• Title/Summary/Keyword: Shape of Diffusion

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최적시행함수 Petrov-Galerkin 방법 (Optimal Test Function Petrov-Galerkin Method)

  • 최성욱
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제31권5호
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    • pp.599-612
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    • 1998
  • 수송방정식의 양면적은 특성으로 인하여 이송항이 지배적인 흐름에 있어서 수송방정식의 수채해석은 매우 난해하다. 특히 유한요소법을 사용하여 수치해석할 때, 상류방향으로 더 많은 가중치를 두기 위하여 변화된 시행함수를 사용한다. 이러한 방법을 Petrov-Galerkin 방법이라고 한다. 본 논문에서는 N+1 과 N+2 Petrov-Galerkin 방법을 격자 Peclet 수가 큰 수송문제에 적용하였다. 주파수맞춤 기법을 사용하여 N+2 Petrov- Galerkin 방법을 격자 Peclet 수가 큰 소송문제에 적용하였다. 주파수맞춤 기법을 사용하여 N+2 Petrov-Galerkin 방법의 적정 풍상정도를 찾아내었고, 그 결과를 토의하였다. 이 기법의 시행함수는 이송항과 확산항의 상대적 크기에 따라 그 모양이 변화된다. 수치실험을 통하여 제시된 새로운 수치해석기법의 우수성을 설명하였다.

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연령 확산 이론에 의한 전자선의 조직내 선량분포 평가 (Evaluation of Electron Beam Dose Distribution by Age Diffusion Equation)

  • 추성실
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제4권1호
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    • pp.29-39
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    • 1993
  • 고에너지 전자선은 방사선치료에서 중요한 역할을 담당하고 있으나 전하를 갖인 입자로서 인체조직과 상호작용이 복잡하여 조직내 전자선량분포를 정확히 표현하기에는 매우 어렵다. 전자선분포를 계산하는 데는 심부율과 평면분포율등 여러방법이 제시되고 있었으나 수학적 모형을 이용하는 것이 가장 신속하고 다양한 계산을 수행할수 있는 수단으로 알려져 왔으며 컴퓨터의 발달과 병행하여 실요화 되고 있다. 저자들은 연령확산방정식을 기초로한 수식적 모델을 도입하고 연세암센터에 설치된 선형가속기에서 측정된 전자선의 분포를 이용하여 실험식의 상수인자를 결정 삽입하므로서 조직내 어떤 깊이 어느 지점에서도 정확한 선량이 계산될 수 있는 실험식을 완성하였다. 사용자는 연령확산 실험식에서 전자선의 에너지와 조사면 그리고 선원간의 거리만 입력하면 조직내 전자선의 심부율과 등선량곡선을 정확히 예측할 수가 있고 고선량부위에서는 위축되고 저선량부위에서는 확산되는 등선량곡선의 모양을 정확히 기술할 수 있으며 컴퓨터에 의한 선량계획은 어떤 입상상태에서도 간단하고 신속하게 표시할 수 있었다. 전자선의 에너지 6-20MeV 에서 심부율의 정확도는 섬부율 50%이상일 때는 2% 이내이며 낮은 심부율 부위에서는 5%의 오차를 가졌고 조사면 6$\times$6$cm^2$에서 25$\times$25$cm^2$에 대한 심부율 오차는 3% 이내이며 확산오차는 3mm 이하로서 정확성이 비교적 높았다.

