• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제10권3호
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• pp.133-140
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• 1999

본 연구에서는 외부조사 전자선에 대한 3 차원 선량계산 알고리즘 모델을 개발하기 위한 기초연구로서 기존의 2D 펜실빔 알고리즘을 확장시켜 3 차원 geometry를 적절히 고려할 수 있는 선량계산 모델을 개발하고자 한다. 선량계산 모듈은 IDL5.2(Reseach Systems Inc. 미국)를 사용하여 프로그램하였으며, Hogstrom의 펜실빔 모델에 의한 선량계산에 필요한 중심축 상의 깊이선량분포는 Siemens M6740의 12MeV 전자선에 대한 측정치를 사용하였고, 전자선의 공기 및 불에서의 선형저지능 (linear stopping power), 선형산란능 (linear scattering power) 은 ICRU 보고서 35로부터 인용하여 사용하였다. 선량계산의 정확도를 확인하기 위하여 정형 조사면에 대한 선량분포 공기 간격 효과 인체 외곽 보정에 대해 전리함, 필름 등을 사용하여 얻은 측정값과 비교, 분석하였다. PC(Pentium III 450MHz) 상에서 프로그램 실행 결과 단일 조사 빔에 대한 선량계산에 약 120초가 소요되어, 선량계산 알고리즘의 최적화를 통한 선량계산 시간 단축이 필요하다 하겠다. 선량 평가에 대한 비교 결과, 정형 및 비정형 조사변에 대한 선량분포는 선량변화가 급격한 반음영 (penumbra) 영역에서 $\pm$3mm 이내의 오차를 보였으며, 측방 선량분포에 따른 비교 결과, 측정치와 5% 이내에서 일치하였다. 또한 공기 간격 및 인체 외곽선 보정의 경우, $\pm$10% 내외에서 측정값과 일치하였다. 결론적으로, 전자선에 대한 2 차원 펜실빔 모델을 확장하여 3 차원 치료계획에 적합하게 3 차원상의 임의의 단변 선량계산이 가능하도록 구현되었다. 또한 비정형 조사변에 대한 선량계산 뿐만 아니라, 인체외곽 및 공기 간격 등과 같이 3 차원적 geometry에 대한 보정이 필요한 경우에 대하여도 이를 선량계산 시 적절히 고려함을 확인할 수 있었다. 추후, CT를 통한 비균질 보정방식을 구현할 계획이며, 이들 선량계산 모듈은 교육 및 연구용으로 적절히 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한치과교정학회지
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• 제36권1호
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• pp.14-29
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• 2006

치과교정영역에서 컴퓨터기술의 발달로 안면 경조직 및 연조직의 3차원적인 분석이 가능해졌으며 이에 따라 교정환자의 진단과 치료계획 및 치료 후에 연조직의 3차원적인 평가가 가능하게 되었다. 그러나 안면 연조직의 3차원적 분석을 위한 표준화된 기준이 없고 임상적용이 가능한 진단 프로그램은 아직 없는 실정이다. 이에 본 연구에서는 3차원 진단 시 유용한 안면 연조직 계측점들의 3차원 계측치(X, Y, Z)를 제시하고, 이를 이용하여 설정된 길이, 각도 및 비율의 정상치를 제시하고자 한다. 3차원 촬영 기구로 비접촉식 3차원 레이저 스캐너를 이용하였으며, 한국 성인 정상교합 자 남녀 각각 30명(남자평균 20.1세, 여자평균 21.7세)을 연구대상으로 하였다. Rapidform 2004 프로그램(Inus Technology Inc., Seoul, Korea)으로 3차원 영상을 만든 후 3차원 입체영상에 soft tissue nasion을 원점으로 하는 좌표계(X축-좌우, Y축-상하, Z축-전후)를 설정하고, 29개의 계측점을 지정한 후 거리계측 45개 항목, 각도 8개 항목, 거리비율 29개 항목을 분석하였다. 각각의 계측점의 3차원 좌표(X, Y, Z)를 구하였으며 이를 바탕으로 각각의 계측항목을 계산하여 표준화하였다. 특히, 각도항목에서 transverse upper lip prominence (Ch(Rt)-ULPm-Ch(Lt))는 남자 $107^{\circ}$, 여자 $106^{\circ}$였고, transverse mandibular prominence (Go'(Rt)-Pog'-Go'(Lt))는 남녀 모두 $76^{\circ}$였다. Naso frontal angle (G-N'-Pn)은 남자 $142^{\circ}$, 여자 $147^{\circ}$, transverse nasal prominence (Zy(Rt)-Pn-Zy(Lt))는 남자 $112^{\circ}$, 여자 $116^{\circ}$로 남녀 간에 통계학적으로 유의차가 있었다 (p<0.05). 하안면고경 하방 2/3 (Li-Me')와 하악체길이(Go'-Me'), 입술고경(ULPm-Li)과 폭경(Ch(Rt)-Ch(Lt))의 비율은 각각 2/5로 나타났다. 관상기준평면에서 안면의 윤곽을 나타내는 계측점인 FT, Zy, Pn, ULPm, Li, Me'까지의 거리의 비는 -1/-1/1/0.5/0.5/-0.6였다. 또한 얻어진 자료를 이용하여 한국 성인 정상교합자의 3차원 안면 모델을 제작하였으며 이는 교정진단 또는 치료결과 비교 시 template로 활용될 수 있으리라 사료된다.

