• 핵의학기술
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• 제17권2호
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• pp.48-52
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• 2013

본 연구의 목적은 한국원자력연구원에서 개발되고 있는 $(n,{\gamma})^{99}Mo/^{99m}Tc$발생기의 성능을 평가하고 개선방안을 연구함으로써 의학적 유효성을 확보하는 것이다. 이를 위해 본 연구에서는 한국원자력연구원에서 제조된 $(n,{\gamma})^{99}Mo/^{99m}Tc$발생기를 이용하여 $^{99m}Tc$ 용출 방사능량 시험, $^{99m}Tc$정도평가, $^{99m}Tc-DPD$, $^{99m}Tc-tetrafomin$ 표지수율 및 동물영상 평가를 진행하였다. 용출 방사능양은 상용 제품에 동일 용량에 비해 다소 적었으나, 발열성 물질 검사를 제외한 전영역의 $^{9m}Tc$정 도평가 실험에서 정상범위를 나타냈다. 표지 수율도 90% 이상 높은 수율을 관찰할 수 있었다. $^{99m}Tc-HDP$와 $^{99m}Tc-DPD$를 주입한 쥐 영상에서 한국 원자력 연구원 발생기는 모두 간과 비장의 집적을 관찰할 수 있었고 간과 비장은 상용발생기 일부에서도 관찰되었다. 이에 원자력 연구원 발생기는 발열성 물질을 제거한다면 비상시 훌륭한 대체 발생기 역할을 수행할 수 있을거라 생각한다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제20권2호
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• pp.147-154
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• 2002

목적 : 현재까지 방사선에 대한 저산소세포의 감수성을 높이기 위한 많은 실험적 및 임상적 연구가 진행되어 왔으나, 아직 적절한 방법이 개발되지 못한 상태이다. 본 연구에서는 혈관수축 이완 및 혈액점도 저하를 통하여 말초혈류 증가작용을 갖고 있는 Ginkgo biloba extract (GBE)가 종양내 대사상태에 어떠한 변화를 가져오는지를 $^{31}P$ 핵자기 공명 분광법을 통하여 알아보고자 하였다. 방법 : $100\;mm^3$에서 $130\;mm^3$의 섬유육종을 갖는 18마리의 C3H 마우스를 각각 9 마리씩 두 군으로 분리하였다. 한 군은 GBE로 전처치를 하지 않았으며 나머지 다른 한 군은 $^{31}P$ 자기공명분광법을 시행하기 24시간 전에 100 mg/kg의 GBE를 복강내로 투여하여 전처치를 하였다. 우선 각 군에서 $^{31}P$ 자기공명분광법을 실시하여 대조 spectrum을 얻었으며 그 후 100 mg/kg의 GBE를 재투여 하고 약 1시간 후에 $^{31}P$ 자기공명분광법을 다시 실시하였다. 결과 : 전처치를 하지 않은 군에서는 GBE 투여 전의 평균 pH, PCr/Pi, PME/ATP, Pi/ATP, PCr/(Pi+PME) 수치를 GBE 투여 후 1시간에 측정한 값과 비교하였을 때 통계학적인 차이가 없었다. 그러나 전처치를 한 군에서는 GBE 투여 전의 평균 PCr/Pi, Pi/ATP, PCr/(Pi+PME)수치가 0.49, 0.77, 0.17에서 GBE 투여 후에는 0.74, 0.57, 0.28로 변화하였으며 이는 paired-t test상 통계학적으로 의미있는 차이였다. 결론 : 전처치를 한 군에서 GBE의 재투여로 대사상태가 현저히 호전되었으며 이는 간접적으로 GBE 에 의한 방사선감수성의 증가가 혈류 증가 및 이에 따른 대사상태 호전에 기인함을 나타낸다.

• 터널과지하공간
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• 제30권4호
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• pp.382-393
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• 2020