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Level Set 방법을 이용한 영상분할 알고리즘 (Video Segmentation using the Level Set Method)

  • 김대희;호요성
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제40권5호
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    • pp.303-311
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    • 2003
  • MPEG-4 표준에서는 객체 단위의 부호화를 수행하기 위해 우선 자연영상으로부터 비디오 객체론 분리하는 영상분할(Segmentation) 기술이 필요하다. 영상분할 방법은 크게 자동 영상분할(Automatic Segment값ion)과 반자동 영상분할(Semi-automatic Segmentation)의 두 부류로 나눌 수 있다. 대부분의 자동 영상분할 방법은 비디오 객체의 명확한 모델을 수학적으로 제시하기 어려우므로 한 화면에서 개별 객체를 추출하기 어렵기 때문에 그 성능에 한계가 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 극복하기 위해 기하학적인 Active Contour를 이용한 반자동 영상분할 알고리즘을 제안한다. 매개변수 방식의 Active Contour와 달리, 기하학적인 Active Contour는 곡선의 변화론 Level Set 방법을 이용하여 기술하기 때문에 초기 곡선의 모양을 객체의 모양과 무관하게 그릴 수 있다. 평탄화된 영상으로부터 경계함수를 생성하기 위해 이진화된 3차원 확산 모델을 사용하여 LUV 벡터 공간에서 비등방형 확산을 수행한다. 본 논문에서는 흐름 벡터장(Advection Vector Field)에서 곡선을 수축하고, 움직임 정보를 이용하여 곡선 확장하는 방법을 이용하여 동영상에서 객체를 분리하는 방법을 제안한다.

저준위 액체섬광계수기와 파형분석법을 이용한 수용액 중 라돈-222 및 라듐-226의 분석법 연구 (A Study of the Rn-222 and Ra-226 Analysis in Aqueous Samples with a Low-Level Liquid Scintillation Counter and Pulse-Shape Analysis)

  • 신현상;이창우;이명호;조영현;홍광희;최근식
    • 분석과학
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    • 제12권5호
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    • pp.428-435
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    • 1999
  • 액체섬광계수기를 이용한 수용액시료 중의 미량의 Rn-222 및 Ra-226 농도 측정을 위한 분석방법을 확립하였다. 라돈 분석을 위해 자이렌계열 섬광용액(xylene-based cocktail) 12 mL를 사용하여 물 시료(10mL)내 라돈을 선택적으로 용매 추출하였다. 추출된 라돈을 측정용기 내에서 딸핵종과의 방사 평형을 위해 3시간동안 방치한 후 저준위 액체섬광계수기를 이용하여 계측하였다. Ra-226 분석을 위해서는 화학적 분리과정을 거친 후 자이렌 계열 섬광용액이 포함된 측정용기 내에서 일정 기간동안의 방사평형을 거쳐 생성된 Rn-222 및 알파선 딸핵종을 계측하였다. Rn-222 및 그의 알파선 딸핵종의 계측을 위한 최적 파형분석(PSA) 준위는 바탕시료에 대한 최대 효율값(Figure of Merit)을 조사하여 설정하였다. PSA 준위 100에서 폴리에틸렌 용기와 자이렌계열 섬광용액을 사용하여 준비된 시료를 200분 동안 계측하였을 때 얻어진 검출하한값(MDA)은 알파선의 총 피크영역에서 0.14 Bq/L(3.78 pCi)이었고, Po-214 만의 피크영역에서는 0.06 Bq/L(1.63 pCi)이었다. 섬광용액에 대한 시료의 부피비와 시료용기의 취급 및 시료용기를 통한 라돈기체의 손실등이 계측치에 미치는 영향을 고찰하였다.

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유방암의 확산텐서 자기공명 영상에서 유도된 확산 지표(FA, ADC) 값의 연관성 분석 (Correlation Analysis of Diffusion Metrics (FA and ADC) Values Derived from Diffusion Tensor Magnetic Resonance Imaging in Breast Cancer)

