• 제목/요약/키워드: Magnetic effects

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알츠하이머병 환자의 MRI를 활용한 경두개 직류 전기 자극 시뮬레이션에 관한 연구 (A Simulation Study on Transcranial Direct Current Stimulation Using MRI in Alzheimer's Disease Patients)

  • 송채빈;임철기;이종승;김동현;서현
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제44권6호
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    • pp.377-383
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    • 2023
  • Purpose: There is increasing attention to the application of transcranial direct current stimulation (tDCS) for enhancing cognitive functions in subjects to aging, mild cognitive impairment (MCI), and Alzheimer's disease (AD). Despite varying treatment outcomes in tDCS which depend on the amount of current reaching the brain, there is no general information on the impacts of anatomical features associated with AD on tDCS-induced electric field. Objective: The objective of this study is to examine how AD-related anatomical variation affects the tDCS-induced electric field using computational modeling. Methods: We collected 180 magnetic resonance images (MRI) of AD patients and healthy controls from a publicly available database (Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative; ADNI), and MRIs were divided into female-AD, male-AD, female-normal, and male-normal groups. For each group, segmented brain volumes (cerebrospinal fluid, gray matter, ventricle, rostral middle frontal (RMF), and hippocampus/amygdala complex) using MRI were measured, and tDCS-induced electric fields were simulated, targeting RMF. Results: For segmented brain volumes, significant sex differences were observed in the gray matter and RMF, and considerable disease differences were found in cerebrospinal fluid, ventricle, and hippocampus/amygdala complex. There were no differences in the tDCS-induced electric field among AD and normal groups; however, higher peak values of electric field were observed in the female group than the male group. Conclusions: Our findings demonstrated the presence of sex and disease differences in segmented brain volumes; however, this pattern differed in tDCS-induced electric field, resulting in significant sex differences only. Further studies, we will adjust the brain stimulation conditions to target the deep brain and examine the effects, because of significant differences in the ventricles and deep brain regions between AD and normal groups.

Numerical and statistical analysis of Newtonian/non-Newtonian traits of MoS2-C2H6O2 nanofluids with variable fluid properties

  • Manoj C Kumar;Jasmine A Benazir
    • Advances in nano research
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    • 제16권4호
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    • pp.341-352
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    • 2024
  • This study investigates the heat and mass transfer characteristics of a MoS2 nanoparticle suspension in ethylene glycol over a porous stretching sheet. MoS2 nanoparticles are known for their exceptional thermal and chemical stability which makes it convenient for enhancing the energy and mass transport properties of base fluids. Ethylene glycol, a common coolant in various industrial applications is utilized as the suspending medium due to its superior heat transfer properties. The effects of variable thermal conductivity, variable mass diffusivity, thermal radiation and thermophoresis which are crucial parameters in affecting the transport phenomena of nanofluids are taken into consideration. The governing partial differential equations representing the conservation of momentum, energy, and concentration are reduced to a set of nonlinear ordinary differential equations using appropriate similarity transformations. R software and MATLAB-bvp5c are used to compute the solutions. The impact of key parameters, including the nanoparticle volume fraction, magnetic field, Prandtl number, and thermophoresis parameter on the flow, heat and mass transfer rates is systematically examined. The study reveals that the presence of MoS2 nanoparticles curbs the friction between the fluid and the solid boundary. Moreover, the variable thermal conductivity controls the rate of heat transfer and variable mass diffusivity regulates the rate of mass transfer. The numerical and statistical results computed are mutually justified via tables. The results obtained from this investigation provide valuable insights into the design and optimization of systems involving nanofluid-based heat and mass transfer processes, such as solar collectors, chemical reactors, and heat exchangers. Furthermore, the findings contribute to a deeper understanding of stretching sheet systems, such as in manufacturing processes involving continuous casting or polymer film production. The incorporation of MoS2-C2H6O2 nanofluids can potentially optimize temperature distribution and fluid dynamics.

