초음파는 사람이 들을 수 있는주파수보다 더 높은 주파수를 가지는소리혹은파동이다. 참고로 일반적인 성인은 20 kHz 이상의 높은 소리는 듣지 못한다. 물론 개인마다, 특히 나이에 따라 차이가 있는데 일반적으로 어릴수록 더 높은 음을 들을 수 있다. 그리고개,고양이,박쥐,돌고래등의 많은 동물들은 사람보다 높은 주파수의 소리를 들을 수 있다.[1]이 점을 이용해서 개만 들을 수 있는 피리도 만들어졌다.
초음파를 만드는 방법에는 여러 가지가 있지만,압전소자에 고주파 전류를 흘려서 빠르게 진동시키거나 자성 물체에 대해자기장을 변화시켜 진동하도록 해서 초음파를 발생하는 방식이 많이 쓰인다.
1958년에영국스코틀랜드의글래스고의 한산부인과의사가 의료용으로개발했고, 1960년대 초에 다른 산부인과의사들도 의료용으로 초음파개발을 도왔다. 당시 기술로는태아초음파의 경우 어느 정도 성장한임신중기 태아의 머리 정도만 확인할 수 있는 수준이었다.[2]미국 같은 선진국에서도 의료용으로 대중적으로 보급된 것은 1970년대 말에 이르러서였고, 1980년대에는 개발도상국의 중산층 이상 가정에서도 접근이 가능해졌다. 이후에는 그 기술이 더욱 발달해 입체 초음파까지 널리 보급된 상황이다.[3]
의료용으로는, 초음파를 이용해서 내부 장기나태아를 촬영하는 "초음파 검사"가 가장 흔하고 널리 알려진 예지만 별다른 예비 없이 필요하면 즉시 검사가 가능하다는 장점 때문에산부인과외에도심장,신장/방광,간/췌장,갑상선,부신및 기타 장기에종양유무나결석유무의 확인, 경동맥 협착 여부,혈액의 흐름은 정상인지 등을 확인에 쓰이고, 심지어 근육과 인대손상을 확인하기 위해 정형외과에서 사용하기도 한다. 산부인과에서 부인과 관련 검진에서는 성경험이 없는 여성에게는처녀막(질막) 손상 때문에분만대에서항문초음파를시행한다.후기. 또, 항문 초음파는대장항문외과와 남성의 전립선을 확인하는 데도 쓰인다.[4]
또한 초음파 검사는 값싸고, 장비의 이동이 가능하며,방사선에 피폭되지 않는다는 장점이 있다.
국민건강보험급여처리는 안 됐었으나 2013년 10월부터 4대 중증질환에 대해 우선 급여 적용이 되도록 변경되었다.심평원 홈페이지
다만 초음파는 뼈를 투과하지 못하기 때문에두개골에 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.
초음파 검사는산부인과에서태아의 상태를 확인하는 데 있어서 상당히 중요한 역할을 하게 된다.분만대에서 시행하는질내(transvaginal) 초음파 검사는 특히임신초기(trimester)에 사용되는 방법으로,임산부의 체중(BMI)과 관련없이 사용할 수 있다는 장점이 있다. 또한 태아의 임신 기간(gestation)을 확인하는 방법으로도 사용된다. 경복부 초음파(transabdominal) 검사는 임신 기간 어느 때나 사용이 가능한 방법이나, 임산부가 비만일 경우 사용할 수 없다. 도플러(Doppler)는 제동맥(umbilical artery) 및 태아의 중대뇌동맥(MCA) 혈류를 관찰하는 방법으로, 주로 태아의 상태를 확인하거나 자궁내 태아발육 지연(IUGR), 혹은 동종면역(alloimmunization)으로 인한 태아의 빈혈을 검사할 때 사용된다.
임신기간 동안 정기적으로 초음파 검사를 해서태아의 이상 유무를추적한다. 물론 초음파 장비에서 나오는 열이 자궁 내 온도를 상승시키기 때문에 의료 목적이 아닌 태아의 기념 촬영처럼 쓸데없이 초음파 검사를 하는 것은 피해야 한다. 국내에서는임산부의 촬영 횟수가 평균10.7회로, 미국이나 유럽에서는 특별히 필요한 경우가 아니면 3회를 넘지 않기 때문에, 초음파 검사를 해외에서보다 유독자주하는 편이다. 고령임신이나 시험관 아기 등 특별한 상황에서는 초음파 검사가증가할 수밖에 없다.
