• 한국습지학회지
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• 제16권2호
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• pp.205-212
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• 2014

본 연구는 환경, 에너지, 재료 등 다양한 분야에 적용할 수 있는 초음파 기술을 수처리 공정에 적용하기 위한 기초 연구로 수행되었다. 초음파 기술과 같은 고도산화처리공법은 중금속, 내분비계장애물질, 의약물질 등의 미량오염물질 처리에 효과적이어서 하천, 호소, 습지의 수질 향상에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 초음파 기술은 파를 기반으로 하기 때문에 본 연구에서는 적용 주파수의 파장을 이용하여 $0{\sim}4{\lambda}$ 구간의 수위를 $1/4{\lambda}$ 간격으로 나누어 동일한 유입에너지 조건에서 발생하는 열에너지 및 초음파 캐비테이션의 화학적 효과를 정량화 하였다. 실험 결과 낮은 수위 (적은 부피)의 에너지 밀도가 높은 조건보다 높은 수위 (큰 부피)의 에너지 밀도가 낮은 조건에서 열에너지 및 화학적 효과가 극대화되는 것을 확인하였다. 이러한 현상을 반응기 내부의 캐비테이션 활성도 시각화를 통해 알아본 결과, 높은 수위 (큰 부피) 조건에서는 에너지 밀도가 낮음에도 불구하고 반응기 전체적으로 높은 활성도를 얻을 수 있기 때문인 것으로 확인되었다. 따라서 본 연구결과를 이용하여 초음파 기술을 수처리 분야에 적용할 경우 반응성 및 에너지 효율 측면에서 적용 가능성을 보다 높일 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 1999년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.258-263
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• 1999

In this study, the numerical and experimental investigations were conducted to understand ultrasonic wave propagation and to evaluate the degree of fiber waviness in thick composites nondestructively. The path, energy and traveling time of insonified wave were predicted by adopting the ray and plane wave theories. In the analysis, the composites were assumed to have continuous fiber with sinusoidal waviness in a matrix and were modeled as stacks of infinitesimally short length off-axis elements with varying fiber orientation along the length direction. From the experiments on the specially fabricated thick composite specimens with various degrees of uniform fiber waviness, the energy distributions of received wave were obtain for the various positions of transmitter. It was observed that the energy of wave was converged to the adjacent peaks of fiber waviness. The location where maximum energy of wave was detected from the experiments showed good agreement with the location obtained from theoretical predictions. Finally, the test procedure was Proposed to evaluate fiber waviness in thick composites by considering the energy of wave and relative distance between transmitter and receiver.

• Korean Journal of Acupuncture
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• 제40권3호
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• pp.79-89
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• 2023

Objectives : The purpose of this study is to investigate various application methods of focused ultrasound and apply them to clinical use in Korean medicine. Methods : Search was performed using the search engines of electronic databases, including PubMed, ScienceDirect, Cumulative Index to Nursing and Allied Health Literature (CINAHL), ScienceON, Oriental Medicine Advanced Searching Integrated System (OASIS), China National Knowledge Infrastructure (CNKI), Wanfang Data, Japan Science Technology Information Aggregator, Electronic (J-STAGE) and Citation Information by NII (CiNii), from inception to July 2023 without language limitation. Inclusion criteria were clinical studies including randomized controlled trials (RCTs), and animal experimental studies related with focused ultrasound treatments for acupoints or meridian sinews. Results : Total 17 papers, 7 for RCT, 6 for in vivo animal studies, and other experimental studies, were finally selected. Indications used in studies were shoulder pain, back pain, chronic back pain, and degenerative knee arthritis. In experimental studies, studies on animal models of hypoxic ischemic brain damage and hyperlipidemia were also conducted. As for the acupoints, LR3, LI4, and ST36 were used in clinical studies and, in animal experimental studies, GV20, KI1, and ST36 were used. As for the dose, 4 studies below 3 W/cm² and 3 studies in the range of 0.625 to 5 W/cm² in clinical studies, and all studies did not exceed 5 W/cm². In animal experimental studies, 0.5 W/cm², 2 W/cm², 7.5 WW/cm², 15 W/cm², 10~20 W/cm² were used. In all three studies describing the penetration depth during irradiation, it was less than 1 cm. Conclusions : We suggest that focused ultrasound is an appropriate treatment tool for stimulating the acupoints to transfer heat energy. Future studies with rigorous and well-designed RCTs for various diseases will be required to ascertain the focused ultrasound stimulate acupoints or meridian sinews.