  • 이재흔;이효영
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.755-762
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    • 2018
  • 유방암을 진단받고 수술 전 확산텐서영상에서 도출된 정량적 확산 지표인 비등방성 확산의 크기(FA)와 현성 확산계수(ADC) 값을 비교하고, 상관관계를 분석하여 보기로 하였다. 확산 그레디언트는 20방향(b-value, 0 및 $1,000s/mm^2$)을 사용하여 정량적 확산 지표를 도출하였다. 정량적 분석은 피어슨의 상관분석, 정성적 분석은 급내 상관계수를 적용하여 분석하였다. 연구 결과는 FAmin, FAmean, FAmax 평균값은 $0.098{\pm}0.065$, $0.302{\pm}0.142$, $0.634{\pm}0.236$이고 ADCmin, ADCmean, ADCmax은 $0.741{\pm}0.403$, $1.095{\pm}0.394$, $1.530{\pm}0.447$로 나타났다(p > 0.05). 병변 평가에서 Category 6이면서 시간대 신호 강도 그래프가 유실형(Pattern III)의 경우는 $FA_{min}$, $FA_{mean}$, $FA_{max}$ 평균값은 $0.132{\pm}0.050$, $0.418{\pm}0.094$, $0.770{\pm}0.164$이고 $ADC_{min}$, $ADC_{mean}$, $ADC_{max}$$0.753{\pm}0.189$, $1.120{\pm}0.236$, $1.615{\pm}0.372$로 나타났다. 정량적 분석 결과 $ADC_{mean}-FA_{mean}$, $ADC_{maximal}-FA_{max}$는 음의 상관관계가 나타났다(p = 0.001, 0.003). 정성적 분석 결과 내부 평가자의 경우 ADC 0.628(p = 0.001), FA 0.620(p = 0.001)이고, 외부 평가자의 경우 ADC 0.677(p = 0.001), FA 0.695(p = 0.001)로 나타났다. 결론적으로 형태학적 조직 검사를 바탕으로 동적 조영 검사에서 시간대 신호 강도 그래프는 유실(pattern III: wash out) 형태이며, $ADC_{mean}$ $1.120{\pm}0.236$, $FA_{mean}$값이 $0.032{\pm}0.142$로 피어슨 상관분석의 결과 음의 상관관계(Y=1.44-1.12X)로 나타났다. 따라서, 시간대 신호강도 그래프의 형태와 ADC와 FA의 상호관계를 파악한다면 유방암에서 악성 질환을 구분하는 기준이 되리라 생각된다.

Chain Length Effect on the Configurational Properties of an n-Alkane Chain in Solution

  • Jeon, Seung-Ho;Ree, Tai-Kyue;Oh, In-Joon
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제7권5호
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    • pp.367-371
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    • 1986
  • Dynamic and equilibrium properties of n-alkane chains immersed in solvent molecules have been investigated by a molecular dynamics method. The n-alkane chain is assumed to be a chain of elements (CH$_2$) interconnected by bonds having a fixed bond length and bond angle, but each bond of the chain is allowed to execute hindered internal rotation. We studied the effect of the number of the chain elements (N$_c$ = 10, 15 and 20) on the equilibrium properties of the system, e.g., the pair correlation functions between a chain element and solvent molecules, g$_{cs}$(r), and between the chain elements, g$_{cc}$(r), and the configurational properties such as the mean-square end-to-end distance < R$^2$ >, the mean-square radius of gyration < S$^2$ >, and the eigenvalues of the moment-of-inertia tensor < S$_i^2$ > / < S$^2$ > (i = 1, 2 and 3). We also studied the dynamic properties of the system, e.g., the autocorrelation function C(A;t) where A = R$^2$(t), = S$^2$(t), or = ${\vec{V}}(t)({\vec{V}}$ = velocity of the center of mass), and the diffusion coefficient D. The g$_{cs}$(r)'s are almost equal irrespective of the change of Nc while g$_{cc}$(r) becomes larger as N$_c$ increases; The MD computed configurational properties < R$^2$2 > and < S$^2$ > were found to be a little different from the values calculated from the statistical equations of < R$^2$ > and < S$^2$ >, it may be due to the fact that our model for the MD simulations includes a long-range volume effect. From the < S$_i^2$ > / < S$^2$ >, it is found that the chain molecule has a nearly spherical shape irrespective of the variation of N$_c$. For the dynamic properties we found that the C(R$^2$;t) and C(S$^2$;t) of lower N$_c$ decay faster than those of higher N$_c$, while the C($\vec V$;t) of the center of mass in the chain is weakly dependent on the N$_c$. The center of mass diffusion coefficient D$_c$ decreases as N$_c$ increases while the end point diffusion coefficient D$_e$ is nearly equal irrespective of the change of N$_c$.

