초음파

1 음파의 일종

1.1 개요

超音波, ultrasonic sound

초음파는 사람이 들을 수 있는 주파수보다 더 높은 주파수를 가지는 소리 혹은 파동이다. 참고로 일반적인 성인은 20 kHz 이상의 높은 소리는 듣지 못한다. 물론 개인마다 차이가 있고 특히 나이에 따라 차이가 있다. 일반적으로 어릴수록 더 높은 음을 들을 수 있다. 그리고 개, 고양이, 박쥐, 심지어 돌고래 등의 많은 동물들은 사람보다 높은 주파수의 소리를 들을 수 있다. 이 점을 이용해서 개만 들을 수 있는 피리도 만들어졌다.

초음파를 만드는 방법에는 여러 가지가 있지만, 압전소자에 고주파 전류를 흘려서 빠르게 진동시키거나, 자성 물체에 대해 자기장을 변화시켜 진동하도록 해서 초음파를 발생하는 방식이 많이 쓰인다.

초음파는 매우 다양한 분야에서 활용된다.

1.2 의료용 이용

의료용으로 도입된 것은 1950년대 영국 글래스고에서였다.당시 기술로는 태아 초음파의 경우 어느정도 성장한 임신 중기 태아의 머리정도만 확인할 수 있는 수준.미국같은 선진국에서도 의료용으로 대중적으로 보급된 것은 1970년대말에 이르러서였고,80년대에는 개도국의 중산층 이상 가정에서도 접근이 가능하졌다.[1] 지금은 그 기술이 더욱 발달해 입체 초음파까지 널리 보급된 상황이다.

의료용으로는, 초음파를 이용해서 내부 장기나 태아를 촬영하는 "초음파 검사"가 가장 흔한 활용 예다. 초음파 검사는 값싸고, 장비의 이동이 가능하며, 방사선이 없다는 장점이 있다. 의료보험은 안됐었으나 2013년 10월부터 4대 중증질환에 대해 우선 급여 적용이 되도록 변경되었다. 심평원 홈페이지

심장, 신장/방광, 간/췌장, 갑상선 및 기타 장기에 종양 유무나 결석 유무의 확인, 기타 이상의 검사에 활용된다. 장기 뿐만 아니라 경동맥에 협착이 있는지, 혈액의 흐름은 정상인지 등을 측정하기도 한다. 초음파는 뼈를 투과하지 못하기 때문에 두개골에 둘러싸인 뇌는 검사할 수 없다.(TCD 검사는 가능) 그러나 2세 미만까지는 두개골이 완전히 닫히지 않고 남아있는 숫구멍(fontanelle)을 통해 제한적으로 초음파를 통한 뇌 검사가 가능하다.

산부인과에서는 임신기간 동안 정기적으로 초음파 검사를 해서 태아의 이상 유무를 추적한다. 물론 의료목적이 아닌 태아의 기념 촬영처럼 쓸데없이 초음파 검사를 하는 것은 피해야 한다. CT에서와 마찬가지로 촬영한 초음파 영상을 겹겹이 쌓아 3D로 재구성할 수도 있다.

태아의 초음파 사진. 출처:위키피디어

초음파 검사 기계는 보통 이렇게 생겼다. 크게 모니터와 제어판, 그리고 초음파를 쏘는 트랜스듀서(프로브)로 구성되어 있다. 기계 자체의 구성은 굉장히 단순하기 때문에 노트북 수준으로 소형화시킬 수도 있다. 소형화 시켜 위급한 상황이 발생했을 경우 들고다니기 편하게 만드는 것이다. 응급실 및 앰뷸런스에서도 사용한다.

AlokaPhoto2006a.jpg

출처:위키피디어


배나 가슴 등의 검사 부위에 초음파용 젤[2]을 바른 후, 의사(혹은 방사선사)가 프로브를 잡고 쓱쓱 문질러가며 모니터 화면을 보면서 진찰하고, 중요장면은 화면 캡처[3]를 한다. 캡처하는 순간에 삑 소리가 나는데 놀라지 말자. 그냥 카메라 셔터 소리라고 생각하면 된다. 사진을 남기는 일 자체를 이상이 있는 것과 연결지어 지레 짐작하여 불필요하게 걱정할 필요가 없다.