• 상하수도학회지
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• 제25권6호
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• pp.893-906
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• 2011

The effect of ultrasound pretreatment on sludge degragability was investigated at different condotions: ultrasonic frequency(28, 40, 50kHz), intensity(10, 25, 50W), sonication time(10, 20, 30, 60min). Total suspended solid(TSS) and soluble chemical oxygen demand(SCOD) concentration were measured for the evaluation of pretreatment efficiency. The pretreated sludge was used as the feedstock for anaerobic digestion process. Biogas production and volatile suspended solid(VSS) removal were determined for evaluating the process performance. 1. TSS concentration of the sludge decreased at a constant rate as sonication operation was applied. The degradation rate of TSS increased when ultrasound frequency was decreased from 50kHz to 28kHz and intensity was increased from 10W to 50W. Efficiency of TSS degradation per input energy increased as ultrasonic frequency and intensity were decreased. At the frequency of 28 and 40kHz, SCOD concentration rapidly increased during the initial 30min of sonication time, and then it gradually increased. At 50kHz, SCOD concentration constantly increased for 60min of the sonication time. The SCOD production rate increased with increasing intensity under all ultrasound frequencies. 2. The optimum condition of ultrasound treatment was 28kHz, 50W and 60min for maximizing the biogas production, methane fraction, VSS removal. The highest values in biogas production, methane fraction in biogas, VSS removal were 370ml, 70%, 2.45g, respectively. Methane production rate per input energy increased at ultrasonic frequency and intensity decreased. 3. When raw sludge was pretreated at the condition of ultrasonic frequency of 28 and 40kHz in series, sequential-frequency sonication, intensity of 50W and 60min, biogas production, methane fraction, VSS removal were about the same that of 28kHz single-frequency sonication. When sequential-frequency sonication of 28 and 50kHz was applied in series, biogas production, methane fraction, VSS removal were 356 ~ 423ml, 69 ~ 71%, 2.41 ~ 2.78g, respectively. The pretreatment efficiency of 28-50kHz sequential-frequency sonication which sonication time of 28kHz and 50kHz was 40min and 20min was higher than that of 28kHz single-frequency sonication.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제20권4호
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• pp.1-7
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• 2015

The degradation of off-flavors which is 2-Methylisoborneol (2-MIB) and geosmin by means of ultrasound (US) and pulsed ultraviolet (PUV) irradiation and its combination with catalyst (wire mesh, wire mesh coated TiO₂, and TiO₂) and additive (H₂O₂) were investigated via water system. A combination treatment of TiO₂ and H₂O₂ heterogeneity with US (24 kHz) and PUV (6000 W) has shown improved results in destroying 2-MIB and geosmin, which may be attributed to chain reactions by the enhanced formation of hydroxyl radicals (·OH) through H₂O₂ dissociation and reactive oxide ions of TiO₂ addition. Rapid degradation of off-flavors occurred within 2 min under PUV process with H₂O₂ 100 mg/L (81.5% for 2- MIB; 79.3% for geosmin) and TiO₂ 100 mg/L (83.7% for 2-MIB; 79.8% for geosmin), while compared with H2O2 100 mg/L (58.4% for 2-MIB; 58.0% for geosmin) and TiO₂ 100 mg/L (59.2% for 2-MIB; 38.5% for geosmin) within 5 min under US process. Surprisingly, the emphasis was given on the comparison with the same injected energies between PUV and US on degradation efficiency. Based on the injected energy comparison, the US provided better degradation performance under equal input power of 200 kJ with H₂O₂ 100 mg/L, while compared with H₂O₂ 100 mg/L under PUV process. Our findings suggest that US can be more effective compared to PUV for the degradation of off-flavors in aspect of energy consumptions.

• 자원리싸이클링
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• 제30권6호
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• pp.61-67
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• 2021

이리듐이 함유된 염산 침출액으로부터 시멘테이션법을 이용한 이리듐 회수 연구를 실시하였다. 환원제로는 아연을 사용하였으며, 환원제 투입량, 이리듐 초기 농도, 초기 pH, 반응 시간 변화 및 초음파 처리에 따른 이리듐 회수율 특성 실험을 실시하였다. 교반기만 사용한 조건에서는 아연 투입량 증가에 따라 이리듐의 회수율이 지속적으로 증가하였으나, 아연 당량이 40 조건에서 70% 수준의 이리듐 회수율을 나타냈다. 초음파 처리에 따른 시멘테이션 조건에서는 아연 투입량이 20 당량 이하 조건에서 이리듐의 회수율이 감소하였고, 40 당량 조건에서는 이리듐 회수율이 급격히 증가하는 특성을 나타났다. 이는 초음파 처리에 따른 아연의 이온화 및 이리듐 재용해되어 나타난 결과로 판단된다. 초음파 장치를 교반기와 함께 사용한 조건에서 교반기만 사용한 동일 조건에 비해 27% 이상 이리듐 회수율이 증가함을 확인하였고, 99%의 이리듐 회수가 가능하였다(아연 40 당량, 초기 pH 0.01, 100 ml, 이리듐 초기 농도 1770 ppm, 60 min.).