제빙화학제 살포로 인한 콘크리트 교량 바닥판의 철근부식 시작시기의 예측 (Prediction of Time to Corrosion for Concrete Bridge Decks Exposed to De-Icing Chemicals)

  • 이창수;윤인석;박종혁
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제15권4호
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    • pp.606-614
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    • 2003
  • 본 연구는 서울시에 위치한 콘크리트 교량 바닥판의 제빙화학제로 인한 열화속도를 추정하기 위하여 제빙화학제 사용현황을 조사하고 실구조물 조사에 의한 표면 염소이온량 누적정도와 염소이온 확산계수의 확률 분포적 특성을 고려하여 국내 환경에 적합한 내구수명 예측을 수행하였다. 연구결과, 무작위성을 나타내는 표면 염소이온량과 염소이온 확산계수는 각각 규모매개변수 0.192, 29.828, 형상매개변수 7.899, 1.983을 갖는 gamma 분포가 형성되었다. 표면 염소이온량은 평균 1.5kg/㎥이며 약70%의 확률수준에서 1∼2kg/㎥까지 농축되었다. 본 연구결과를 종합하여 볼 때 콘크리트 교량 바닥판의 설계내구수명이 20년 이상이 되려면 필요한 피복두께는 최소 26mm 이상으로 시공되어야 하며 고내구성 콘크리트로 타설하여 염소이온 확산계수를 감소시키는 것이 유효할 것으로 판단된다.

Numerical simulation of dimensional changes during sintering of tungsten carbides compacts

  • Bouvard, D.;Gillia, O.
    • 한국분말야금학회:학술대회논문집
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    • 한국분말야금학회 1997년도 추계학술강연 및 발표대회 강연 및 발표논문 초록집
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    • pp.7-7
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    • 1997
  • During sintering of very porous green bodies, as obtained by compaction of hard powders - such as tungsten carbide or ceramics - or by injection moulding, important shrinkage occurs. Due to heterogeneous green density field, gravity effects, friction on the support, thermal gradients, etc., this shrinkage is often non-uniform, which' may induce significant shape changes. As the ratio of compact dimension to powder size is very high, the mechanics of continuum is relevant to model such phenomena. Thus numerical techniques, such as the finite element method can be used to simulate the sintering process and predict the final shape of the sintered part. Such type of simulation has much been developed in the last decade firstly for hot isostatic pressing and next for die compaction. Finite element modelling has been recently applied to free sintering. The simulation of sintering should be based on constitutive equations describing the thermo-mechanical behaviour of the material under any state of stress and any temperature which may arise within the sintering body. These equations can be drawn either from experimental data or from micromechanical models. The experiments usually consist in free sintering and sinter-forging tests. Indeed applying more complex loading conditions at high temperature under controlled atmosphere is delicate. Micromechanical models describe the constitutive behaviour of aggregates of spheres from the deformation of two-sphere contact either by viscous flow or grain boundary diffusion. Such models are not able to describe complex microstructure and mechanisms as observed in real materials but they can give some basic information on the formulation of constitutive equations. Practically both experimental and theoretical approaches can be coupled to identify the constitutive equations. Such procedure has been performed for modelling the sintering of compacts obtained by die pressing of a mixture of tungsten carbide and cobalt powders. The constitutive behaviour of this material during sintering has been described by a linear viscous constitutive model, whose functions have been fitted from results of free sintering and sinter-forging experiments. This model has next been introduced in ABAQUS finite element code to simulate the sintering of heterogeneous green compacts of various geometries at constant temperature. Examples of simulations are shown and compared with experiments.

