• 제목/요약/키워드: 일반물리학

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수문학적 데이터의 자릿수 빈도 분석 적용가능성 연구 (A study on applicability of the digit frequency analysis to Hydrological Data)

  • 박정은;맹승진;임광섭
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.102-102
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    • 2023
  • 벤포드 법칙(Benford's Law)은 실생활에서 관찰되는 수치 데이터를 첫 자리 숫자에 따라 분류할 때 첫 자리의 숫자가 커질수록 그 분포가 점차 감소되는 현상을 말한다. 이러한 벤포드 법칙은 일반식으로 도출하여 다양한 자릿수로 확장하여 적용할 수 있는 연구결과가 제시되었으며, 회계학, 사회과학, 물리학, 컴퓨터과학, 생물학 등 다방면의 수치 자료에서 그 유효성이 확인되고 있다. 자릿수의 관찰빈도를 분석하는 것만으로 많은 양의 실생활 데이터에서 빠르고 쉽게 데이터 조작여부를 탐지하거나 1차적인 데이터 품질검사에 효과적으로 활용되고 있다. 본 연구에서는 다학제적 연구의 측면에서 수학·물리적 법칙인 벤포드 법칙을 일유량 등 다양한 수문학 측정자료에 적용하여 그 적용가능성을 확인하고 자료의 불균질성과 신뢰성을 빠르게 탐지할 수 있는 방법론을 제시하고자 한다. 수문자료는 공인심의를 통해 자료의 신뢰도를 확보하고 있으나 확정·배포까지 약 2년이 소요되어 활용기간 단축에 대한 사용자 요구가 지속되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 분석대상 데이터의 자릿수 관찰빈도가 벤포드 법칙에 의한 예상자릿수 빈도를 따르는지 여부에 대한 가설을 설정하고 카이제곱 검정 또는 Kolmogorov-Smirnov(K-S) 검정 등을 통해 적합도에 대한 통계적 유의미함을 분석함으로써 대략적으로나마 빠르고 쉽게 측정자료의 신뢰성을 판단할 수 있다. 본 연구는 다양한 학문과의 결합을 통한 새로운 접근을 시도함으로써 빅데이터 시대에 효과적으로 수자원의 개발, 관리 및 운영의 의사결정을 하는데 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다.

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상관관계를 이용한 천해 3층모델의 2층 모델로의 전환조건에 대한 연구 (A Study on the Conversion Condition of Shallow Water 3-layered Model into 2-layered Model with Correlation)

  • 김영선;김성부
    • 한국음향학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.92-101
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    • 2008
  • 다층 모델이 갖는 문제점을 해소하고, 2층 모델의 지나친 간결성을 보완하기 위해 유체-유체-탄성체로 이루어진 3층 모델을 가정하였다. 일반적으로 퇴적층의 두께가 10파장 이상인 경우, 수층 내의 음장에 대한 암반층의 영향을 무시할 수 있다고 알려져 왔는데, 음장의 계산결과와 실험결과간의 최대 상관계수을 추적하는 방법을 통해 그 같은 조건이 보다 구체화 할 수 있음을 확인하였다. 최대 상관계수를 구하기 위해 단일센서로부터 얻어진 전달손실을 사용하였다. 음속이 1813m/s인 퇴적층을 가정할 경우 50 kHz에서 120 kHz 간의 주파수 범위에서 2층모델로 전환되는 조건은 2.5파장내지 7.7파장 범위에 존재하였다.