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.473-479
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• 2021

미만성 갑상샘질환은 그 진단 기준이 모호하고 숙련자의 주관적인 진단에 따라 오류가 많이 발생한다. 또한 갑상샘 결절의 초음파 영상에 관한 연구는 활발히 이루어졌지만 미만성 갑상샘질환에 관한 연구 사례는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 정상과 미만성 갑상샘질환의 영상에 GLCM 알고리즘을 적용하여 영상의 특징을 추출하고 추출된 특징값을 파라미터를 이용하여 정량적인 분석을 하였다. W 병원에서 진단한 환자의 갑상샘 초음파 영상을 대상으로 GLCM 알고리즘을 이용하여 정상 199증례, 경도 132증례, 중등도 99증례 총 영상 430증례에 관심영역(50×50 pixel)을 설정하고, 각 영상에서 Autocorrelation, Sum of squares, Sum average, Sum variance, Cluster prominence, Energy 6가지 파라미터를 이용하여 분석하였다. Autocorrelation, Sum of squares, Sum average, Sum variance 4가지 파라미터에서 Normal, Mild, Moderate를 구분하는데 90%이상의 높은 인식률을 보였다. 미만성 갑상샙질환의 초음파영상에서 GLCM 알고리즘을 이용하여 미만성 갑상샘질환의 심각도 정도를 분류하는 기준으로서 가치가 있다. 이러한 파라미터를 적용하여 갑상샘질환의 진단에 있어 육안 판독에 따른 오류를 감소시키고 미만성 갑상샘질환 진단의 2차적인 수단으로 활용 가능할 것으로 기대된다.

• 비파괴검사학회지
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• 제34권4호
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• pp.290-298
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• 2014

초음파 두께 측정 방법은 초음파가 표면에서 되돌아오는 시간을 측정하여 두께를 측정하는 비파괴검사 방법이다. 이때 초음파 진행 시간은 펄스의 최대값을 이용하여 측정하기 때문에, 물체의 두께가 얇을 경우 펄스 신호가 서로 중첩이 되어 기존의 초음파 방법으로 측정하기 어렵다는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 본 논문에서는 파워켑스트럼과 최소분산켑스트럼을 사용하여 두께를 측정하는 방법을 제안하고자 한다. 켑스트럼 신호 처리는 초음파 신호를 임펄스 트레인과 전달함수(초음파 펄스 신호)로 분리하기 때문에 표면에서 돌아오는 초음파 신호의 시간을 임펄스 트레인의 주기로 정확하게 측정할 수 있다. 제안된 방법을 검증하기 위하여 다양한 두께를 가진 철, 아크릴 시편에 대해 실험을 수행하였다. 두께가 얇은 시편에 대해서는 펄스가 중첩이 되기 때문에 기존방법으로 측정이 어려움을 알 수 있었다. 하지만 제안된 방법인 켑스트럼 초음파 신호 처리를 적용한 결과 임펄스 신호로 분리하기 때문에 두께를 정확히 측정함을 알 수 있었다.

• 대한정형외과 초음파학회지
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• 제7권1호
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• pp.13-19
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• 2014

목적: 견관절에 발생한 석회화 건염에 대해 초음파 유도하 다발성 천공술 및 고에너지 충격파 병합 치료의 유용성을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 2010년 1월부터 2013년 6월까지 어깨 통증으로 내원하여 견관절 석회화 건염을 진단받은 환자 중 초음파 유도 하 다발성 천공술 및 고에너지 충격파 병합 치료를 받은 환자 42명을 대상으로 하였고 추시 기간은 평균 45주였다. 임상적 평가는 시술 전과 시술 12주 후의 통증에 대한 시각 점수 척도(pain visual analogue scale, P-VAS), ASES 점수(ASES score)와 UCLA 점수(UCLA score)를 사용하여 평가하였고, 초음파상 평가는 석회 침착의 크기와 상태를 비교하였다. 결과: 시술 후 통증에 대한 시각 점수 척도와 ASES 점수 및 UCLA 점수는 모두 통계적으로 의미 있게 호전되었으며(p<0.05), 침착된 석회는 61%에서 크기가 감소하였고, 27%에서 완전 혹은 거의 완전한 소실이 관찰되었다. 결론: 초음파 유도 하 다발성 천공술 및 고에너지 충격파 병합 치료는 견관절 석회화 건염에서 통증 및 임상 기능의 호전과 침착된 석회를 효과적으로 감소시킬 수 있는 유용한 방법으로 판단된다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제25권2호
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• pp.124-132
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• 2015

The paper deals with the energy transmission of the elastic waves obliquely transmitting and refracting through a plate and a pipe. By calculating the transmitting ratio depending on the incidence angle, the angle corresponding to the maximum transmission was determined theoretically and considered in the design of ultrasonic transducers for flow velocimetry. Experiments were carried out by using prototypes of the transducers. Experimentally-obtained transmission ratios were compared with and confirmed the theoretically-calculated results.