고준위방사성폐기물을 처분하기 위한 심층처분시스템의 공학적 방벽은 처분 용기에서 방사성 핵종 누출이 발생하더라도 주변 암반으로의 누출 속도를 늦춰주는 역할을 수행해야하기 때문에 장기적으로 그 성능을 유지하여야 한다. 특히 벤토나이트 완충재와 같이 점토 물질을 다량 함유한 매질에서만 나타나는 기체 흐름 현상인 팽창 흐름은 벤토나이트 완충재의 장기 성능에 영향을 미칠 수 있기 때문에 이 현상을 명확히 규명하는 것이 매우 중요하다. 이에 따라 DECOVALEX-2019 Task A에서는 팽창 흐름에 대한 수리-역학적 메커니즘을 규명하고, 기체 이동 현상의 정량적 평가를 위한 새로운 수치 해석 기법 개발 및 검증을 수행하고자 진행되었다. 이를 위해 본 연구에서는 기존의 전통적인 다공성 매질에서의 2상 유동 및 유효응력 개념을 고려한 역학 모델을 기반으로, 손상도 개념을 적용함으로써 매질의 변형에 의한 기체의 팽창 흐름을 모사할 수 있는 수리-역학적 상호작용을 고려한 해석 모델을 개발하였다. 또한 개발된 모델을 이용하여 1차원 및 3차원 기체 주입 시험 결과와의 비교를 통해 모델 검증 및 적용성 검토를 수행하였다. 수치 해석 결과 기체 압력에 의한 팽창 흐름으로 인한 갑작스러운 공극 수압, 응력, 기체 주입량 및 유출량 증가 현상을 확인할 수 있었지만, 개발된 해석 모델에서 수리-역학적 상호작용의 영향이 과소평가 되는 한계를 확인할 수 있었다. 그럼에도 불구하고 본 연구는 팽창 흐름에 대한 예비 모델을 제공하고 후속 연구의 발전된 모델을 개발하기 위한 기반을 제공한다는 점에서 의의가 있다. 또한 본 연구에서 개발된 수리-역학적 상호작용을 고려한 수치 모델은 향후 실험실 및 현장 시험 결과 데이터 분석에 활용될 수 있을 뿐만 아니라, 실제 고준위방사성폐기물 심층처분시스템의 장기 성능평가에도 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제46권6호
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• pp.485-494
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• 2013

주입된 $CO_2$가 환경에 영향을 미치지 않고 지하에서 안정적으로 저장되어 있는지를 총체적으로 모니터링 하는 주입 및 주입 후 관리 (Monitoring, Mitigation and Verification, MMV) 기술은 이산화탄소 지중저장 분야에서 경제적 및 환경적으로 매우 중요한 역할을 하고 있다. 특히, 해외 대규모 지중저장 프로젝트 사례를 보았을 때 주입한 $CO_2$의 거동을 가장 효율적으로 모니터링할 수 있는 방법 중의 하나로 탄성파를 이용한 시간 경과 (Time-lapse) 모니터링 기술이 그 핵심으로 떠오르고 있다. 이 연구에서는 캐나다 Estevan에 위치한 Aquistore 이산화탄소 주입 현장의 3차원 베이스라인 (baseline) 탄성파 자료를 수집하고 분석하여 국내 지중저장 탄성파 모니터링 실증화를 위한 기초 연구를 수행하였다. 이산화탄소 주요 저장 대상층은 탄성파 도달 시간 1,800 ~ 1,900 ms 깊이의 Winnipeg 와 Deadwood 사암층이다. Aquistore 탄성파 자료에 대한 에너지, 유사도(similarity)를 도출하고 주파수를 분해하여 $CO_2$ 주입 대상층의 특성을 규명하였다. 그 결과 등시선도 1,800 ms의 연구지역 북측, 1,850 ms의 남측에 탄성파 에너지가 큰 영역이 집중적으로 분포함을 확인할 수 있었고, 탄성파 에너지 속성을 도시하여 반사계수가 큰 사질 퇴적양상이 우세한 영역을 구분할 수 있었다. 또한 탄성파 기록의 유사도를 도출하여 두 개의 주요한 구조선이 북서-남동 방향으로 지중저장 대상층을 절단함을 확인하였다. 탄성파자료의 주파수를 성분별로 분해하고 5, 20 및 40 Hz 성분을 분석한 결과 연구지역의 중앙에서 동서 방향으로 발달하는 균질한 퇴적 양상이 구체화되었다. 베이스라인 자료의 경우 추가적으로 인위적인 잡음을 제거하고 층서 해석 결과를 통합하여 이산화탄소 지중저장 영역을 묘사한다면 시간경과 모니터링 자료와의 효율적인 대비가 가능할 것이다.

