• 제목/요약/키워드: Attenuation coefficients

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Lead-free inorganic metal perovskites beyond photovoltaics: Photon, charged particles and neutron shielding applications

  • Srilakshmi Prabhu;Dhanya Y. Bharadwaj;S.G. Bubbly;S.B. Gudennavar
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권3호
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    • pp.1061-1070
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    • 2023
  • Over the last few years, lead-free inorganic metal perovskites have gained impressive ground in empowering satellites in space exploration owing to their material stability and performance evolution under extreme space environments. The present work has examined the versatility of eight such perovskites as space radiation shielding materials by computing their photon, charged particles and neutron interaction parameters. Photon interaction parameters were calculated for a wide energy range using PAGEX software. The ranges of heavy charged particles (H, He, C, N, O, Ne, Mg, Si and Fe ions) in these perovskites were estimated using SRIM software in the energy range 1 keV-10 GeV, and that of electrons was computed using ESTAR NIST software in the energy range 0.01 MeV-1 GeV. Further, the macroscopic fast neutron removal cross-sections were also calculated to estimate the neutron shielding efficiencies. The examined shielding parameters of the perovskites varied depending on the radiation type and energy. Among the selected perovskites, Cs2TiI6 and Ba2AgIO6 displayed superior photon attenuation properties. A 3.5 cm thick Ba2AgIO6-based shield could reduce the incident radiation intensity to half its initial value, a thickness even lesser than that of Pb-glass. Besides, CsSnBr3 and La0.8Ca0.2Ni0.5Ti0.5O3 displayed the highest and lowest range values, respectively, for all heavy charged particles. Ba2AgIO6 showed electron stopping power (on par with Kovar) better than that of other examined materials. Interestingly, La0.8Ca0.2Ni0.5Ti0.5O3 demonstrated neutron removal cross-section values greater than that of standard neutron shielding materials - aluminium and polyethylene. On the whole, the present study not only demonstrates the employment prospects of eco-friendly perovskites for shielding space radiations but also suggests future prospects for research in this direction.

Quantitative Ultrasound Radiofrequency Data Analysis for the Assessment of Hepatic Steatosis in Nonalcoholic Fatty Liver Disease Using Magnetic Resonance Imaging Proton Density Fat Fraction as the Reference Standard

  • Sun Kyung Jeon;Jeong Min Lee;Ijin Joo;Sae-Jin Park
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제22권7호
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    • pp.1077-1086
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    • 2021
  • Objective: To investigate the diagnostic performance of quantitative ultrasound (US) parameters for the assessment of hepatic steatosis in patients with nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD) using magnetic resonance imaging proton density fat fraction (MRI-PDFF) as the reference standard. Materials and Methods: In this single-center prospective study, 120 patients with clinically suspected NAFLD were enrolled between March 2019 and January 2020. The participants underwent US examination for radiofrequency (RF) data acquisition and chemical shift-encoded liver MRI for PDFF measurement. Using the RF data analysis, the attenuation coefficient (AC) based on tissue attenuation imaging (TAI) (AC-TAI) and scatter-distribution coefficient (SC) based on tissue scatter-distribution imaging (TSI) (SC-TSI) were measured. The correlations between the quantitative US parameters (AC and SC) and MRI-PDFF were evaluated using Pearson correlation coefficients. The diagnostic performance of AC-TAI and SC-TSI for detecting hepatic fat contents of ≥ 5% (MRI-PDFF ≥ 5%) and ≥ 10% (MRI-PDFF ≥ 10%) were assessed using receiver operating characteristic (ROC) analysis. The significant clinical or imaging factors associated with AC and SC were analyzed using linear regression analysis. Results: The participants were classified based on MRI-PDFF: < 5% (n = 38), 5-10% (n = 23), and ≥ 10% (n = 59). AC-TAI and SC-TSI were significantly correlated with MRI-PDFF (r = 0.659 and 0.727, p < 0.001 for both). For detecting hepatic fat contents of ≥ 5% and ≥ 10%, the areas under the ROC curves of AC-TAI were 0.861 (95% confidence interval [CI]: 0.786-0.918) and 0.835 (95% CI: 0.757-0.897), and those of SC-TSI were 0.964 (95% CI: 0.913-0.989) and 0.935 (95% CI: 0.875-0.972), respectively. Multivariable linear regression analysis showed that MRI-PDFF was an independent determinant of AC-TAI and SC-TSI. Conclusion: AC-TAI and SC-TSI derived from quantitative US RF data analysis yielded a good correlation with MRI-PDFF and provided good performance for detecting hepatic steatosis and assessing its severity in NAFLD.