MRI 신호획득과 영상재구성에서의 인공지능 적용 (Applications of Artificial Intelligence in MR Image Acquisition and Reconstruction)

  • 강정화;남윤호
    • 대한영상의학회지
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    • 제83권6호
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    • pp.1229-1239
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    • 2022
  • 최근 인공지능기술은 자기공명영상(이하 MRI)의 폭넓은 분야에서 임상적 활용가치를 보여주고 있다. 특히, MRI에서 영상획득과정의 효율성 및 복원된 영상의 품질을 향상시키기 위한 목적으로 인공지능모델의 개발이 활발하다. 임상에서 활용되는 다양한 MRI 프로토콜에서 인공지능은 병렬영상기법과 같은 기존 가속화 방법 대비 추가적인 영상획득시간을 가능하게 해줄 수 것으로 기대된다. 또한, 펄스시퀀스 디자인, 영상의 인공물 감소, 자동화된 품질평가와 같은 영역에서도 인공지능모델은 도움을 줄 수 있는 연구 결과들이 소개되고 있다. 또한, 영상분석 과정에서 중요한 장비 및 프로토콜의 영향을 줄여줄 수 있는 방법으로도 인공지능 기반의 접근이 이루어지고 있다. 본 종설에서는 MRI 영상의 획득 과정에서 최근 인공지능기술들이 적용되고 있는 분야 및 해당 분야에서의 인공지능기술의 개발 및 적용과 관련된 현안들을 소개하고자 한다.

Bell's palsy after concomitant chemoradiotherapy: a case report and literature review

  • Sul Gi Choi;Ji Seok Oh;Hoon Myoung;Mi Hyun Seo
    • Journal of Dental Anesthesia and Pain Medicine
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    • 제24권2호
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    • pp.129-135
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    • 2024
  • Concomitant chemoradiotherapy (CCRT) treated patients experience various complications. We present a rare case of post-CCRT Bell's palsy and describe its various possible causes, so as to increase awareness among clinicians about Bell's palsy being a CCRT-associated adverse effect. The patient was a 48-year-old man diagnosed with squamous cell carcinoma who presented with post-CCRT Bell's palsy. After radiotherapy for 6 weeks (overall 67.5 Gy) and four rounds of cisplatin chemotherapy, he complained of paralysis of the entire left face. A test was performed 33 days after the last CCRT session to differentiate Bell's palsy from other causative factors. Based on magnetic resonance imaging findings, facial nerve invasion due to tumor size increase was determined to not cause Bell's palsy. Inflammation of the left Eustachian tube was observed. Hence, steroids and famciclovir were administered, which markedly improved the facial paralysis symptoms within 56 days after facial paralysis development. In conclusion, patients can develop Bell's palsy owing to complex effects of various CCRT mechanisms. Although the exact cause of Bell's palsy has not been identified and the effectiveness of drug treatment was questionable in this case, unlikely causative factors should be excluded through various tests and appropriate and timely measures must be adopted.

국내외 상용 단일모드 광섬유의 감마선 영향 분석 연구 (A Study of Gamma-ray Irradiation Effects on Commercially Available Single-mode Optical Fiber)

  • 김종열;이남호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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    • pp.564-567
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    • 2012
  • 광섬유는 신호를 전달하는 통신용 섬유, 물체를 관찰하기 위한 이미지 섬유, 각종 센서용 광섬유로서 원자력분야에서 사용된다. 특히 센서용 섬유로서 라만 산란광을 이용한 온도감지 섬유와 광섬유 브래그 격자을 이용한 온도/스트레인 섬유, 광자기효과를 이용한 광회전센서 섬유 등은 이미 실용화되어 있다. 그러나 광섬유에 방사선을 조사하면 색중심(color center)이 생성되어 광의 투과성이 크게 저하되고, 방사선 환경에서 적용의 제한이 있다. 본 논문에서는 고준위 방사선환경에 대한 광섬유 센서의 적용을 위한 연구로서 Ge가 함유된 일반단일모드 광섬유에 대한 감마선 조사에 따른 전송손실 특성 평가를 수행하였다. 시험에 사용된 방사선원은 $Co^{60}$ 감마선원으로, 총 4시간동안 0.5kGy/hr, 2kGy/hr, 8kGy/hr의 선량률(dose rate)로 조사하였다. 그 결과 감마선조사에 의한 단일모드 광섬유의 전송손실이 뚜렷하게 나타났고, 동일 누적선량에서 선량률이 클수록 전송손실이 증가하는 선량률 효과와 조사 후 광섬유의 전송손실이 클수록 손실 회복율이 증가하는 열화(annealing) 특성을 보였다. 본 시험결과는 향후 광섬유의 내방사화 연구의 기초자료로 활용할 계획이다.

