[물리학과첨단기술]물리가 일상생활에서 이용되는 예 (초음파)

소개

이 레포트는 지금 인간의 생활에 많은 물리적 내용들이 이용되고 있습니다. 그중에 역시 빛이 많은 형태로 사용되고 존재하는데..
예를 들어 전자기파, 가시광선, X선,r선, 초음파 등등은 우리 일생활에 아주 흔하게 사용되고 있습니다.
저는 그중에 초음파를 주제로 우리 일상생활에 쓰이는 예들을 여러 방면에서 찾아 보았습니다.
대중적으로 사람들에게 물어보면 대부분 초음파하면 다들 초음파 진단기를 떠올리기 마련입니다.
하지만 의외로 초음파는 우리 일상생활에 많은 용도로 쓰입니다.
가정용으로는 세척기가 일반세척기보다 초음파 세척기가 더 효율적으로 세척이 되고 세제도 안들어 많은 효율성이 갖는다고 합니다.
또 공업용으로 초음파 절삭기 등등 많은 기구들이 사용되고 있다는것을 이 레포트에 담았습니다.

목차

◎ 초음파 [超音波, supersound]

☆ 초음파가 일상생활에서 쓰이는 예
<가정용>
․ 초음파 가습기
․ 초음파 세척기

<통신용>
․ 어군 탐지기
․ 스피드 건

<의료용>
․ 초음파 진단기

<산업용>
․ 압전 리니어 모터
․ 초음파 용접

☆ 이 레포트를 작성하며 느낀 나의 생각

본문내용

- 초음파란 인간의 귀에 들리지 않는 높은 주파수의 공기의 파동(소밀파)을 말합니다. 일반적으로 인간이 들을 수 있는 음파는 20~20,000Hz이고, 이를 가청주파수라 하고, 진동수가 20000Hz 이상인 것을 초음파라 합니다. 음파란 일반적으로 공기를 매질로 하는 파동을 의미하나 여기서 말하는 초음파는 공기뿐만 아니라 액체, 고체를 포함하는 개념입니다.
초음파는 가청음보다 파장이 짧기 때문에 작은 장애물과 부딪친다고 해도 반사가 잘 일어납니다.
예> 박쥐와 돌고래를 비롯해 진동수가 20000Hz 이상인 소리 울음소리를 내어 그 소리가 근처의 물체에 반사되어 돌아오는 메아리를 들음으로써 먹이를 찾거나 장애물을 피합니다.

- 초음파의 과학적 연구는 제1차 세계대전 말에 프랑스의 물리학자 P. 랑주뱅이 잠수함을 탐지하는 데 초음파를 사용하려 한 것이 처음이었다. 보통 초음파를 발생시키거나 감지하는 것에는 고주파전압을 수정판(水晶板)에 가해서 공진 시키는 수정발진기나, 금속이 자화(磁化)할 때 찌그러지는 현상을 이용한 자기변형발진기(磁氣變形發振器)를 사용하는데, 이것에서 얻은 초음파는 최고 200억 Hz의 범위까지 이르고 있으며, 반도체를 이용한 초음파발진기도 연구되고 있다.

☆ 초음파가 일상생활에서 쓰이는 예


<가정용>
․ 초음파 가습기
- 초음파 가습기는 전자회로에서 만들어진 초음파 신호를 특수한 초음파 진동자(압전 세라믹스 등)에 가함으로써, 진동을 만들고 초음파를 발생시킵니다. 이 진동자를 얕은 물의 밑바닥에 설치하면 그 진동의 효과로 물이 미세한 알갱이 상태로 튀어나가게 되는 것입니다. 이와 같은 원리로 안개 같은 수증기가 공기 중에 뿜어져 습도를 유지합니다. 그러므로 굳이 가열을 해 높은 온도를 만들 필요가 없습니다.
물탱크에서 지속적으로 초음파 발생기에 물이 공급되면 이 진동소자는 매우 짧은 파장으로 물을 흔들어 공기 중으로 날아갈 수 있을 정도로 작은 크기의 알갱이 형태로 만듭니다. 이렇게 가벼워진 물방울은 소형 회전 팬에 의해 가습기 외부로 방출되고 공기 중의 습도를 높이게 되는 것입니다.

※ 단, 초음파 가습기를 사용할 때는 청소에 유의해야 합니다. 물이 항상 고여있으므로 세균이 번식하기 쉬우므로, 매일 물을 갈고 청소를 해서 사용해야 합니다. 그렇지 않으면 사용하지 않는 것보다 못할 수도 있기 때문입니다.

참고자료

· 없음