• 제목/요약/키워드: Inverse radiation analysis

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골절 수술용 엑스레이 투과 원격조종 스튜어트 플랫폼의 설계 및 제어 (Design and Control of X-ray Permeable Teleoperated Stewart Platform for Fracture Surgery)

  • 유병준;김혜미;이성학;임순호;박태곤;이치범
    • 한국생산제조학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.660-666
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    • 2015
  • To avoid radiation exposure from repeated x-rays taken during orthopedic surgery, an x-ray permeable teleoperated Stewart platform for orthopedic fracture surgery was developed. This system is composed of a user interface device and a teleoperated operational robot, both of which use a Stewart platform mechanism. The links of the operational robot are made from an x-ray permeable material, polycarbonate, to minimize the interference. The forward and inverse kinematics algorithm applied and the structural reliability were both verified through an analysis using commercial engineering software. To monitor the operating status in real time and stop the device during an emergency, a monitoring software was developed. The performance of the x-ray permeable teleoperated Steward platform was validated experimentally.

Estimation of In-plant Source Term Release Behaviors from Fukushima Daiichi Reactor Cores by Forward Method and Comparison with Reverse Method

  • Kim, Tae-Woon;Rhee, Bo-Wook;Song, Jin-Ho;Kim, Sung-Il;Ha, Kwang-Soon
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제42권2호
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    • pp.114-129
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    • 2017
  • Background: The purpose of this paper is to confirm the event timings and the magnitude of fission product aerosol release from the Fukushima accident. Over a few hundreds of technical papers have been published on the environmental impact of Fukushima Daiichi accident since the accident occurred on March 11, 2011. However, most of the research used reverse or inverse method based on the monitoring of activities in the remote places and only few papers attempted to estimate the release of fission products from individual reactor core or from individual spent fuel pool. Severe accident analysis code can be used to estimate the radioactive release from which reactor core and from which radionuclide the peaks in monitoring points can be generated. Materials and Methods: The basic material used for this study are the initial core inventory obtained from the report JAEA-Data/Code 2012-018 and the given accident scenarios provided by Japanese Government or Tokyo Electric Power Company (TEPCO) in official reports. In this research a forward method using severe accident progression code is used as it might be useful for justifying the results of reverse or inverse method or vice versa. Results and Discussion: The release timing and amounts to the environment are estimated for volatile radioactive fission products such as noble gases, cesium, iodine, and tellurium up to 184 hours (about 7.7 days) after earthquake occurs. The in-plant fission product behaviors and release characteristics to environment are estimated using the severe accident progression analysis code, MELCOR, for Fukushima Daiichi accident. These results are compared with other research results which are summarized in UNSCEAR 2013 Report and other technical papers. Also it may provide the physically based arguments for justifying or suspecting the rationale for the scenarios provided in open literature. Conclusion: The estimated results by MELCOR code simulation of this study indicate that the release amount of volatile fission products to environment from Units 1, 2, and 3 cores is well within the range estimated by the reverse or inverse method, which are summarized in UNSCEAR 2013 report. But this does not necessarily mean that these two approaches are consistent.

좌측 유방 방사선치료를 위한 역치료계획의 세기변조방사선치료와 다중빔조사영역치료기법 사이의 포괄적 선량측정 분석 (A Comprehensive Dosimetric Analysis of Inverse Planned Intensity Modulated Radiation Therapy and Multistatic Fields Technique for Left Breast Radiotherapy)