용액 공정을 통해 제조된 LaAlO3/SrTiO3 계면에서의 이차원 전자 가스의 전기적 특성 (Electrical Properties of Two-dimensional Electron Gas at the Interface of LaAlO3/SrTiO3 by a Solution-based Process)

  • 유경희;유상혁;조현지;안현수;정종훈;이형우;이정우
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.43-48
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    • 2024
  • SrTiO3 (STO) 기판 위에 성장된 LaAlO3 (LAO) 계면에서의 이차원 전자 가스 (2DEG)의 발견은 복합 산화물 이종 구조를 기반으로 한 혁신적인 전자소자 연구의 장을 제공함으로써 많은 관심을 받아왔다. 하지만 LAO 박막을 형성하기 위하여, 일반적으로 물리기상증착법(PVD)을 기반으로 하는 펄스 레이저 증착 (PLD) 등의 기법이 주로 사용되어 왔으나, 공정 비용이 많이 들며 LAO 내 La와 Al의 정밀한 조성 제어가 어려운 단점이 있다. 본 연구에서는 PVD에 비해 경제적인 대안인 용액 기반 공정을 사용하여 LAO 박막을 제조하였고, 그 전기적 특성을 평가하였다. LAO 전구체 용액의 농도를 다르게 하여 LAO의 두께를 2에서 65 nm까지 변화시켰으며, 각 두께에 따른 면저항 및 캐리어 농도를 도출하였다. 진공 열처리 후 형성된 전도성 채널의 면저항 값은 0.015에서 0.020 Ω·sq-1 범위로 나타났으며, 이러한 결과는 기존 문헌과 비교하였을 때 LAO와 STO 사이의 계면에서의 전자 이동뿐만 아니라 계면으로부터 떨어져 있는 STO bulk 영역으로의 전자 전도를 시사한다. 본 연구 결과는 용액 기반 공정을 통한 2DEG 형성 및 제어를 구현한 것으로, 공정 비용을 줄이고 전자 소자 제조에서 보다 광범위한 응용 가능성을 제시한다는 점에 그 의의가 있다.

유럽, 미국, 일본의 선형가속기 정도관리 비교 (Comparison of QA Protocols for Linear Acclerator Published in Europe, America, and Japan)

  • 이레나;이수진;최진호
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제14권1호
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    • pp.20-27
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    • 2003
  • 컴퓨터에 의해 작동되는 선형가속기의 경우 모든 기기가 적절히 작동되는가를 확인하는 정도관리가 오작동으로 인한 환자 피해를 방지하기 위해 절대적으로 필요하다. 따라서 컴퓨터로직 및 마이크로 프로세서에 의해 작동되는 시스템의 안전을 고려하는 많은 보고서들이 발표되었다. 그 보고서에는 소프트웨어 및 하드웨어 고장으로 인해 발생하는 문제점들을 개선하기 위한 방법들이 제시하고 있다. 이와 관련하여 국내의 경우도 컴퓨터에 의해 작동되는 선형가속기의 수가 점차 적으로 증가하고 있는데 비해 체계적이고 일원화된 정도관리서가 없는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 국내의 실정에 맞는 선형가속기 정도관리 기술을 개발하기 위한 기반으로 사용하기 위해 미국, 일본, 및 유럽에서 가장 일반적으로 사용되고 있는 정도관리서를 수집 및 요약하였다. 또한 각 나라간의 공통점 및 차이점이 비교분석 하였다. 국가별 정도관리를 비교한 결과 유럽의 경우 미국의 AAPM TG40을 참고자료로 주로 사용하였으며 중요한 정도관리의 항목은 점검주기에는 약간의 차이가 있으나 점검항목들은 거의 동일하다.

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의료 영상을 이용한 인체 역학적 구조물 특징 추출 및 영상 분할 (Feature Extraction and Image Segmentation of Mechanical Structures from Human Medical Images)