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항공기 낙뢰 전산 시뮬레이션 및 보호시스템 설계 (Computational Simulation of Lightning Strike on Aircraft and Design of Lightning Protection System)

  • 김종준;백상태;송동건;명노신
    • 한국항공우주학회지
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    • 제44권12호
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    • pp.1071-1086
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    • 2016
  • 항공기는 결빙, 난기류, 낙뢰 등 환경적 요인에 의해 안전성을 위협받는다. 그 중 낙뢰는 항공기에 강한 전류와 전압을 유입시켜 고온의 열과 자기장을 발생시키므로 항공기 안정성에 큰 위협이 된다. 본 연구에서는 낙뢰의 발생원리 및 항공기 낙뢰 피격 메카니즘을 설명하고 항공기에 대한 낙뢰의 직접, 간접 영향성을 다룬다. 먼저 항공기 낙뢰 지침서인 ARP를 분석하여 항공기 낙뢰모사와 부착위치에 대한 분석을 진행하였으며, 이를 전산 시뮬레이션에 적용하였다. 또한 ABAQUS 소프트웨어를 활용한 열적, 전기적 시뮬레이션을 통해 연료탱크의 낙뢰 영향성 분석 및 낙뢰보호시스템 설계를 진행하였다. 그리고 Maxwell 방정식에 기초한 EMA3D 소프트웨어를 활용하여 항공기 전기체의 전류 흐름에 대한 전산수치해석을 진행하였다.

냉각이 반복된 근수축과 사람의 건 구조에 미치는 영향 (Effects of Cooling on Repeated Muscle Contractions and Tendon Structures in Human)

  • 채수동;정명수;아키라호리
    • The Journal of Korean Physical Therapy
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    • 제18권6호
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    • pp.1-11
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    • 2006
  • 연구목적: 이 연구는 피부표면 냉각이 생체내의 건구조 점탄성 특성에 미치는 영향을 비교하였다. 방법: 7명의 남성 실험 대상자는 족저굴곡 운동을 10회$\times$10set, 60초 간격으로 최대 수의적 수축을 6초간 각각 실시하였다. 각 측정 전후에 내측 비복근(MG)의 건과 건막의 신장은 초음파 검사법에 의하여 직접 측정되었다(건 장력과 건 신장의 관계로 평가 되었다). 건 횡단면적과 족 관절 모멘트 암은 자기공명영상법(MRI)으로부터 얻어졌다. 건 장력은 관절 모멘트와 건 모멘트 암으로 계산되었다. 또한 스트레스는 횡단면적영역(CSA)을 힘으로 나눔으로써 얻어졌다. 스트레인은 건의 길이로 표준화된 치환으로부터 측정되었다. 결과: 냉각 후에 건 장력은, 비냉각 보다 냉각한 측이 유의하게 높았다. 스티프네스는 비냉각 조건 보다 냉각 조건하에서 높은 유의수준을 나타냈다. 최대의 스트레인과 스트레스는 냉각조건하에서 $7.4{\pm}0.7$$36.4{\pm}1.8$ MPa을 나타냈고, 비냉각 조건하가 $7.8{\pm}8.5$$31.8{\pm}1.1$ MPa (p<0.05)을 나타냈다. 결론: 이 연구의 결과는 피부표면 냉각으로 인해 인간의 근지구력이 건 스티프네스와 탄성률을 증가시키는 것을 시사하는 연구라 하겠다. 피부 표면 냉각으로 인한 근지구력의 개선이 근과 건에 직접적인 영향을 미침을 나타내주고 있다.

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과학기술 하부구조 선진화를 위한 대형 연구장비의 수요 조사 (Demand Surveys for Big Research Facilities and Equipments to Advance National S&T Research Infrastructure)

  • 권용수;민철구
    • 기술경영경제학회:학술대회논문집
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    • 기술경영경제학회 1997년도 제12회 동계학술발표회 논문집
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    • pp.159-176
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    • 1997
  • This paper deals with demand surveys for big science and technology research facilities and equipments to advance national S'||'&'||'T research infrastructure. We perform surveys thrice based on applied Delphi method on the future demand of big S'||'&'||'T research facilities and equipments among Korean scientists and engineers. We employ the concept of big S'||'&'||'T research facilities and equipments as follows: \circled1 The operating size of it is equivalent to that of an institute or research center, and/or \circled2 The users in various disciplines are many, and/or \circled3 The application areas or spill-over effects are large, and/or \circled4 The scale and scope of research objects is equivalent to that of mega science area such as earth.oceanography.space, and/or \circled5 The expenses for installing and operating it are to be supported by government, and/or \circled5 The facilities are expected as necessary for international joint research, and/or \circled7 It is necessary for promoting creative basic science and developing creative technology. We ask the respondents to answer the following questionnaire: - How to prioritize the equipments according to the degree of importance\ulcorner $\square$ Promotion of basic science and mega science, the development of the technologies to enhance the public welfare, the competitiveness of industrial technologies, the job creation for the S'||'&'||'T personnel, and international cooperation. - Who should be in charge of acquisition and operation of the equipments\ulcorner $\square$ Industry, Government Research Institutes, Academy, ERC and SRC. - When shall we acquire the equipment\ulcorner $\square$ Within 2000, 2002, 2007, 2012, and 2017. - How shall we acquire the equipments\ulcorner $\square$ International Joint Development, Domestic Development, Acquisition from Overseas, - How much will the equipment generate spill-over effects to national competitiveness\ulcorner $\square$ Promotion of basic science, contribution to the economy, supply of S'||'&'||'T personnel, and international cooperation. We suggest the following equipments as prioritized candidates after consulting the officers from MOST, MOE, MIC, MOEN and experts from KBSI and STEPI:(table omitted) where, #1, Korea Advanced Liquid Metal Reactor, #2. 800 MHz Superconduction Fourier-Transform Nuclear Magnetic Resonance Spectrometer, #3. Ion Accelerator, #4. Seismic Test Facility, #5. Transonic Wind Tunnel, #6. Radio Telescope for Very Long Baseline Interferometer, #7. 3000t Universal(or Large Structure) Testing Machine, #8. Compost Facility or Plasma Pyrolysis Facility.