• 대한치과교정학회지
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• 제36권1호
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• pp.1-13
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• 2006

3차원 레이저 스캐너는 두개안면부의 입체적인 영상을 구성할 수 있을 뿐만 아니라 컴퓨터의 조작을 통해 관찰이 용이하도록 원하는 위치로 회전과 축의 조정이 가능하여 면밀한 연조직 분석이 가능하다. 이에 본 연구에서는 Vivid 900 (Minolta, Tokyo, Japan) 3차원 레이저 스캐너와 Rapidform 프로그램 (Inus Technology Inc., Seoul, Korea)을 이용하여 마네킨의 3차원 영상을 채득하여 촬영 과정의 오차를 평가하고 3차원 레이저 스캔 영상의 정밀도 및 확대율을 평가하였으며, 마네킨과 정상교합자, 제II급 부정교합자, 제III급 부정교합자의 3차원 레이저 스캔 영상에서 지정이 용이하고 반복 재현성이 높은 연조직 계측점을 제안하고자 하였다. 마네킨을 6회 반복 촬영한 결과 촬영 과정에서의 평균 오차는 X축은 0.16 mm, Y축은 0.15 mm, Z축은 0.15 mm였다. 마네킨의 실측치와 3차원 스캔 영상에서의 계측치를 비교하여 본 결과, 평균오차 0.37 mm, 확대율 0.66%로 나타났다. 3차원 스캔 영상에서 마네킨의 오른쪽 연조직 gonion을 제외한 26개의 연조직 계측점의 평균 오차가 2.0 mm를 넘지 않았으며 glabella, 연조직 nasion, endocanthion, exocanthionm, pronasale, subnasale, nasal alare, upper lip point, cheilion, lower lip point, 연조직 B point, 연조직 pogonion, 연조직 menton, preaurale 등이 평균 오차가 적었다. 제안된 연조직 계측점들은 3차원 레이저 영상에서 반복 재현성이 높고 지정이 용이하며 안면의 해부학적 특징을 나타내주는 점들로 두개안면 구조의 3차원적인 연조직의 분석을 위해 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제6권1호
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• pp.64-72
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• 2002

