클래딩 지름이 다른 광섬유 브래그 격자를 용융 접착하여 스트레인과 온도를 분리하여 측정할 수 있는 센서를 구성하였다. 굵기차에 의해서 스트레인에 대한 각 브래그 파장 변화량은 서로 다르며, 동일한 모재(perform)에서 생산된 광섬유를 사용하였으므로 온도에 대한 파장 변화량은 같았다. 두 브래그 파장의 변화량을 측정하고 잘 정의된 행렬함수에 대입하여, 가해진 스트레인과 온도의 양을 분리하여, 계산할 수 있었다. 0-1500 .mu.strain, 20-100.deg. C 범위의 스트레인과 온도 변화를 가하면서 제작된 센서의 특성을 관측하였고, 브래그 파장 변화를 측정하여 계산한 결과, 온도계와 마이크로미터 값에 비하여 10% 이내의 측정오차를 얻을 수 있었다. 스트레인의 측정 정일도를 높이기 위해서 일정한 광경로차를 갖는 마하젠더 간섭계를 이용하여 두 격자의 상대 파장변화를 간섭 신호의 크기변화로 변환하는 새로운 방법을 제안하였으며, 시스템을 구축하여 실험한 결과로 온도에 무관하게 분광분석기에 비항 80배 이상 향상된 스트레인 측정 정밀도를 얻을 수 있었다.
본 논문은 음성진단이나 치료를 위한 기초연구로서, 인체의 진동신호를 측정하여 그 특성을 분석한 것이다. 가진신호는 외부적인 힘이 아닌 자신의 음성이며, 진동과 공진 특성이 강한 모음 '아', '에', '이', '오', '우'를 적용하여 실험하였다. 실험장치로는 마이크로폰과 가속도계 그리고 증폭기를 이용하였으며 컴퓨터에 측정 데이터를 저장하였다. 마이크로폰으로 음성신호를 저장하면서 동시에 가속도계를 이용하여 인체 각 부위에서의 진동신호를 측정하였으며 측정 위치는 머리, 목, 몸체를 일정한 간격으로 나누어 총 63개의 위치로 정하였다. 진동 신호의 측정 위치와 횟수는 사용 목적에 따라 충분히 가변적일 수 있다. 진동 분석을 위한 파라미터는 진동 신호의 크기, 위상, 기본 진동수, 결집음폭대이며, 코히어런스 함수를 이용하여 인체의 진동신호와 음성과의 상관성을 알아보았다. 실험결과, 인체의 위치에 따라 독특한 특징들이 있음을 확인하였으며, 그 결과를 제시하였다.
최근 개통되고 있는 고속도로는 설계속도 및 제한속도가 상향되고 있어 주행환경의 양호성 확보와 함께 이에 따른 다양한 안전시설물들이 설치되고 있다. 특히 양호한 선형으로 인한 졸음운전이나 야간 및 이상기후로 차로를 제대로 볼 수 없을 때 차량의 차로 이탈사고를 미리 방지할 수 있도록 하는 노면요철포장(rumble strip)의 설치가 꾸준히 증가하고 있다. 그러나 이러한 시설물이 운전자에게 미치는 효과의 크기가 얼마나 되는지에 대한 실질적인 연구가 미흡하여 명확한 효과를 제시하지 못하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 운전 중인 운전자 뇌파를 측정하여 도로구간에서 적정한 데이터를 수집하고 수집된 자료로부터 노면요철포장(rumble strip)의 효과를 분석할 수 있는 방법 및 생체 신호 파라메터를 제시하였다. 분석결과 뇌의 중심엽 부위에서 추출된 세타파 값은 본선 2차로 주행구간에서 0.619, 노면요철포장(Rumble strip)구간에서 0.157으로 0.462가감소하여 본선 2차로 구간대비 약 74% 수치 감소를 보였으며 신뢰수준 95%에서 통계적으로 유의한 결과를 나타내었다. 이러한 수치의 감소는 운전자의 각성이 그 만큼 증가하였음을 의미하는 것으로 노면요철포장의 효과에 대한 운전자 측면의 수치적 해석이 가능함을 나타낸다
This paper reports on the research which investigates acoustic signals acquired in progressive compressing, hole blanking, shearing and burr compacting process. The work piece is the head pin of the electric connector, whose raw material is the preformed steel bar. An acoustic sensor was set on the bed of hydraulic press. Because the acquired signals include the dynamic characteristics generated for all the processes, it is required to investigate signal characteristics corresponding to unit process. The corresponding dynamic characteristics to the respective process were first studied by analyzing the signals respectively acquired from compressing, blanking and compacting process. The combined signals were then periodically analyzed from the grinding to the grinding in the sound frequency domain and in the ultrasonic wave. The frequency of around 9 kHz in the sound frequency domain was much correlated to the tool wear. The characteristic frequency in the acoustic emission domain between 100 kHz and 500 kHz was not only clearly observed right after tool grinding but its amplitude was also related to the wear. The frequency amplitudes of 160 kHz and 320 kHz were big enough to be classified by the noise. The noise amplitudes are getting bigger, and their energy was much bigger as coming to the next regrinding. The signal analysis was based on the real time data and its frequency spectrum by Fourier Transform. As a result, the acousto-ultrasonic signals were much related to the tool wear progression.