  • 문성권;윤선민
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제28권1호
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    • pp.39-49
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    • 2010
  • 목 적: 좌측 유방의 방사선치료에 있어, 3 빔 또는 5 빔을 이용한 세기변조방사선치료(intensity modulated radiation therapy, IMRT)와 다중빔조사영역 치료기법(multistatic fields techniques, MSF) 사이의 선량학적 차이를 분석하고자 하였다. 대상 및 방법: 개선된 선량 균일성을 만들 수 있는 가능성을 지닌 두 종류의 방사선치료 기술을 서로 비교 분석하였다. 첫째, 다중빔조사영역치료로 주조사야와 소조사야를 동시에 사용하여 치료하였다. 둘째, 고정된 다엽 조준기를 사용하는 IMRT로, 3 빔 또는 5 빔을 이용하였다. 유방보존술 후 방사선치료를 받은 16명의 초기 좌측 유방암 환자들을 대상으로 방사선치료계획들을 세운 다음, 이들을 선량학적 측면에서 비교 분석하였다. 결 과: $V_{95}$와 선량균일지수의 평균값은, 이 세 치료 사이에 통계학적으로 유의한 차이가 없었다. 방사선처방선량의 110% 이상을 받는 극심한 열점은 세 치료 모두에서 관찰되지 않았다. 동측 폐와 심장의 피폭 선량측정인자들에 대한 Tukey 검정에서, 세기변조방사선치료가 다중빔조사영역치료에 비해 저선량 영역의 피폭 선량을 유의하게 증가시킨 반면, 오히려 고선량 영역에서는 다중빔조사영역치료가 방사선 피폭을 약간 증가시켰다. 결 론: 선량 균일성 개선을 위해, 통상적인 쐐기기법 대신, 세기변조방사선치료보다 쉽게 계획되고 실시 될 수 있는 다중빔조사영역치료의 적용은 초기 좌측 유방암의 방사선치료 기술로 적합하다고 생각한다.

Laplace transform 방법에 의한 x-ray의 에너지 스펙트럼 추정 (Estimated spectrum of a 6MV X-ray)

  • Yoo, Myung-Jin
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제4권2호
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    • pp.37-47
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    • 1993
  • Jones 모델 및 HKB모델을 이용하여 Laplace transform방법으로 6MV X-ray의 대략적인 에너지 스펙트럼을 분석하였다. Jones모델은 투과계수 0.1이하에서는 Laplace transform방법이 적용될 수 없는 심한 제약을 받는다는 것을 알 수 있었다. HKB모델에 의한 에너지 스펙트럼은 대체로 실제의 에너지 스펙트럼과 일치하는 형태를 나타내지만 6MeV에너지 이상의 영역에서 길게 꼬리를 이루는 단점이 있었다.

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승용연료전지 자동차용 블로워 케이스의 방사소음 저감을 위한 CAE 이용 구조변경에 관한 연구 (Structural Modification for Noise Reduction of the Blower Case in a Fuel Cell Passenger Car Based on the CAE Technology)

  • 송민근;이상권;서상훈
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제18권9호
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    • pp.972-981
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    • 2008
  • The blower which is installed in a FCEV(fuel cell electric vehicle) may cause noise due to misalignment and unbalance of mechanical components that rotate at high speed. One of the key points in efforts to minimize the noise radiation from a blower is the knowledge of the main radiating component and the relation between the surface vibration of a blower and the sound pressure. In this research, the blower model is developed based on FEM(finite element method). FE(finite element) model is reliable by correlation of frequencies and MAC(modal assurance criterion) values between EMA(experimental modal analysis) and FEA(finite element analysis). This model is applied to predict the vibration of a blower by using inverse force identification method and predict the radiating noise by using BEM(boundary element method). Comparing the frequencies of resonance and those mode shapes between EMA and FEA, a structural modification of the FE model is evaluated for reducing the parameters of the blower noise.

고해상도 동해 연안 파랑예측모델 구축을 위한 통계적 규모축소화 방법 적용 (An Application of Statistical Downscaling Method for Construction of High-Resolution Coastal Wave Prediction System in East Sea)