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FBAR 필터 응용을 위한 Al 하부전극 상에서 ZnO 박막 증착 및 온도가 ZnO 결정의 성장에 미치는 영향 (ZnO Film Deposition on Aluminum Bottom Electrode for FBAR Filter Applications and Effects of Deposition Temperature on ZnO Crystal Growth)

  • 윤기완;임문혁;채동규
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.255-262
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    • 2003
  • 본 논문에서는 FBAR(film bulk acoustic wave resonator) 필터 응용을 위해 Al 하부전극 상에서 RF magnetron sputtering 기술을 이용한 ZnO 박막 증착 및 공정온도가 ZnO 결정성장에 미치는 영향에 대한 연구결과를 발표한다 ZnO 박막의 압전특성은 FBAR 소자의 공진특성을 결정하는 가장 중요한 요소이고 압전성은 증착된 ZnO박막의 c축 우선배향성의 정도에 의해 결정된다는 사실을 고려한다면 ZnO 결정성장에 미치는 공정온도에 관한 연구는 매우 의미 있는 일이다. 본 실험을 통하여 ZnO 박막의 성장특성은 상온에서부터 35$0^{\circ}C$까지의 실험조건에서 c축 우선배향성의 정도에 따라 RF power에 관계없이 온도를 2개의 임계온도에 의해 나눠진 3개의 온도구간으로 구분할 수 있었다. 결과적으로 20$0^{\circ}C$ 이하의 공정온도에서는 주상형 결정립을 가진 c축 우선배향의 ZnO 박막을 얻을 수 있었다. 이렇게 얻은 ZnO박막을 사용하여 FBAR 다층박막 구조를 구현하였다.

상용 자기유도방식 무선전력전송 시스템의 인체영향 분석 (Human Effect for Commercial Wireless Power Transfer System Operating at Low Frequency)

  • 강준석;이승우;홍익표;조인귀;김남
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제28권5호
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    • pp.382-390
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    • 2017
  • 본 논문에서는 저주파 대역 자기유도방식 상용 무선충전기기에 대해 특정 노출 조건을 고려하여 인체영향을 평가하였다. 상용 무선충전기기는 WPC(Wireless Power Consortium)에서 제안하는 Qi 규격 중 A10 모델을 대상으로 했으며, 155 kHz의 공진 주파수에서 5 W의 출력으로 동작한다. 송 수신기가 완벽히 정렬된 상태에서, 기기로부터 방사되는 누설 자기장은 기기의 측면에서 최대 $257.58{\mu}T$로 ICNIRP 2010 기준인 $27{\mu}T$보다 7.4배 초과하는 세기를 보였다. SAR(Specific Absorption Rate)는 젖은 피부의 전기적 상수를 적용한 균질 인체팬텀을 이용해 평가하였으며, 마찬가지로 기기의 측면에서 대략 $134.47{\mu}W/kg$으로 최댓값을 보였지만, 10 g 평균 SAR 국제 기준인 4 W/kg에 상당히 못 미치는 수준이었다. 오정렬 상태를 고려한 노출 조건에서 SAR는 대략 $199.43{\mu}W/kg$으로 일반적 노출 조건보다 대략 48 % 이상 증가했고, 이를 통해 무선전력전송 시스템의 인체영향을 평가할 때 오정렬 상태 또한 중요하게 고려할 필요가 있음을 확인하였다.