테크노트 하모닉 이미징

초음파는 일반적으로 낮은 음압이면 선형의 파동으로 전파된다고 간주할 수 있지만, 실제 초음파 진단 장치에서는 S/N을 향상시키기 위해 비교적 높은 음압을 이용하는 경우가 있으며, 이 경우는 매질의 비선형성을 무시할 수 없게 된다. 이로 인해 전파 중에 파형이 변형되어 단순한 선형 이론으로는 설명할 수 없는 현상이 발생한다. 또한 초음파 치료에서는 더욱 높은 음압의 초음파를 이용하기 때문에 매질 내에 캐비테이션이 발생한다. 캐비테이션이란 액체 중의 압력 저하로 인한 기포 발생과 압력의 회복 혹은 상승에 의한 기포의 붕괴가 짧은 시간 내에 일어나는 현상으로 공극화 현상이라고도 하며, 조사 음압에 따라 발생한 기포가 붕괴되지 않고 안정적으로 진동을 계속하는 안정 캐비테이션 혹은 기포의 붕괴를 동반하고 국소적인 초고온이나 충격파 등의 발생을 동반하는 관성 캐비테이션이 발생한다. 이러한 현상은 예측이 힘들고 제어가 어렵다는 부정적인 인상을 주기도 하지만, 실제로는 이를 적극적으로 활용한 진단법․치료법의 연구개발이 활발히 진행되고 있다. 이 글에서는 초음파 진단에서 비선형 음향 효과의 대표적인 응용 예인 하모닉 이미징에 대해 그 원리와 응용 예를 소개한다. Tissue

• 하세가와 히데유키·카미야마 나오히사, 도야마대학
• 2026-06-24 15:58