• 지질공학
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• 제31권3호
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• pp.433-445
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• 2021

고전압 아크 방전에 의한 플라즈마 발파의 유체 침투 효율을 검증하기 위해 실험실 규모의 토사 시료에 대하여 발파 시험을 실시하였다. 이 연구를 위해 대용량 축전기가 포함된 플라즈마 발파 장치와 직경 80 cm, 높이 60 cm 크기의 컬럼형 토사 시료를 제작하였다. 토사 시료로는 사질토와 실트를 7:3 비율로 섞은 A 시료 7개와 9:1 비율로 섞은 B 시료 3개가 제작되었다. A 시료에 플라즈마 발파 없이 수압만으로 유체를 주입했을 때는 시추공 주변으로 국소적인 침투만 발생되었고 침투면적비는 5% 이하로 분석되었다. 플라즈마 발파에 의한 유체 침투 시험은 1 kJ, 4 kJ 그리고 9 kJ의 방전 에너지로 실시되었다. A 시료에 대한 플라즈마 발파 시험에서 유체의 침투면적비는 1회만 발파하였을 때는 16~25%이고 5회 연속 발파 시에는 30~48%로 분석되어, 수압만으로 유체를 주입했을 때보다 침투면적이 최대 9.6배까지 넓어졌다. B 시료에 대한 5회 연속 플라즈마 발파 시험에서 유체의 침투면적비는 33~59%로 분석되어 동일 조건의 A 시료 시험에 비해 침투면적이 1.1~1.4배 정도 넓어졌다. 이러한 결과는 플라즈마 발파 시에 방전 에너지가 클수록, 발파 횟수가 증가할 수록 유체의 침투면적이 증가하며, 투수성이 큰 토양에서 플라즈마 발파가 더욱 효과적임을 보여준다. 유체 침투 효과를 삼차원적인 부피로 분석하기 위해 유체 침투반경을 계산하였다. 수압으로만 유체를 주입했을 때의 침투반경은 9 cm인 반면에, 9 kJ의 에너지로 5회 발파 시에는 침투반경이 27~30 cm로 계산되어 유체 침투 효과가 최대 333%까지 증가되었다. 이러한 연구결과는 투수성이 낮은 실제 오염토양에서 원위치 토양 세정을 실시할 때 플라즈마 발파 기술을 적용하면, 세정제의 전달범위가 증가되어 정화효율이 개선될 수 있다는 것을 보여준다.

• 청정기술
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• 제29권4호
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• pp.255-261
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• 2023

파워반도체는 전력의 변환, 변압, 분배 및 전력제어 등을 감당하는데 사용되는 반도체이다. 최근 세계적으로 고전압 파워반도체의 수요는 다양한 산업분야에 걸쳐 증가하고 있는 추세이며 해당 산업에서는 고전압 IGBT 부품의 최적화 연구가 절실한 상황이다. 고전압 IGBT개발을 위해서 wafer의 저항값 설정과 주요 단위공정의 최적화가 완성칩의 전기적특성에 큰 변수가 되며 높은 항복전압(breakdown voltage) 지지를 위한 공정 및 최적화 기술 확보가 중요하다. 식각공정은 포토리소그래피공정에서 마스크회로의 패턴을 wafer에 옮기고, 감광막의 하부에 있는 불필요한부분을 제거하는 공정이고, 이온주입공정은 반도체의 제조공정 중 열확산기술과 더불어 웨이퍼 기판내부로 불순물을 주입하여 일정한 전도성을 갖게 하는 과정이다. 본 연구에서는 IGBT의 3.3 kV 항복전압을 지지하는 ring 구조형성의 중요한 공정인 field ring 식각실험에서 건식식각과 습식식각을 조절해 4가지 조건으로 나누어 분석하고 항복전압확보를 위한 안정적인 바디junction 깊이형성을 최적화하기 위하여 TEG 설계를 기초로 field ring 이온주입공정을 4가지 조건으로 나누어 분석한 결과 식각공정에서 습식 식각 1스텝 방식이 공정 및 작업 효율성 측면에서 유리하며 링패턴 이온주입조건은 도핑농도 9.0E13과 에너지 120 keV로, p-이온주입 조건은 도핑농도 6.5E13과 에너지 80 keV로, p+ 이온주입 조건은 도핑농도 3.0E15와 에너지 160 keV로 최적화할 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제49권6호
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• pp.469-477
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• 2016