We have evaluated and compared of gradient echo and spin echo EPI for compensating about deeply distortion aspect in case of post-operation patients in magnetic resonance image. A total of 100 patients were performed on 3.0 T(GE Signa Excite E2, USA) with 8ch head coil. As a result of analysis, The SNRs of whiter and gray matter areas were 36.74 $\pm$ 06 and 39.96 $\pm$ 09 in the gradient echo EPI, the SNRs which white and gray matter areas were slightly higher than gradient echo EPI(P<0.005, paired student t-test). It was 46.24 $\pm$ 11 and 51.38 $\pm$ 13 in gradient and spin echo EPI, respectively. The signal intensity in the whiter and gray matter areas also were 87.33 $\pm$ 15.24 and 140.66 $\pm$ 13.45 in the gradient echo EPI techniques, The signal intensity of gradient echo EPI showed higher values compared to spin echo EPI. Otherwise, gradient echo EPI technique is distortion enough to operation wound and edge of the image, while spin echo EPI technique did not appear almost. In this point, the spin echo EPI technique, after surgical operation according to patient state beside gradient echo EPI techniques that signalbeside gradient echo EPI techniques that signal intensity is high and patient's case which image distortion is serious by metal etc, will be provide the useful information in adults and pediatric patients.
본 논문은 인체의 일정한 운동을 하는 동안에 시간의 변화에 따른 자세균형을 분석한다. 자세균형은 자세에 움직임 변화를 주어 다중파라미터로 변화 산출 값으로 나타냈다. 이렇게 산출된 값을 분석하여 균형자세 시스템을 구성하였다. 자세의 움직임 변화는 3가지 방법으로 눈을 감고 뜨는 방법, 머리를 앞뒤로 움직이는 방법과 상체 움직임 방법이다. 측정한 다중파라미터의 항목은 시각(Vision), 전정기관(Vestibular), 체성감각(Somatosensory), 중추신경계(CNS)이고, 측정파라미터의 평가는 안정성(Stability)으로 확인하였다. 균형자세 시스템은 이러한 변화에서 발생한 신호를 데이터 획득 장치에서 얻고, 신호를 신호 전달 장치를 통하여 전달하였으며, 데이터 분석을 통하여 자세에 대한 평가로 활용하였다. 궤환 시스템은 획득한 데이터를 재조정하는데 사용하였다. 발생되는 신호는 푸리에변환 하였고, 사용되는 주파수는 0.1Hz, 0.1-0.5Hz, 0.5-1Hz와 1Hz 이상을 사용하였다. 본연구의 결과로 시간 변화에서 운동부하를 부여함에 따라 인체의 자세변화에 따라 발생된 신호를 멀티파라미터 상에서 장시간 변화에 대한 파라미터 간의 변화를 통하여 개별 신체의 자세균형에 검증할 수 있는 시스템이 이루어져야 하며, 이를 통하여 새로운 검증 시스템에 활용할 수 있을 것으로 예상한다.
A rotational pulse-echo ultrasonic propagation imager that can inspect cylindrical specimens for material nondestructive evaluations is proposed herein. In this system, a laser-generated ultrasonic bulk wave is used for inspection, which enables a clear visualization of subsurface defects with a precise reproduction of the damage shape and size. The ultrasonic waves are generated by a Q-switched laser that impinges on the outer surface of the specimen walls. The generated waves travel through the walls and their echo is detected by a Laser Doppler Vibrometer (LDV) at the same point. To obtain the optimal Signal-to-Noise Ratio (SNR) of the measured signal, the LDV requires the sensed surface to be at a right angle to the laser beam and at a predefined constant standoff distance from the laser head. For flat specimens, these constraints can be easily satisfied by performing a raster scan using a dual-axis linear stage. However, this arrangement cannot be used for cylindrical specimens owing to their curved nature. To inspect the cylindrical specimens, a circular scan technology is newly proposed for pulse-echo laser ultrasound. A rotational stage is coupled with a single-axis linear stage to inspect the desired area of the specimen. This system arrangement ensures that the standoff distance and beam incidence angle are maintained while the cylindrical specimen is being inspected. This enables the inspection of a curved specimen while maintaining the optimal SNR. The measurement result is displayed in parallel with the on-going inspection. The inspection data used in scanning are mapped from rotational coordinates to linear coordinates for visualization and post-processing of results. A graphical user interface software is implemented in C++ using a QT framework and controls all the individual blocks of the system and implements the necessary image processing, scan calculations, data acquisition, signal processing and result visualization.