수동형 멀리미터파 영상과 가시 영상과의 정합 및 융합에 관한 연구 (Image Registration and Fusion between Passive Millimeter Wave Images and Visual Images)

  • 이형;이동수;염석원;손정영;블라드미르 구신;김신환
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권6C호
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    • pp.349-354
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    • 2011
  • 수동형(passive) 밀리미터파(millimeter wave) 영상은 의복 등에 은닉된 물체의 탐지가 가능하며 악천후의 상황에서도 감쇄도(attenuation)가 낮아 식별이 가능한 영상을 획득할 수 있다. 그러나 영상 시스템의 공간 해상도(spatial resolution)가 낮고 수신신호가 미약하여 잡음의 영향이 크고 시스템의 온도 분해능(temperature resolution)에 따라 영상의 질이 달라진다. 본 논문에서는 수동형 밀리미터파 영상과 일반 카메라부터 획득되는 영상의 정합(registration)과 은닉된 물체의 시각화를 위한 영상 융합(fusion)을 연구한다. 영상의 정합은 추출된 몸체 경계 간의 상호상관도를 최대로 하는 어파인 변환(affine transform)으로 수행되며 융합은 영상 분해를 위한 이산 웨이블릿 변환(discrete wavelet transform), 융합 법칙(fusion rule), 영상을 복원하기 위한 역 이산 웨이블릿 변환의 3단계로 구성된다. 실험에서는 수동형 밀리미터파 영상 시스템에 의해 칼, 도끼, 화장품, 그리고 휴대폰과 같은 또는 비금속의 다양한 물체가 탐지됨을 보인다. 또한 정합과 융합된 영상의 결과로부터 가시 영상으로부터 얻은 얼굴과 의복 등의 대상자의 신원정보와 밀리미터파 영상으로부터 획득한 은닉된 물체의 정보를 동시에 시각화할 수 있음을 보인다.

Spatio-temporal Fluctuations of Size-structured Phytoplankton over an Annual Cycle in the Youngsan Lake

  • Song, Eun-Sook;Shin, Yong-Sik
    • 생태와환경
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    • 제41권4호
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    • pp.530-540
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    • 2008
  • The temporal and spatial variations of size-structured phytoplankton dynamics in Youngsan Lake were investigated to explore potential mechanims controlling the dynamics in the Youngsan Lake. Field data were collected monthly from February to October, 2003 at 6 stations along the axis of Youngsan Lake. In this study, phytoplankton (chlorophyll $\alpha$) were categorized into three size classes: micro-size ($>20{\mu}m$), nano-size ($2{\sim}20{\mu}m$) and pico-size ($<20{\mu}m$). Water temperature, light attenuation coefficients, PAR (photosynthetically active radiation) and suspended solids were measured to analyze relationship between physical-chemical properties and size structure of phytoplankton. Phytoplankton blooms developed during March, July and October in the upper region of the main stem whereas small-scaled spring bloom was observed in the lower region. The scales of phytoplankton blooms were higher in the upper regions than the lower region and blooms were predominated by micro-size class in upper region but predominated by nano-size class in lower region. Growth of size-structured phytoplankton appeared to be controlled by rather light availability than temperature-dependant metabolisms in the system. Phytoplankton growth may be also supported by ambient nutrients available in the water column from analyses of chlorophyll $\alpha$ vs. nutrient concentrations including nitrite+nitrate and orthophosphate. Growth of nano-sized phytoplankton alone appeared to be supported by orthophosphate as well as nitrite+nitrate indicating that response of phytoplankton to nutrient inputs may be size-dependent.

