, the process parameters of the minimum pressurizing force, melting temperature, delay and holding time of molten aluminum pressurizing was optimized through the PC-controlled monitoring system. Resonant ultrasound spectroscopy (RUS) was utilized to measure the effective elastic constants of 3-D orthogonal woven carbon/Al composites. The CTE measurement was conducted using strain gages in a heating oven.
초음파 hyperthermia를 이용한 암 치료는 정상세포에 열적 손상을 주지 않으면서 종양 부위만을 적당한 온도로 가열하여야 하며 따라서 종양세포와 정상세포에 대한 정확한 초음파 세기 조절이 필요하게 된다. 본 연구에서 초음파 hyperthermia용 변환기로써 촛점 거리와 집속 범위를 전자적으로 조절할 수 있는 육각환 변환기를 설계, 제작하였으며 위상조 절회로를 이용하여 초음파 hyperthermia 시스템을 구성, 그 음향 특성을 측정하였으며 모의 생체 실험을 수행하였다. 실험 결과 촛점 부근에서 초음파 에너지가 집속되는 것을 확인하였으며 초음과 hyperthermia 시스템으로써의 유용성을 확인하였다.
초음파와 대두유 용매를 병용하여 감 껍질 유래 카로티노이드 함유 대두유를 제조하고 그의 이화학적 특성을 파악하기 위하여, Box-Behnken design과 반응표면분석법을 이용하여 추출물의 카로티노이드 농도 기준 최적 추출조건(온도 62℃, 시간 32 min, 대두유/감 껍질 비율 3.1)을 결정하였고, 이 조건에서 얻은 추출물(카로티노이드 강화 대두유)과 무처리 대두유(control)의 이화학적 특성을 비교하였다. 추출물의 총카로티노이드 함량은 강화되었고, 이러한 카로티노이드 강화 대두유의 색도는 대조구보다 명도는 낮았지만 높은 적색도와 황색도값을 보였다. 대두유의 산화 및 가열 안정성에 대한 초음파 처리와 감 껍질 유래 카로티노이드의 영향은 미미한 것으로 나타났다. 카로티노이드 강화 대두유의 점도와 활성화 에너지는 대조구보다 약간 높았다. 이로써 감 껍질에 초음파-대두유 용매 추출법을 적용하여 황적색의 카로티노이드 강화 대두유의 제조가 가능하였고, 이는 일반 유지 대체제는 물론 첨가물로서도 활용성이 높을 것으로 기대된다.
This study was performed to understanding on guidelines for using therapeutic modalities according to injury phases of soft tissue. Clinical decisions on how and when therapeutic modalities may be used should be based on recognition of signs and symptoms. as well as some awareness of the time frames associated with the various phases of the Healing process. The physical therapist must have a sound understanding of that process in terms of the sequence of the various process of healing stage. The results of this study are as follows: 1. Once an acute injury has occured, the healing process consists of the imflammatory response phase, the fibroblastic-repair phase, and the maturation-remodeling phase and can impede by various pathologic factors. 2. Modality use in the initial acute injury phase and the inflammatory response phase should be directed toward limiting the amount of swelling and reducing pain. 3. Modality use in the Fibroblastic repair phase may be change from cold to heat. The purpose of heat is to increase circulation to the injured area to promote healing. 4. During the Maturation-Remodeling phase, some type of heating modalities, ultrasound, or short wave and microwave diathermy should be used to increase circulation to the deeper tissue. In this phases, physical therapists must control training and conditioning habits to allow the injury to heal sufficiently.
고에너지 초음파 여기 탄성파가 물체의 균열, 박리 등의 결함 부위를 통과할 때 서로 맞닿은 결함면은 균일하게 진동하지 않는다. 초음파 입사에 따른 결함 면 사이의 마찰(friction), 문지름 (rubbing) 또는 부딪침(clapping) 에 의해 진동 에너지가 결함 부위에서 국부적인 열로 변환된다. 이를 적외선 열 영상 카메라로 관측하면 구조물의 결함을 실시간으로 검출할 수 있다. 본 논문에서는 초음파 열 영상 검사를 이용한 인코넬 합금 박판의 브레이징 접합 결함 검출에 대해 기술한다. 2 kW 의 전력과 23 kHz 대역의 가진 주파수를 갖는 초음파 펄스를 280 ms 기간 동안 인코넬 합금의 브레이징 접합 박판에 입사시켰다. 브레이징 접합부의 결함위치 부근의 인코넬 합금 박판의 양면이 맞닿은 경계선에서 아주 밝은 국부적인 발열(핫 스팟)이 적외선 열 영상 카메라에 의해 관측되었으며 브레이징 접합 결함 위치에서도 미약한 열이 관측되었다. 배경 감산 평균 및 히스토그램 평활화 처리 등의 영상처리를 통해 브레이징 접합의 결함을 확인하였다.