국내 이산화탄소 지중저장 저장암의 저장성능을 평가하기 위하여, 이산화탄소 주입 시 저장암 내 공극수와 대체되는 초임계이산화탄소($scCO_2$)량을 실험실에서 측정하는 기술을 개발하였다. 국내 $CO_2$ 육상 지중저장 후보지로 판단되는 장기분지 사암과 역암에 대하여, 지중 저장 조건에서 $scCO_2$를 저장암 내부로 주입하는 경우, 공극 내 존재하는 지하수를 대체하여 저장되는 $scCO_2$ 대체저장효율(displacement efficiency)을 측정하였다. 국내 육상 지중저장 후보지인 장기분지 주변 대심도 시추공에서 채취한 사암과 역암 코어를 훼손하지 않고 그대로 사용하여 대체저장효율을 측정할 수 있는 '이중벽 고압셀'을 제작하였다. 시추한 암석 코아를 원형 그대로 고압셀 내부에 밀착시켜 $scCO_2$를 암석 공극 내 충분히 주입 한 후, 공극에 포화되어 있던 지하수와 대체된 $scCO_2$ 대체저장효율을 측정한 결과, 장기분지 역암과 사암의 평균 $scCO_2$ 대체저장효율은 각각 31.2%와 14.4%이었다. 장기분지 역암과 사암의 $scCO_2$ 저장량을 계산하기 위하여 대심도 시추 자료, 시추 부지 주변 지질조사 및 물리탐사 자료로부터 주입 후보지 하부에 존재하는 장기분지 역암과 사암층의 평균 두께를 각각 50 m, 두 지층의 연장 면적을 주입공 주변으로 반경 250 m로 가정하였다. 실험으로부터 얻어진 $scCO_2$ 대체저장효율, 평균 유효 공극률, 지중저장 조건에서 $scCO_2$의 밀도값 등을 이용하여 계산된 시추공 주변 하부 장기분지 역암과 사암층의 $scCO_2$ 저장량은 264,592 t (metric ton)으로 계산되었다. 본 실험결과로부터 대심도 시추공 주변 장기분지의 역암과 사암층은 수 만톤 규모의 $CO_2$ 주입과 저장 실증 시험을 위해 충분한 저장성능을 보유하고 있는 국내 육상 $CO_2$ 지중저장 후보지임을 입증하였다.

• 자원환경지질
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• 제46권3호
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• pp.221-234
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• 2013

국내 이산화탄소 지중저장 후보지인 포항분지의 심부 대수층 구성하고 있는 사암과 이암을 대상으로 초임계$CO_2$ 반응에 의한 암석의 지화학적/광물학적 풍화를 규명하는 실험을 실시하였다. 고압셀 장치를 사용하여 실험실 규모의 $CO_2$ 지중저장 조건을 모사하였으며, 시추한 포항분지 암석이 미고결 상태임을 감안하여 암석시료는 입자상으로 분쇄하여 시료 30 g과 지하수 100 ml를 고압셀(200 ml 용량)에 넣고 100 bar, $50^{\circ}C$ 조건에서 총 60일 동안 반응시켜, 초임계$CO_2$ 주입 시 포항분지 심부 사암층과 이암층 내에서 발생하는 초임계$CO_2$-암석-지하수반응을 재현하였다. 반응 후 10일, 30일, 60일 간격으로 시료를 회수하여 암석의 지화학적 풍화 정도를 정량화하기 위한 XRD(X-Ray Diffractometer), BET(Brunauer-Emmett-Teller) 분석을 실시하였고, 암석 슬랩($15mm{\times}40mm{\times}5mm$)을 같은 지중 조건에서 반응시켜 반응시간에 따른 지하수시료의 용존 이온 농도 변화를 ICP/OES로 분석하였다. XRD 분석결과, 초임계$CO_2$-암석-지하수반응에 의해 사암과 이암을 구성하는 광물 중 사장석과 정장석(기질의 장석류 포함)의 비율이 가장 크게 감소한 것으로 나타났다. 사암의 경우 점토광물인 일라이트, 스멕타이트, 황철석 비율이 증가하였으며, 이암의 경우 일라이트, 카오리나이트, 칼슘을 함유한 불소인회석 비율이 증가하였다. 반응시간에 따른 지하수 이온 농도 분석결과, 사암과 이암에서 방해석과 장석류의 용해가 가장 활발히 일어나 지하수 내 $Ca^{2+}$, $Na^+$농도가 증가하였다. $K^+$, $Si^{4+}$, $Mg^{2+}$ 같은 이온들의 농도는 반응시간 동안 증가와 감소를 반복하였는데, 이는 암석의 용해와 2차 광물의 침전이 함께 일어나고 있음을 의미한다. 사암과 이암 입자의 비표면적은 반응 60일 후까지 각각 $27.3m^2/g$과 $19.6m^2/g$에서 $28.6m^2/g$과 $26.6m^2/g$으로 증가하였으며, 미세공극의 평균 크기는 각각 $72.6{\AA}$, $96.7{\AA}$에서 $68.4{\AA}$과 $75.8{\AA}$으로 지속적으로 감소하여, 초임계$CO_2$-암석-지하수반응에 의해 입자 표면이 용해되면서 미세 공극들이 추가로 형성되어 비표면적이 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구를 통하여 포항분지 사암에 $CO_2$를 지중 주입하는 경우, 암석의 용해 및 침전반응에 의한 대상암석의 물성변화가 지중저장의 효율성과 안정성에 큰 영향을 미칠 수 있다는 것을 입증하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제26권4호
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• pp.451-466
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• 2009