서브밴드 하이브리드 적응필터를 이용한 다중채널 능동소음제어 (Multi-channel Active Noise Control Using Subband Hybrid Adaptive Filters)

  • 남현도;김덕중;박용식
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.94-101
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    • 2000
  • 본 논문에서는 서브밴드 기법을 이용한 다중채널 능동소음제어 알고리즘을 제안하였다. 제안된 서브밴드 제어 기법은 3차원 폐공간에서의 능동소음제어서 가장 문제가 되는 계산량을 줄이고 성능올 향상시키기 위한 방법으로, 소음신호를 여러 개의 주파수 밴드로 분할하여 병렬 처리함으로서 원하는 주파수 범위의 소음을 효과적으로 제거할 수 있어 기존의 알고리즘 보다 낮은 차수의 적웅필터를 사용할 수 있다. 적용필터 알고리즘으로 서브밴드로 나펀 기준입력 대신에 오차신호를 perfiltering하는 adjoint LMS 알고리즘을 적용하여 전체적인 계산량의 감소를 이룰 수 있었으며, 성능 향상올 위하여 기존의 하이브리드 제어기법을 변형하여 전향제어기와 궤환제어기의 특성을 가중적으로 갖는 하이브리드 제어기법올 광대역 소음제어 시스템에 적용하여 우수한 소음제거특성과 시스템의 높은 안정성올 얻었다. 제안된 알고리즘의 성능을 평가하기 위해서 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 기존의 알고리즘과 비교하였다.

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인공식생을 이용한 해빈침식방지에 관한 수리실험 (A Hydraulic Experiment Using Artificial Seaweed for Coastal Erosion Prevention)

  • 김범모;전용호;윤한삼
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.266-273
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    • 2016
  • 본 연구는 인공식생에 의한 파 에너지 저감과 해빈침식방지를 평가하기 위해서 2차원 수리모형실험을 수행하였다. 실험에서는 인공식생 유무 및 평상파/폭풍파 입사 조건의 규칙파 영향하에서 해빈단면 변화와 파고 반사율을 조사하였다. 주요 연구 결과로는 1) 인공식생이 없는 조건에서는 파 조건에 의해서 연안사주 높이가 증가하고 해안선의 후퇴가 나타났으나 2) 1B(폭=0.8 m) 또는 2B(폭=1.6 m)의 인공식생을 설치한 조건에서는 해안선의 전진 및 퇴적현상이 발생하였다. 이를 통해 인공식생이 해빈 단면에 영향을 줄 수 있으며 해빈침식방지공법으로써 적용가능함을 알 수 있었다.

스위치-매트릭스 구조의 고해상도 델타-시그마 D/A변환기용 준 디지털 FIR 재생필터 (A switch-matrix semidigital FIR reconstruction filter for a high-resolution delta-sigma D/A converter)

  • 송윤섭;김수원
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제42권7호
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    • pp.21-26
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    • 2005
  • 본 논문에서는 작은 면적을 갖는 저전력 스위치-매트릭스 구조의 델타-시그마 D/A 변환기용 준 디지털 FIR 재생필터를 제안하였다. 제안된 재생필터는 계수를 7 비트로 양자화하고 각 비트 값에 대응하는 전류를 생성하는 7 개의 전류원을 사용하는 구조로 205 개의 탭을 가지며 1419 개의 스위칭 트랜지스터로 구현되었다. 제안된 필터는 0.25 um CMOS공정을 이용하여 설계되었으며 전체 칩 면적은 1.5 mm$^{2}$으로 2.5 V에서 3.8 mW의 소비 전력을 갖는다. 모의실험 결과 104 dB의 다이나믹 레인지와 -84 dB의 대역 밖의 노이즈 허용값을 나타내어 고해상도 오디오용 DAC에 적합하다.