UltrasoundProbe2006a.jpg

트랜스듀서. 출처:위키피디어

초음파 검사 외에도 종양을 제거[4]하는데 초음파가 사용되며, 치석의 제거(스케일링), 지방흡입 수술이나 조직 생검[5]의 보조적 역할 등에도 사용된다.

1991년에 어느 병원에서 소름끼치는 실제 초음파 사진이 찍혀서 해외토픽으로 뜬 적이 있다. 심약자라면 링크는 함부로 누르지 말 것을 권한다. 사진 보기

1.3 산업적 이용

산업적으로는 측정이나 가공 등에 사용된다.

  • 수중 물체의 탐지나 거리 측정, 해저의 형태를 알아내기 위한 소나에 사용된다. 물체나 해저에서 반사된 음파를 측정해서 거리와 방향을 알아내어 활용하는 것이다.
  • 물질의 용해성이나 분산도를 증가시킬 때 사용한다. 쉽게 얘기해서 초진동으로 용매에 닿는 물질의 표면적을 극대화시켜 용해도를 높이거나 물질 자체를 진동시켜 그 분산도를 높이는 것. 초음파 특성상 대개 물이나 아님 비인화성 액체를 초음파의 전달 물질로 이용한다. 아래 보기처럼 흔히 소니케이터(sonicator)로 잘 알려진 기기가 바로 그것. 실생활에서는 안경이나 시계 등을 세척하는데 사용된다. 세척액을 넣고 작동시킨 후 세척할 물건을 담그면 된다. 안경가게에 흔히 있는 그것.


  • 재료의 결함을 찾기 위한 비파괴 검사에 사용되고, 두께 측정에도 쓰이기도 하며, 용접이 잘 되었나 검사하는데도 사용된다.
  • 가습기에 사용된다. 가습 방식에는 여러 가지가 있지만 제일 흔한 것이 초음파를 쓰는 방식이다. 정확히는 빠르게 진동하는 진동판이 물을 미세한 물방울로 만들어 뿜어내는 것이다.
  • 말랑말랑한 물체를 깔끔하게 자르는 데 사용된다. 초음파 커터 참고.
  • 물체의 접착에 쓰인다. 초음파를 이용해서 녹여서 붙이기 때문에 초음파 용착이라고 한다. 고주파의 초음파를 맞은 물체는 미세하게 진동을 하면서 마찰열을 내는데, 이 열로 플라스틱이나 비닐 등의 소재를 녹여 접착하는 것이다.
  • 가끔 고급차에는 와이퍼 대신 초음파 와이퍼가있다.
  • 자동차의 주차보조 센서에도 사용된다.[6] 센서가 초음파를 쏜 뒤 반사되어 되돌아오는 시간을 계산하여 거리를 표시하는 원리를 이용한 것이다.
  • 캐논의 카메라에 있는 센서 클리닝 기술은 초음파진동으로 센서의 먼지를 털어내는 것이다

1.4 군사적 이용

1.5 동물의 초음파 이용

동물도 초음파를 이용한다. 잘 알려진 바와 같이, 박쥐는 초음파를 내서 벽이나 물체에 반사되어 오는 초음파를 이용해서 물체와 먹이의 거리와 방향을 탐지한다. 이를 반향정위[7](echolocation)라 한다.
밥벌이(?)다 보니 박쥐는 100 kHz 이상의 고음, 심지어는 200 kHz 까지도 들을 수 있다. 그외 돌고래를 포함하는 이빨고래가 초음파를 사용한다. 머리 쪽으로부터 초음파를 쏴서 먹이를 찾는데 이용한다. 고래끼리의 의사 소통에도 초음파를 사용한다.

이빨고래의 초음파. 머리 윗 부분에서 발신, 아랫 부분에서 수신. 출처 : 위키피디어

그리고 바로 다음 항목에서 볼 수 있듯이 빠순이도 쓸 수 있다
이 인간들은 진짜 초음파를 낸다. 애초에 인간이 맞기는 한건가

2 비하 용어

사람의 가늘고 긴, 앙칼진 목소리를 가리켜 초음파라고 한게 시초.