  • 지준범;조일성;이규태;이원학
    • 한국지구과학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.259-271
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    • 2019
  • 동해 연안지역의 고해상도 파랑예측을 위하여 통계적 규모축소화 방안을 적용하여 고해상도 동해 연안 파랑예측시스템을 구축하였다. 예측시스템을 구축하기 위하여 기상청 현업에서 예측된 동해 및 남해 연안파랑예측모델과 전구파랑예측모델의 예측결과를 이용하였다. 3일까지는 연안파랑예측모델들의 결과를 그대로 활용하였고 3일 이후 7일까지는 전구파랑예측모델의 예측결과를 통계적 규모축소화 방안(역거리 가중 내삽방법과 조건부합성방법)을 적용하여 예측하였다. 예측된 고해상도 연안예측시스템을 이용하여 예측된 파고의 2차원 공간분포는 연안예측모델의 초기장(분석장)과 자기상관관계를 이용하여 검증하였고 부이 등 해양관측소 자료를 이용하여 파고 및 풍속 예측을 검증되었다. 수치모델의 예측성능과 유사하게 초기시간에는 예측성능이 높게 나타났으나 시간이 지남에 따라 예측성능이 점진적으로 감소되었다. 전체 기간의 파고 예측결과를 파고 관측자료를 이용하여 검증하였을 때 역거리 가중 내삽과 조건부합성방법 적용에 따른 상관계수와 평균 제곱근 오차는 0.46과 0.34 m에서 0.6과 0.28 m로 개선되었다.

플라스틱 Scintillator와 NaI(TI) 검출기를 이용한 다수의 방사선원 위치를 3차원으로 판별하는 측정시스템 개발 (Development of 3D Radiation Position Identification System of Multiple Radiation Sources using Plastic Scintillator and NaI(TI) Detector)

  • 곽동훈;고태영;이승호
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.638-644
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    • 2018
  • 본 논문에서는 플라스틱 Scintillator와 NaI(TI) 검출기를 이용하여 움직이는 차량 적재물에 존재하는 다수의 방사선원 위치를 3차원으로 판별하는 측정시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 방사선량 측정용 플라스틱 Scintillator, 2채널 펄스 카운터, 핵종 분석용 NaI(TI) 검출기 및 1채널 MCA Board 등으로 구성된다. 방사선원 위치판별 알고리즘은 방사선량의 거리의 자승에 반비례한 특성($1/r^2$)과 장치와의 각도(${\theta}$)에 따른 보상을 통해 계산된 방사선원의 CPS 값의 비율을 SVM 분류를 통하여 방사선원의 위치(X, Y)를 구할 수 있다. (Z) 좌표 값은 단위 시간당 움직이는 대상체의 속도에 따라 정해지게 되며 이는 단위주기당 백그라운드 스펙트럼을 제외한 순수 핵종의 스펙트럼을 분석한 후 핵종 유무 판별을 진행한 뒤 해당 핵종의 위치를 판별하게 된다. 본 논문에서 제안한 시스템의 위치 판별 실험 결과 ${\pm}1m$ 이내의 국제표준오차를 나타내었다. 따라서 본 논문에서 제안한 시스템의 유효성이 입증되었다.

The Error of the Method of Angular Sections of Microwave Sounding of Natural Environments in the System of Geoecological Monitoring

  • Fedoseeva, E.V.;Kuzichkin, O. R.
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제21권6호
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    • pp.47-53
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    • 2021
  • The article deals with the problems of application of microwave methods in systems of geoecological monitoring of natural environments and resources of the agro-industrial complex. It is noted that the methods of microwave radiometry make it possible, by the power of the measured intrinsic radio-thermal radiation of the atmosphere, when solving inverse problems using empirical and semi-empirical models, to determine such parameters of the atmosphere as thermodynamic temperature, humidity, water content, moisture content, precipitation intensity, and the presence of different fractions of clouds.In addition to assessing the meteorological parameters of the atmosphere and the geophysical parameters of the underlying surface based on the data of microwave radiometric measurements, it is possible to promptly detect and study pollution of both the atmosphere and the earth's surface. A technique has been developed for the analysis of sources of measurement error and their numerical evaluation, because they have a significant effect on the accuracy of solving inverse problems of reconstructing the values of the physical parameters of the probed media.To analyze the degree of influence of the limited spatial selectivity of the antenna of the microwave radiometric system on the measurement error, we calculated the relative measurement error of the ratio of radio brightness contrasts in two angular directions. It has been determined that in the system of geoecological monitoring of natural environments, the effect of background noise is maximal with small changes in the radiobrightness temperature during angular scanning and high sensitivity of the receiving equipment.