태아의 초음파 사진. 참고로 이 예제 사진은 포샵질이 아닐까 싶을 정도로 잘 나온 편에 속한다. 실제 초음파 사진은 머릿속에서 태아의 이미지를 구성하고 그 상상에 꿰어 맞춰도 형태가 보일까말까한 경우가 대부분이다.
1991년에 어느 병원에서 소름 끼치는 실제태아초음파 사진이 찍혀서 해외토픽으로 뜬 적이 있다.기사궁금한 사람을 위해 설명을 하자면, 검붉은 빛이 돌며 어떤 얼굴 형체가 보인다.
초음파 검사 기계는 보통 이렇게 생겼다. 크게 모니터와 제어판, 그리고 초음파를 송수신하는 탐촉자(Probe)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.
배나 가슴 등의 검사 부위에 초음파용 젤[5]을 바른 후, 의사(혹은 방사선사)가 탐촉자를 잡고 쓱쓱 문질러가며 모니터 화면을 보면서 진찰하고, 중요장면은 화면 캡처[6]를 한다. 캡처하는 순간에는 삑– 소리가 난다. 사진을 남기는 일 자체를 신체에 이상이 있는 것과 연결지어 불필요하게 걱정할 필요가 없다.
수중 물체의 탐지나 거리 측정, 해저의 형태를 알아내기 위한소나에 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. 실생활에서는안경이나시계등을 세척하는 데 사용된다. 세척액을 넣고 작동시킨 후 세척할 물건을 담그면 된다. 안경점이나 귀금속가게에 흔히 있는 그것.
재료의 결함을 찾기 위한비파괴검사에 사용되고, 두께 측정에도 쓰이기도 하며,용접이 잘 되었나 검사하는 데도 사용된다.
가습기에 사용된다. 가습 방식에는 여러 가지가 있지만 제일 흔한 것이 초음파를 쓰는 방식이다. 정확히는 빠르게 진동하는 진동판이 물을 미세한 물방울로 만들어 뿜어내는 것이다.
[1]그래서 20,000 Hz에 가까운 고주파는 사람에게는 불쾌하지만 오히려 그런 동물들에게는 평범하다. 초음파에 이르고도 더욱 주파수를 높이면 반대로 사람은 아예 느낄 수 없지만 동물들은 각자의 가청주파수 한계에 가까워질수록 괴로움을 느끼게 된다.[2]그러다보니 1980년대 이전에는 쌍둥이임신사실을 모르고낙태를 한 후, 한 태아만 보고 낙태가 종료된 줄 알았다가, 낙태 시술로 손상된 신체와 장기를 얻게 된 남은 아이가 태어난 일이 간혹 발생하기도 했다.[3]입체 초음파는 2D인 정밀초음파와는 달리태아의 코나 입술 모양 등이 누구를 닮았는지 짐작이 가능하다. 4D 초음파는 태아의 단층촬영이 가능해 세부적인진단을 할 수 있다.[4]하지만 의학기술이 많이 발달된 2023년 현재 누구나 꺼릴 법한 항문초음파를 굳이 억지로 사용할 필요는 전혀 없다. 전립선 검사는 단순히 피를 뽑거나 복부초음파로 충분히 검사가 가능하기 때문이다.[5]초음파는 공기 중과 몸 속에서 속도 차이가 많이 나서 탐촉자와 피부 사이에 공기가 들어가있을 경우 오차로 인해 영상이 잘 안 나오기 때문에 이 공기층을 없애기 위한 것. 무독성인데다가 검사 끝나고 주는 페이퍼 타올로 닦으면 흔적도 없이 말끔이 닦이므로 걱정할 필요 없다. 주 성분이 알콜이라 사실 닦지 않아도 끈적거리지 않고 잘 마른다.[6]영상 캡처는 검사 종류를 막론하고 매우 중요한 작업이다. 검사를 했다는 증거니까. 그리고촬영을 해서 기록해 둬야지 뭐가 있는지 판독을 할 것 아닌가...[7]고강도 집적 초음파(HIFU; High Intensity Focused Ultrasound) 등[8]Biopsy. 병변으로 의심되는 조직을 직접 채취하는 것인데, 초음파는 무엇보다 실시간으로 영상 확인이 가능하고 방사선 피폭도 없이 간편하기 때문에 생검에 큰 도움이 된다.[9]자동차의 범퍼에 달린 그것[10]반사된 것을 이용해서 위치를 정한다는 뜻.[11]미국에서는 초음파를 이용하여 벌레들을 퇴치할 수 있다는 광고를 삽입할 수 없다.FTC