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바이오의약품의 단백질 분리 및 정제를 위한 Avantor® ACE® 와이드 포어 HPLC 컬럼 가이드 (Avantor® ACE® Wide Pore HPLC Columns for the Separation and Purification of Proteins in Biopharmaceuticals)

  • Matt James;Mark Fever;Tony Edge
    • FOCUS: LIFE SCIENCE
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    • 제1호
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    • pp.3.1-3.7
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    • 2024
  • The article discusses the critical role of chromatography in the analysis and purification of proteins in biopharmaceuticals, emphasizing the importance of comprehensive characterization for ensuring their safety and efficacy. It highlights the use of Avantor® ACE® HPLC columns for the separation and purification of proteins, focusing on the analysis of intact proteins using reversed-phase liquid chromatography (RPLC) with fully porous particles. This article also details the application of different mobile phase additives, such as TFA and formic acid, and emphasizes the advantages of using type B ultra-pure silica-based columns for efficiency and peak shape in biomolecule analysis. Additionally, it addresses the challenges of analyzing intact proteins due to slow molecular diffusion and introduces the concept of solid-core (or superficially porous) particles, emphasizing their benefits over traditional porous particles for the analysis of therapeutic proteins. Furthermore, it discusses the development of Avantor® ACE® UltraCore BIO columns, specifically designed for the high-efficiency separation of large biomolecules, such as proteins, and demonstrates their effectiveness in achieving high-resolution separations, even for higher molecular weight proteins like monoclonal antibodies (mAbs). In addition, it underscores the complexity of analyzing and characterizing intact protein biopharmaceuticals, requiring a range of analytical techniques and the use of wide-pore stationary phases, operated at elevated temperatures and with relatively shallow gradients. It highlights the comprehensive range of options offered by Avantor® ACE® wide pore columns, including both fully porous and solid-core particles, bonded with a variety of complementary stationary phase chemistries to optimize selectivity during method development. The use of ultrapure and highly inert base silica is emphasized for enabling the use of lower concentrations of mobile phase modifiers without compromising analyte peak shape, particularly beneficial for LC-MS applications. Then the article concludes by emphasizing the significance of reversed-phase liquid chromatography and its compatibility with mass spectrometry as a valuable tool for the separation and analysis of intact proteins and their closely related variants in biopharmaceuticals.

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장기표적용 약물수송체의 개발에 관한 연구(제 3보 -알부민 미립구를 이용한 Adriamycin의 간 표적용 수송체에 관한 in vitro 연구- (Development of Specific Organ-Targeting Drug Delivery System (III)-In Vitro Study on Liver-Targeting Adriamycin Delivery System using Human Serum Albumin Microspheres-)

  • 김종국;황성주;양지선
    • Journal of Pharmaceutical Investigation
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    • 제19권4호
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    • pp.195-202
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    • 1989
  • In attempt to improve the chemotherapeutic activity of adriamycin, adriamycin-entrapped HSA microspheres were prepared and investigated by the various in vitro experiments. The shape, surface characteristics and size distribution of HSA microspheres are observed by scanning electron microscopy. The in vitro drug release, albumin matrix degradation by protease of HSA microspheres were studied. The shape of HSA microspheres were spherical and the surface was smooth and compact. The size of HSA microspheres ranged from 0.4 to $2.5\;{\mu}m$ and have average diameters of 0.5 to $0.7\;{\mu}m$. The size distribution of HSA microspheres prepared by ultrasonication was mainly affected by albumin concentration and heating time in the process of hardening. In in vitro, almost all adriamycin was released from HSA microspheres for 8 hr. Analysis of the resulting adriamycin release profiles demonstrated that adriamycin is released from the microspheres in two distinct steps, a fast phase (until 30 min) followed by a much slower sustained release phase. Drug release, which is due to diffusion, was depended on the rate of matrix hydration. Drug release was largely affected by albumin concentration and heating temperature during the process of hardening. Albumin matrix degradation of HSA microspheres was affected by heating temperature and albumin concentration. Higher temperature and longer times generally produce harder, less porous, and slowly degradable microspheres.

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