본 연구는 자전거 안전 시스템 장치 개발에 관한 연구과제로 대상기술의 개요, 기술개발의 필요성 및 성공 시 파급효과, 기술개발의 목표, 개발방법, 기술개발 성공 시 판매 수출 등 사업화 방법, 시작품 성능 및 제원(speculation)에 대해 다음과 같은 연구 계획을 가지고 추진하였다. 대상기술(제품)의 개요는 이동시 안전운행을 위한 장치의 개발 및 고가의 자전거를 위한 보관 시 안전장치 개발에 있다. 기술개발의 필요성(기존의 애로사항 등) 및 성공 시 파급효과로는 자전거 보급 확대에 따른 이동량 증가에 따라 각종 안전사고 발생을 줄일 필요가 대두되었고, 욕구의 다양화로 고가의 자전거 보급이 늘어남에 따라 도난, 분실 등의 사고가 우려되어 개발하게 되었고, 안전사고를 미연에 방지하므로 부상치료, 재산손실에 대한 경제적 손실 억제하는 효과를 가지고 있다. 기술개발의 목표는 자전거 운행시 안전한 방향전환을 위한 시그널장치, LED 헤드라이트와 도난을 대비한 도난방지 시스템을 사용자가 별도의 도움 없이 혼자서 손쉽게 장착할 수 있는 장치를 개발하는데 있다.
Magnetic Resonance Spectroscopic Imaging is a methodology combining the imaging and spectroscopy. It can provide the spectrum of each areas of image so that one can easily compare the spectrum of one position to another position of the image. In this study, we developed pulse sequence or the spectroscopic imaging method, RF wave forms or the saturation of water signal, computer simulations to validate our method, and confirmed the methodology with phantom experiment. Then we applied the spectroscopic method to human subject and identified a few important metabolites in in vivo. To develope a water saturating RF waveform, we used Shinnar-Le-Roux algorithm and obtained maximum phase RF waveform. With this RF pulse, it could suppress the water signal to 1:1000. The magnet is shimmed to under 1.0ppm with auto-shimming technique. The saturation bandwidth is 80Hz(2ppm). The water and fat seperation is 3.3ppm(about 140Hz at 1 Tesla magnet), the bandwidth is enough to resolve the difference. But we are more concerned about the narrow window in between the two peaks, in which the small quantity of metabolites reside. We performed the computer simulation and phantom experiments in 8*8 matrix form and showed good agreement in the image and spectrum. Finally we applied spectroscopic imaging to the brain of human subject. Only the lipid signal was shown in the periphery region which agrees with the at distribution in human head surface area. The spectrum inside the brain shows the important metabolites such as NAA, Cr/PCr, Choline. We here have shown the spectroscopic imaging which is normally done above 1.5 Tesla machine can be performed in the 1 Tesla Magnetic Resonance Imaging Unit.
진동하는 구조물의 평면 진동장을 측정하기 위해, 자동화된 스캐닝 레이저 도플러 진동 측정기를 개발하고 이의 성능을 시험하였다. 광섬유를 사용하여 레이저 탐침이 진동체 표면을 따라 움직일 수 있도록 하였으며, 시스템의 자동화를 이루기 위한 알고리즘을 고안하였다. 시스템의 자동화과정은, 레이저 탐침이 진동체 표면을 따라 움직이도록 하며, 표면의 각 측정 점마다 두 레이저 광선들의 초점을 맞추고, 진동 신호 데이터를 얻고 저장하는 모든 과정을 포함한다. 따라서 이 자동화 과정을 이용하여 구조물의 표면 진동장을 측정할 수 있도록 하였다. 이 진동 측정기의 성능을 시험하기 위하여, 연속신호로 가진되는 압전 원통 셸의 진동과 펄스 신호에 의해 가진되는 평판의 진동을 측정하였다. 측정결과로부터, 구조물의 평면 진동장을 측정하고 표면을 따라 전파되는 탄성파들을 분리해내기 위하여, 이 자동화된 스캐닝 레이저 도플러 진동 측정기가 유용한 측정 도구가 될 수 있음을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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