펩타이드의 정성 분석에서, O-Methylisourea는 펩타이드의 특정 아미노산(예. 라이신)에 화합결합하여 해당 펩타이드의 신호를 증진시키기 때문에 펩타이드를 matrix-assisted laser desorption/ionizationmass spectrometry (MALDI-MS) 분석하기 위해 흔히 사용되는데, 이러한 과정은 guanidination이라고 불린다. Guanidination은 반응 조건에 따라 효율이 변하게 된다. 본 연구에서는 트립신으로 가수분해된 미오글로빈 단백질을 세 가지 다른 반응시약 (O-methylisourea, S-methylisothiourea, 2-methyl-2-imidazoline)을 사용하여 $65^{\circ}C$ 에서 1 시간 동안 다양한 pH 조건 (pH 4.0, 7.0 및 10.5)에서 guanidination 반응을 수행하였는데, 실험 결과 O-methylisourea와 pH 10.5이 가장 좋은 효율을 나타내었다. 다음으로 O-methylisourea와 pH 10.5의 반응 조건을 이용하여 열, 마이크로파, 초음파 등과 같은 다양한 조건에서 시간을 변화시켜 가면서 guanidination을 연구하였는데, 열을 이용하여 60 분 동안 반응시키는 것이 가장 효과적이었다. 결론적으로 O-methylisourea을 이용하여 pH 10.5 용액에서 열을 이용하여 1 시간 동안 $65^{\circ}C$에서 가열하는 것이 guanidination을 위한 최적의 조건이었다.
대표적인 저강도 초음파 자극 기술인 음파영동은 초음파의 물리적 진동과 온열 효과를 이용하여 약물을 인체 표피 내부로 전달시키는 기법이다. 음파영동법은 치료 약물 전달의 효율을 높일 수 있으며, 인슐린이나 지질 등 분자 크기가 비교적 큰 약물의 전달에도 효과적이라는 장점을 갖는다. 본 연구에서는 효율적인 음파영동 치료를 위하여 대면적 단일 진동소자와 치료 부위에 약물 이송 기능을 갖는 복합 구조 초음파 변환기 어셈블리를 제안하였다. 또한, 치료 부위의 온도를 상승 및 유지시킬 수 있는 변환기 어셈블리 구조를 제안하고 유효성을 평가하였다. 본 연구에서 제안된 변환기 어셈블리는 지속적으로 정량의 약물을 제공하고, 가온을 통하여 약물 전달을 보조함으로써 초음파를 이용한 음파영동 시술의 효율을 향상시킬 수 있을 것으로 사료된다.
섬유성 기질을 물 가수분해하여 생긴 당을 최대한 회수하는 여러 회수방법을 조사하였다. 사용한 전처리 조건은 반응온도가 $170\~180^{\circ}C$, 반응시간이 1시간이었다. 반응 온도가 170에서 $180^{\circ}C$로 증가함에 따라 xylan의 용해율은 증가하지만 $180^{\circ}C$ 이상에서는 상당양의 당이 분해됨을 알 수 있었다. 가수분해 결과로부터 남은 고체기질과 당화액에서 얻은 당의 물질수지를 조사하였는데 glucan의 경우는 비교적 잘 맞으나, 헤미셀룰로오스는 처리되지 않은 기질에 포함된 초기양과 비교할 때 상당한 차이가 났다. 그래서 여러가지 회수방법을 고안하여 당의 물질수지를 조사한 결과 회수기간동안 열을 가하거나 초음파를 조사하는 방법과 같은 물리적인 자극을 주면 액상에서 헤미셀룰로오스 회수율이 증가되는 것이 확인되었다. 이런 사실로부터 당 회수시 기질이 크고 전처리 후 침출용매를 많이 사용할 수 없는 상업적인 공정의 경우 상당양의 올리고당이 고체기공내 갇혀 액상으로 회수되지 못할 것으로 생각된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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