처음에는 그냥 농담이었지만, 각종 장소에서 자신이 좋아하는 스타들만 보면 "꺅꺅!" 소리지르는 민폐 여성팬 등을 깔 때 쓰면서 거의 비하 용어로 자리잡았다. 이런 행동은 주위 상황이나 사람들을 배려하지 않는 행동이니 현실에선 절대 하지 말자. -

2차 성징이 지난 남자들의 경우, 대부분 목소리가 굵어져서 높은 소리를 못 내기에 주로 여성들에게 많이 쓰인다. 성인 여성의 경우, 위와 같이 특수한 상황(연예인 등)에 한정되지만, 감수성 충만한 여중생, 여고생의 경우 일상 자체가 초음파 발사다(...) 특히 여중, 여고같이 여학생만 있는 경우 리미터 해제 별 일 아닌데도 단체로 꺄르르륵 꺄하하핳 하고 초음파 발사하는 경우가 일상이다.

목소리가 굵은 남성이 꽥꽥 찢어지는 비명을 지르는 경우는 초음파라 안 하고 익룡 울음 소리라 한다(...) 휘슬 레지스터 어떻게 익룡 소리를 아는 걸까 익룡 강림

이외에도, 마비노기에서 악기 아이템을 사용해서 높은 톤의 이상한 소리를 지속적으로 연주하는 행위도 초음파라고 부르기도 한다. 위의 용례와 이것 중 어느 것이 먼저인지는 불명.

3 포켓몬스터의 기술

Supersonic_V.png
기술 이름타입분류위력명중PP
한국어일본어영어노말변화-5520
초음파ちょうおんぱSupersonic
기술 효과특수 분류부가 효과확률
상대를 혼란 상태로 만든다.소리--

동굴 등지에서 주뱃을 만날 때, 주뱃이 쓴 이 기술에 자신의 포켓몬이 혼란상태에 빠져 곤경에 처한 적은 포켓몬을 했다면 한번쯤, 아니 몇십번은 있었을 것이다. 그 덕인지, 혼란기 하면 곧장 생각나는 기술.

같은 혼란기인 이상한빛과 비교하자면, PP면에서는 10 더 많으나, 명중률 면에서는 매우 안습하다(...) 물론 걸린 입장에서 짜증나는 건 이상한빛이나 이거나 매한가지이긴 하지만

6세대에서 소리 계열 기술이 대타출동을 관통하게 되면서 간접적이지만 상당한 버프를 받았다. 물론 명중률상 이쪽을 채용할 가능성은 여전히 낮지만 최소한 이상한빛과 차별할 수는 있게 됐다.
  1. ↑ 그러다보니 1980년대 이전에는 쌍둥이 임신 사실을 모르고 낙태를 한 후,한 태아만 보고 낙태가 종료된 줄 알았다가,낙태시술로 손상된 신체와 장기를 얻게 된 남은 아이가 태어난 일이 간혹 발생하기도 했다
  2. ↑ 초음파는 공기를 지나가지 못해서 트랜스듀서와 피부 사이에 공기가 들어가있을 경우 영상이 잘 안나오가 때문에 이 공기층을 없애기 위한 것. 젤을 바르면 기분은 야릇하거나 상당히 찝찝한데 검사 끝나고 주는 페이퍼 타올로 닦으면 흔적도 없이 말끔히 닦이므로 너무 걱정하진 말자. 심지어 닦지 않아도 끈적거리지 않고 잘 마른다.
  3. ↑ 영상 캡처는 검사 종류를 막론하고 매우 중요한 작업이다. 검사를 했다는 증거니까.
  4. ↑ 고강도 집적 초음파(HIFU; High Intensity Focused Ultrasound) 등
  5. ↑ Biopsy. 병변으로 의심되는 조직을 직접 채취하는 것인데, 초음파는 무엇보다 실시간으로 영상 확인이 가능하고 방사선 피폭도 없이 간편하기 때문에 생검에 큰 도움이 된다.
  6. ↑ 자동차의 범퍼에 달린 그것
  7. ↑ 반사된 것을 이용해서 위치를 정한다는 뜻.