서브스톰(substorm)은 일반적으로 IMF가 남쪽 방향(이하 southward IMF)일 때 발생하기 쉽지만 IMF가 북쪽 방향(이하 northward IMF)일 때도 발생한다. 이 연구에서는 northward IMF 상태일 때 발생하는 서브스톰의 특성을 규명하기 위해 2000년 5월부터 2002년까지의 기간에 발생한 서브스톰을 다루었다. 특히 northward IMF 기간 중 두 번 혹은 그 이상의 서브스톰이 연이어서 발생한 경우에 대한 총 53건의 서브스톰을 선정하였다. 이렇게 선정된 서브스톱에 대해 그 해당 IMF와 태양풍의 통계적 조건을 조사하였다. 또한 자기폭풍(magnetic storm)과의 연관성을 알아보고자 Sym-H의 변화를 조사하였다. 정지궤도에서 자기장의 쌍극자화(magnetic dipolarization) 정도와 고 에너지 입자 발생(energetic particle injection) 강도에 대해서도 조사 하였다. 서브스톰이 발생할 수 있는 에너지 유입의 근원을 알아보기 위해 IMF clock angle를 조사하였다. 이와 같은 조사를 통해 다음과 같은 결과를 얻었다. (1) northward IMF 서브스톰은 태양풍 물리량들이 보편적으로 알려진 평균 값을 가질 때 가장 높은 발생 빈도를 보였다. northward IMF로 바뀐 후 첫 번째로 발생된 서브스톰의 87%, 그 이후의 서브스톰들의 62%가 northward IMF 상태가 지속 된지 두 시간 이내에 발생 하였다. 이것은 곧 2 시간 이상 northward IMF 상태가 지속된 후에도 발생하는 서브스톰이 종종 존재한다는 것을 시사한다. (2) 대부분의 경우 자기폭풍과 독립된 서브스톰 이였으나, 자기폭풍 기간에 발생한 서브스톰의 경우에는 그렇지 않은 서브스톰들과 비교 하였을 때, 그 해당 IMF와 태양풍의 물리량들이 다소 높은 평균 값을 보였다. (3) 약 55%의 서브스톰은 낮지역의 자기장 재결합(dayside reconnection)이 가능 할 정도의 IMF clock angle을 갖는 상태이지만, 나머지 45%의 서브스톰의 경우는 그렇지 않은 것으로 나타났다. 따라서 이런 경우 낮지역 자기장 재결합 이외의 다른 방법에 의한 에너지 유입이 이루어 져야 할 것으로 본다. (4) 또한 많은 경우 정지궤도에서의 자기장의 쌍극자화 정도와 고 에너지 입자 발생 정도가 대체로 약한 것을 확인하였다. 하지만, 일부 이벤트에서는 강한 자기장 쌍극자화와 고 에너지 입자 발생이 나타났다.

• 대한수의학회지
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• 제43권2호
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• pp.289-294
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• 2003

This study aimed to determine of osseointegration following dental implantation in the dog mandible using bone scintigraphy. Five mongrel dogs, weighing approximately 8.5 kg and averaging 1.8 years of age, without active periodontal disease were used. During the entire study period, all dogs were fed a soft commercial diet and water ad libitum to minimize functional loading of the implant. Titanium alloy implant systems 10 mm in length and 4 mm in diameter were chosen for insertion. Twelve weeks prior to implantation, the second and third left mandibular premolars in each dog were extracted for the dental implant insertion. Before the dental implantation procedures and 0, 4, 8, and 12 weeks after the insertions, clinical observation, radiography and bone scintigraphy were conducted. The scintigraphy was obtained using a large field of view gamma camera equipped with a paralled-hole, low-energy collimator about 3 hours after intravenous injection of Tc-99m-MDP (8 mCi/dog) to the dogs. There were not inflammation sign after insertion of dental implants on the mandible in dogs. Implants were slightly movable at the first and fourth weeks, and there was no mobility after 8 weeks. Twelve weeks after dental implantation, the bone uptake scintigraphy of peri-implant bone was similar to that of normal alveolar bone, indicating that peri-implant bone was completely regenerated by new bone. In conclusion, we recommend stable implant fixation with alveolar bone for the accurate and safe repair of teeth loot due to decacy, trauma or peridontal disease. Titanium alloy implants were optimal due to their biocompatibility.