  • 호동수;김성현;김도일;서태석;최보영;김의녕;이진희;이형구
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제15권2호
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    • pp.112-119
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    • 2004
  • 인체에 대한 표준데이터를 사용하지 않고 실제 한국인의 의료 영상 데이터를 사용하여 인체 모델을 만들고자 하였다. 먼저 CT와 MRI를 통해 획득한 인체의 의료영상에 대한 특징을 분석하였다. 인체의 해부학적인 구성요소에 대해 CT는 gray level로 MR 영상은 펄스시퀀스 별로 분석하여 특징을 추출하였다. 해부학적 구성요소의 특징을 바탕으로 인체 각 부위별로 영상을 얻기 위해 CT와 MR 영상에 대해 영상분할을 수행하였다. 인체의 부위 중 특히 인체의 네 가지 인체 역학적 구조물인 골조직, 근육, 인대, 건 부위를 CT와 MR 영상을 이용하여 구별하였다. 이미지 분할 방법에는 일반적으로 많이 사용되고 있는 경계선 검출(Edge detection), 영역 선택(Region Growing), 문턱치(Intensity Threshold) 방법 등을 선택하여 인체별로 가장 적합한 알고리듬을 적용시켰다. Head/Neck 부위에 대한 영상 분할 결과를 인체 역학적 구성요소별로 3차원 영상으로 재구성하였다.

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비정질 셀레늄층과 비정질 실리콘TFT배열을 사용하는 디지털 X-선 검출기의 영상특성 평가 (Image Quality Evaluation of Digital X-Ray Detector Using Amorphous Selenium Layer and Amorphous Silicon TFT Array)

  • 김창원;윤정기;김종효
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제19권4호
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    • pp.219-226
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    • 2008
  • 이 연구에서는 저자들이 개발한 비정질 셀레늄층과 비정질 실리콘TFT배열을 사용하는 직접방식 디지털 X-선 영상 검출기에 대해 IEC (international electrotechnical commission)와 같은 국제표준으로 권고된 측정방법에 따라 특성을 평가하였다. 영상 성능 묘사에 사용되는 측정은 응답특성(response characteristic), 변조전달함수(MTF, modulation transfer function), 잡음전력스펙트럼(NPS, noise power spectrum), 양자검출효율(DQE, detective quantum efficiency), 양자제한 성능을 포함하고 있다. 영상특성평가 결과, 개발된 검출기의 DQE 값은 최저주파수와 최고주파수에서 각각 40%와 25%이었다. 해외 타사의 제품과 비교해서도 우월한 값을 나타내었다. 또한 MTF는 간접방식 DR, CR과 비교하면 매우 우월한 성능을 보이고 있다. 또한 양자 제한된 특성을 평가한 결과, 0.023 mR 이하에서만 제한된 특성을 보여 일반촬영용도로서 적합성을 확인할 수 있었다.

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연구데이터 레포지터리의 데이터 접근 및 이용 통제 정책 요소에 관한 연구 (A Study on Policy Components of Data Access and Use Controls in Research Data Repositories)

  • 김지현
    • 한국도서관정보학회지
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    • 제47권3호
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    • pp.213-239
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    • 2016
  • 전 세계적으로 오픈 데이터가 강조되는 환경에서 데이터의 공유 및 재이용으로 인해 발생하는 문제점을 최소화하기 위한 정책적 논의도 함께 진행되고 있다. 본 연구에서는 연구데이터 레포지터리에서 데이터의 접근 및 이용을 통제하는 정책요소들을 조사하고 학문 분야별로 그러한 정책 요소들의 공통점과 차이점을 살펴보는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해 해외 연구데이터 레포지터리 37곳을 대상으로 데이터 접근 및 이용 통제를 규정하고 있는 정책 요소를 분석하였다. 생명과학 및 보건과학분야 20개 레포지터리, 화학 지구환경과학 물리학 분야 10개 레포지터리, 사회과학 및 일반과학 분야 7개 레포지터리로 구분하여 분석을 실시한 결과 저작권 및 라이선스 규정, 데이터 인용, 면책조항 및 엠바고 적용 관련 규정이 공통적으로 제시되는 정책 요소인 것으로 나타났다. 그러나 분야별로 규정되고 있는 정책 요소의 다양성에는 차이가 있는 것으로 나타났으며 이는 분야별로 강조되는 데이터 접근 및 이용 통제 근거의 차이를 반영하는 것으로 볼 수 있다.

