<p>\( 70 \% \) 이상의 높은 다공율을 갖는 해면질골의 감쇠계수는 비교적 넓은 주파수 범위에서 주파수가 증가함에 따라 거의 선형적으로 증가하는 주파수 의존성을 나타내는 것으로 알려져 있다. 예를 들면, Chaffai 등은 사람의 종골 해면질골에서 0.2-1.7 \( \mathrm{MHz} \) 의 주파수 범위에서 감쇠계수가 주파수 \(f\) 에 대해 \( f^{1.09} \) 의 의존성을 보이는 것을 관찰하였다. 1980년대 Langton 등은 골다공증 여성의 종골을 대상으로 \( 0.2-0.6 \mathrm{MHz} \) 의 주파수 범위에서 주파수 함수로서 직선으로 나타나는 감쇠계수의 기울기, 즉 nBUA\((\mathrm{dB} / \mathrm{cm} / \mathrm{MHz}) \) 라 불리는 특성감쇠계수를 측정하였으며, 이 음향특성이 정상인의 종골에 비해 현저히 작은 값을 보이는 것을 발견함으로써 골다공증 진단을 위한 QUS의 이용가능성을 최초로 제안하였다. 본 연구에서는 그림 4에서 볼 수 있듯이 15 개의 소 대퇴골 해면질골 샘플에서 0.5 및 \( 1.0 \mathrm{MHz} \) 의 중심주파수를 갖는 두 쌍의 초음파 트랜스듀서를 이용하여 측정된 감쇠계수는 각각 0.2-0.7 \(\mathrm{MHz} \) 및 0.6-1.2 \(\mathrm{MHz}\)의 주파수 범위에서 주파수가 증가함에 따라 선형적으로 증가하는 것으로 나타났다. 그러나 표 1 에서 볼 수 있듯이 각각의 주파수 범위에서 측정된 nBUA 의 평균값은 18.49 및 \( 28.82 \mathrm{dB} / \mathrm{cm} / \mathrm{MHz} \) 로 서로 다르게 나타났다. 즉 \( 0.5 \mathrm{MHz} \) 초음파 트랜스듀서에 비해 1.0 \( \mathrm{MHz} \) 초음표 트랜스듀서를 이용하여 측정된 nBUA가 더 큰 값을 갖는 것을 알 수 있으며, 이는 감쇠계수가 0.2-1.2 \( \mathrm{MHz} \)의 전체 주파수 범위에서 주파수가 증가함에 따라 비선형적으로 증가한다는 것을 의미한다. 해면질골에서 초음파의 감쇠는 흡수 및 산란으로 인해 일어나며, 해면질골의 산란계수는 주파수 \(f\) 에 대해 근사적으로 \( f^{3} \) 의 의존성을 나타내는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구와 같이 소의 대퇴골 해면질골 샘플에서 감쇠 계수의 비선형적인 주파수 의존성이 나타나는 이유는 사람의 해면질골에 비해 더 높은 골밀도 및 두꺼운 골소주 두께를 갖는 소의 해면질골에서는 주파수가 증가함에 따라 초음파의 감쇠가 흡수보다 주로 산란에 기인한다는 것으로 설명할 수 있다.</p>
소의 대퇴골 해면질골 샘플에서 감쇠 계수의 비선형적인 주파수 의존성이 나타나는 이유는?
사람의 해면질골에 비해 더 높은 골밀도 및 두꺼운 골소주 두께를 갖는 소의 해면질골에서는 주파수가 증가함에 따라 초음파의 감쇠가 흡수보다 주로 산란에 기인한다는 것으로 설명할 수 있다.