산업용 CR영상의 방사선 강도에 따른 잡음특성과 기하학적 구도형성의 해석적 접근 (Analytical Approach for the Noise Properties and Geometric Scheme of Industrial CR Images according to Radiation Intensity)

  • 황중원;황재호;박상기
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제46권1호
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    • pp.56-62
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    • 2009
  • 산업용 강판튜브 CR영상의 잡음특성과 기하학적 구조에 관한 해석적 접근을 시도한다. 산업현장에서 방사선 측정실험으로 직접 취득한 방사선영상을 방사선강도에 따라 30(개) 이상의 샘플을 수집하였다. 이들 각 영상은 배경부, 두께부 및 튜브내부의 세 영역으로 구성되었는바, 그 가운데 튜브내부영역을 분석 대상으로 삼았다. 통계적이고 함수적인 방법론에 의해 잡음특성을 포함한 기하학적 구조를 분석한다. 영상을 구성하는 화소라인별로 또는 공간적으로 분석을 수행하여 강판튜브의 기하학적 원형 형태가 방사선영상화 과정을 거치면서 일어나는 변형과 잡음속성 변화의 두 가지 특성을 규명한다. 분석시 부합함수와 그 오차를 기하학적 변형의 판별인자로, 표준편차, 평균 및 SN비를 잡음특성 판별인자로 설정하고 방사선투과정도의 영상에서의 실현인 회색도 변화에 따른 이들 인자들의 변화를 고찰하였다. 분석결과, 본래의 원형 구조가 방사선투과 강도에 따라 타원형에서 저반경 원형 그리고 고반경원형의 점차적인 구조 변형을 일으킨다는 사실을 밝혔고, 잡음의 편차가 투과강도에 반비례함을 규명하였다.

Survival Outcomes after Whole Brain Radiation Therapy and/or Stereotactic Radiosurgery for Cancer Patients with Metastatic Brain Tumors in Korea: A Systematic Review

  • Hyun, Min Kyung;Hwang, Jin Seub;Kim, Jin Hee;Choi, Ji Eun;Jung, Sung Young;Bae, Jong-Myon
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제14권12호
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    • pp.7401-7407
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    • 2013
  • Aim: To compare survival outcomes after whole brain radiation therapy (WBRT), stereotactic radiosurgery (SRS), and WBRT plus SRS combination therapy in Korea, by performing a quantitative systematic review. Materials and Methods: We searched 10 electronic databases for reports on Korean patients treated with WBRT or SRS for brain metastases published prior to July 2010. Independent reviewers screened all articles and extracted the data. When a Kaplan-Meier survival curve was available, median survival time and standard errors were calculated. Summary estimates for the outcomes in each study were calculated using the inverse variance random-effects method. Results: Among a total of 2,761 studies, 20 studies with Korean patients (n=1,053) were identified. A combination of 12 studies (n=566) with WBRT outcomes showed a median survival time of 6.0 months (95%CI: 5.9-6.2), an overall survival rate of 5.6% (95%CI: 1-24), and a 6-month survival rate of 46.5% (95%CI: 37.2-56.1). For nine studies (n=412) on SRS, the median survival was 7.9 months (95%CI: 5.1-10.8), and the 6-month survival rate was 63.1% (95%CI: 49.8-74.8). In six studies (n=75) using WBRT plus SRS, the median survival was 10.7 months (95%CI: 4.7-16.6), and the overall and 6-month survival rates were 16.8% (95%CI: 6.2-38.2) and 85.7% (95%CI: 28.3-96.9), respectively. Conclusions: WBRT plus SRS showed better 1-year survival outcome than of WBRT alone for Korean patients with metastatic brain tumors. However, the results of this analysis have to be interpreted cautiously, because the risk factors of patients were not adjusted in the included studies.