구조적특성을 고려한 유한 덕트계의 FIR필터모델링에 의한 능동소음제어 (Active Noise Control in Finite Duct by the FIR Filter Modelling Considering the Stuructural Characteristics)

  • 이태원;송원식;오재응
    • 한국음향학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.59-67
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    • 1992
  • 기계구조물로부터 발생하는 소음을 부가적인 음을 발생하여 능동적으로 제어하는 문제는 오늘날 환경보전의 측면에서 중요한 여구과제가 되고 있다. 길이가 긴 무한덕트에 대한 능동소음제어에 대해 적응필터링 방법을 이용하여 많은 연구가 진행되고 있다. 반면 실제 기계구조물에 있어서 크기의 한계로 인해 덕트의 길이가 짧은 경우가 많으여 이 경우 덕트 내부의 반사나 공명과 같은 음향특성을 고려해 볼 필요가 있다. 본 논문에서는 길이가 짧은 덕트에 대해 전달매트릭스법을 이용하여 음향계의 모델링을 하고 이것으로부터 구한 제어계의 전달함수를 유한한 FIR필터로 구현하여 능동적으로 소음을 제어하는 문제를 검토하였다. 수치적계산에 의한 음향계 모델링방법으로써 최적한 FIR필터의 계수를 구하여 이를 제어계의 모델로 설정하는 방법을 제안하였으며 제어시 실제계에서 방생할 수 있는 음향계 내부의 공명과 제어계의 안정성 및 제어효과를 예측하는 방법을 제사하였다.

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포화된 다공성매체에서 파동의 전파특성 I. 이론해의 유도 (Wave Propagation Characteristics in Saturated Porous Media I. Theoretical Solution)

  • 김선훈;김광진
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.95-103
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    • 2007
  • 본 논문에서는 포화된 다공성매체에서 파동의 전파속도와 감쇠를 구할 수 있는 해석적 이론해를 유도하여 제시하였다. 이론해의 유도를 위하여 압축성의 고체입자와 간극수를 고려하는 완전 연계 Field모델을 사용하였다. 완전 포화된 다공성 매체의 해석을 위한 공학적인 접근방법이 채택되었으며, 균질 영역에서 1차원 파동의 전파를 위한 이론해가 유도되었다. 본 논문에서 유도한 이론해는 고체입자의 압축성, 간극수의 압축성, 다공성입자의 변형, 공간의 감쇠(Spatial damping) 등을 고려할 수 있어 매우 다양하게 사용될 수 있다. 또한 다양한 지반체에서 두 가지 종류의 파속(Wavespeed)과 감쇠계수를 계산하는데 이용 가능하다. 본 논문에서 제시한 이론해를 전산코드화하여 파동의 전파속도와 감쇠에 대한 파라미터연구를 수행한 결과는 본 연구의 II부에 제시할 예정이다.

감마선을 이용한 복합재료의 섬유체적분율 측정 (Fiber Volume Fraction Measurement of Fiber Reinforced Plastics by Using Gamma-Ray)

  • 장지훈;조경식;장홍근;박지홍;이종오
    • 비파괴검사학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.151-155
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    • 1997
  • 본 연구에서는 방사성동위원소 $^{241}Am$의 감마선 감쇠를 이용하여 유리섬유 및 탄소섬유 복합적층판의 섬유체적분율을 비파괴적으로 측정하였다. NaI(Tl) detector에 의해 섬유와 기지의 방사선 감쇠계수를 측정하고, 시험체의 두께를 $2{\sim}20mm$로 변화시키면서 섬유체적분율을 측정하였으며, 적층판과 에폭시판을 겹쳐서 섬유체적분율을 변화시키면서 섬유체적분율을 측정하였다. 연구 결과 단면을 현미경으로 관찰하여 구해진 값과 비교 할 때 오차 ${\pm}1{\sim}2.5%$ 범위 이내로 측정이 가능하였으며, 방사선원의 energy, activity의 선택에 따라서 대부분의 복합재료에 적용이 가능할 것으로 판단된다.

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