GEANT4를 이용한 $^{99m}Tc$ Generator 안전성 시뮬레이션 ([ $^{99m}Tc$ ] Generator Safety Simulation Based on GEANT4)

  • 강상구;한동현;김종일
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제19권1호
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    • pp.1-8
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    • 2008
  • 테크니슘$(^{99m}Tc)$은 현재 핵의학 분야에서 진단용 방사선원으로 가장 널리 쓰이고 있는 방사성 동위원소 중 하나이다. 일반적으로 테크니슘은 $^{99m}Tc$ Generator라 불리는 장치 안에서 모핵종인 $^{99}Mo$의 붕괴를 통해 생산되는데, $^{99}Mo$$^{99m}Tc$에서 비교적 높은 방사선을 방출하기 때문에 이를 차폐하기 위하여 주로 납으로 제작되어 있다. 본 논문에서는 국내에서 비교적 사용 빈도가 높고 교정 방사능이 500 mCi인 일본 제품을 대상으로, 최대 방사능량 적제조건에서 차폐용기 표면으로부터 10 cm, 100 cm에서 각각 2.0 mSv/h, 0.02 mSv/h를 초과하지 않아야 한다는 국내 법적 제한치를 만족시키는지 여부를 GEANT4를 이용하여 시뮬레이션하였다. 계산 결과 용기 밖으로 방출되는 방사선량이 법적 기준치를 초과하지 않는 것으로 나타났다.

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비이온화방사선에 대한 IRPA/ICNIRP의 제반지침 (Guidelines of IRPA/ICNIRP for Non-ionizing Radiation)

  • 이수용
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제20권3호
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    • pp.143-154
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    • 1995
  • 최근에 정자기장을 사용하는 새로운 기술이 개발되어 인체가 정자기장에 노출될 가능성이 커지게 되어 건강에 영향을 줄 우려도 증가되었다. 여러 나라에서 정부를 비롯한 권위 있는 기관들이 주로 자기공명 영상법(MRI)이나 고에너지물리학에서의 입자가속기와 같은 특수 용도를 위해 노출한도를 제시해 왔다. 산업적인 면과 의학에서의 정자기장의 응용이 앞으로 더 많아져서 직업적이거나 일반공중이거나 간에 노출 가능성이 증가되고, 또 정자기장(static magnetic field)에 영향을 받는 강자성(强磁性) 이식조직 이나 전자장치를 부착한 사람들의 수도 증가하고 있으므로 국제적인 노출한도에 대한 지침이 필요하게 되었다. 본고에서는 비 이온화방사선(NIR)에 대한 국제방사선방어학회/비이온방사선방어위원회(IRPA/ICNIRP)의 제반지침을 검토하기 위하여 이 IRPA/ICNIRP(이전의 INIRC의 것도 포함)의 기본지침 중 정자기장에 대한 노출한도에 관한 지침을 택하여 논하였다.

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영상기반 방사선 치료기기를 위한 QA 팬텀 시작품 개발 (Development of QA Phantom Prototype for Imaged Based Radiation Treatment System)

  • 장지나;오승종;정원균;장홍석;김회남;강대규;이두현;서태석
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제19권2호
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    • pp.120-124
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    • 2008
  • 본 연구에서는 영상 기반 방사선 치료기기의 영상 QA를 위한 필요한 추가적인 요소를 포함시킨 QA 팬텀 시제품을 개발하였다. 개발된 팬텀은 크게 영상 질 평가 부분과 정합 정확도 평가 부분의 두 가지로 이루어져 있다. 영상 질 평가를 위해 CT number 선형성과 공간 해상도 평가가 가능하게 설계되었고, 정합 정확도 평가를 위하여 간단한 이동 및 회전조절이 가능하게 설계되었다. 제작된 팬텀의 영상은 일반 CT와 Tomotherapy의 MVCT에서 획득되었고, 두 영상 모두 해상도 평가 기준을 충족하였다. 이 팬텀은 일간 영상 QA를 위한 간단하고, 효율적이며, 그리고 영상 정합 평가의 새로운 개념을 제시했다는 데에 큰 의의가 있다.

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