# 초음파 듀티 사이클이 20%이고 켜진 시간이 2 ms일 때 꺼진 시간은?

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> subject: 과목별 모의고사 | 물리치료 기초

## 문제

초음파 듀티 사이클이 20%이고 켜진 시간이 2 ms일 때 꺼진 시간은?

## 보기

1. 5 ms
2. 8 ms **✔ 정답**
3. 10 ms
4. 20 ms
5. 40 ms

**정답: 2**

## 해설

듀티 사이클은 켜진 시간을 켜진 시간과 꺼진 시간의 합으로 나눈 값이다. 켜진 2 ms가 전체의 20%이면 한 주기는 10 ms이고 꺼진 시간은 10-2=8 ms다. 10 ms는 한 주기 전체 길이이며, 펄스 초음파는 이렇게 쉬는 시간을 두어 열 축적을 줄인다.

## 심화 해설

초음파 치료에서 듀티 사이클(duty cycle)은 전체 주기 시간 중 초음파가 실제로 출력되는 시간의 비율을 의미합니다. 듀티 사이클이 20%라는 것은 한 주기에서 20%는 켜지고, 나머지 80%는 꺼진다는 뜻입니다.

문제에서 켜진 시간이 2 ms라고 주어졌으므로, 이 2 ms가 전체 주기의 20%에 해당합니다. 전체 주기 시간은 2 ms ÷ 0.2 = 10 ms가 됩니다. 따라서 꺼진 시간은 전체 주기에서 켜진 시간을 뺀 10 ms - 2 ms = 8 ms입니다.

듀티 사이클은 초음파 출력의 연속성과 열 발생 양상을 결정하는 핵심 변수입니다. 듀티 사이클이 100%이면 연속 초음파(continuous ultrasound)가 되어 지속적인 열 효과를 내고, 20%처럼 낮으면 펄스 초음파(pulsed ultrasound)가 되어 조직이 식을 시간을 확보하게 됩니다. 근거 자료에서도 HIFU 조사 시 주파수(frequency)와 듀티 사이클(duty cycle)의 조합이 조직 내 열 병변(thermal lesion) 형성에 영향을 미친다고 보고하고 있습니다 . 이는 듀티 사이클이 단순한 시간 계산을 넘어, 조직의 온도 상승과 열 축적을 조절하는 치료적 변수임을 보여줍니다.

혼동 주의! 듀티 사이클 계산에서 전체 주기 시간을 먼저 구하지 않고, 켜진 시간에 단순히 80%를 곱해 1.6 ms로 오답을 내는 실수가 흔합니다. 반드시 켜진 시간이 전체 주기의 몇 %인지를 기준으로 전체 주기를 구한 뒤 꺼진 시간을 계산해야 합니다. 또한 듀티 사이클이 낮을수록 평균 출력 강도가 감소하므로, 동일한 치료 강도 설정에서도 조직에 전달되는 실제 에너지량이 달라진다는 점을 임상 적용 시 고려해야 합니다.

## 임상 시나리오

초음파 듀티 사이클 임상 적용펄스 초음파 시간 계산과 열 관리
듀티 사이클이 20%라는 것은 한 주기에서 20%는 켜지고 80%는 꺼진다는 뜻입니다. 켜진 시간이 2 ms이면 전체 주기는 10 ms, 꺼진 시간은 8 ms입니다.

듀티 사이클이 100%이면 연속 초음파로 지속적 열 효과를 내고, 20%처럼 낮으면 펄스 초음파로 조직이 식을 시간을 확보합니다. 듀티 사이클이 낮을수록 평균 출력 강도가 감소하므로 동일한 강도 설정에서도 실제 전달 에너지가 달라집니다.

주의켜진 시간에 단순히 80%를 곱해 1.6 ms로 계산하는 실수가 흔합니다. 반드시 켜진 시간이 전체 주기의 몇 %인지 기준으로 전체 주기를 먼저 구한 뒤 꺼진 시간을 계산해야 합니다.

## 핵심 개념

- **듀티 사이클** — 전체 주기 시간 중 초음파가 실제 출력되는 시간의 비율(%)
- **펄스 초음파** — 듀티 사이클이 100% 미만으로, 조직이 식을 시간을 확보하는 초음파 출력 방식
- **연속 초음파** — 듀티 사이클이 100%로 지속적인 열 효과를 내는 초음파 출력 방식
- **전체 주기 시간** — 켜진 시간과 꺼진 시간을 합한 한 주기의 총 시간
- **평균 출력 강도** — 듀티 사이클이 낮을수록 감소하여 조직에 전달되는 실제 에너지량이 달라지는 변수

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