목적 : 소아 뇌 질환에서의 자기공명분광법의 임상적 적용에 있어서 단일화적소 양성자 자기공명분광법과 고식적 이차원 양성자 자기공명분광법에 비해 혼성 이차원 양성자 자기공명분광법이 가지는 장점에 대하여 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 생후 3일에서 15세까지의 79명의 소아 (정상소아 36명, 저산소성-허혈성 뇌 손상 10명, 대사성 질환 20명, 뇌막염-뇌염 3명, 뇌종양 7명, 신경섬유종증 1명, Sturge-Weber 증후군 1명, lissencephaly 1명)를 대상으로 81회의 혼성 이차원 양성자 자기공명분광검사를 시행하였다. 성인자원자(n=5)에서 단일화적소 양성자 자기공명분광법, 고식적 이차원 양성자 자기공명분광법, 그리고 혼성 이차원 양성자 자기공명분광법 모두를 실시하였고, 환아군 중 일부(n=12)에서 PRESS기법을 이용한 단일화적소 분광법과 혼성 이차원 양성자 자기공명 분광법을 함께 시행하였다. 1.5-T 초전도영상장치 하에서 standard head quatrature coil을 이용하여 양성자 자기공명분광을 얻었다. Phase encoding step은 16$\times$16으로 하였고, FOV는 환자 뇌의 크기에 따라 다양하게 하였으며, FOV내의 혼성 관심 체적 (hybrid VOI)은 $75{\times}75{\times}15{\;}\textrm{mm}^3$ 또는 그 이하로 함으로써 원하지 않는 지방에 의한 신호를 없애도록 하였다. PRESS기법 (TR/TE= 1,500 msec/135 또는 270 msec)을 적용하였고, 물에 의한 신호를 억제하기 위하여 chemical shift selective saturation pulse를 사용하였다. 혼성 이차원 양성자 자기공명분광검사의 획득시간(data acquistion time)과 분광의 질(spectral quality)을 단일화적소 양성자 자기공명분광법과 고식적이차원양성자 자기공명분광법의 그것과 비교하였다. 결과: 혼성 이차원 양성자 자기공명분광법은 79명의 소아 전 예에서 성공적으로 시행되었다. 단일화적소 양성자 자기공명분광법의 획득시간은 4.3분인 반면에, 혼성 이차원 양성자 자기공명분광법의 획득시간(data acquition time)은 6분 미만으로, 이는 소아의 뇌영상용으로 쓰기에 충분히 짧은 소요시간이었다. 혼성 이차원 양성자 자기공명분광법에 의한 분광은 단일화적소 자기공명분광법에 의한 분광과 거의 비슷한 민감도와 분광분해 능을 나타내었으며, 반면에 고식적인 이차원 양성자 자기공명분광법에 의한 분광보다는 훨씬 우수하였다.

• 지질공학
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• 제30권3호
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• pp.237-251
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• 2020

본연구는 H형강 대체 지보재로 개발된 고강도 격자지보재의 성능을 평가하기 위하여 터널에서의 지보재에 대한 구조해석과 계측에 의한 터널 변위와 지중응력 변화를 살펴보았다. 터널 지보재 3차원 비선형 구조해석 결과에 의하면, H형강과 고강도 격자지보재의 하중과 변위 관계는 거의 동일한 거동을 보였으며, 고강도 격자지보재의 최대하중은 H형강보다 1.0~1.2배 크게 나타났다. 터널 지보재 3차원 터널단면해석 결과에 의하면, 축력은 터널 좌측 및 우측 하단부에서 크게 발생했으며 현장시험 계측값과 유사한 경향을 나타냈다. 천단침하 및 내공변위 계측결과에 의하면, 터널 내 강지보(H형강)와 고강도 격자지보 구간의 최종변위량은 1차 관리기준인 23.5 mm 이내의 큰 차이 없이 일정한 값으로 수렴되었다. 지중변위 계측 결과에 의하면, 두 지보재 구간의 최종변화량은 미소한 변위 변화를 보였으나, 1차 관리기준인 10 mm 이내의 일정한 값으로 수렴되었다. 숏크리트 및 강지보 응력 계측 결과에 의하면, 두 지보재 구간의 최종변화량은 미소한 응력 변화를 보였으나, 1차 관리기준인 81.1 kg/㎠과 54.2 tonf 이내의 일정한 값으로 수렴되었다. 결과적으로 강지보재와 고강도 격자지보재가 설치된 터널구간에서 계측 결과는 매우 미미한 차이를 나타냈으며, 이것은 H형강 대신 고강도 격자지보재를 터널에 적용하더라도 구조적으로 충분히 안정성을 확보할 수 있음을 의미한다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권9호
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• pp.978-988
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• 2005

본 연구에서는 한강수계의 팔당호에 3차원 시변화 모델을 적용하였으며, 상이한 강우 및 유량 조건에서의 실측자료를 이용하여 적용 모델의 재현성을 검토하였다. 모델의 보정 및 검증 결과 모델 예측값은 실측간과 적절한 일치를 보였으며, 재현성이 검토된 모델 결과를 바탕으로 팔당호의 수온, 유속, 체류시간의 시 공간적 분포와 유입지류의 흐름 특성을 분석하였다. 팔당호 수표면에서는 일반적으로 소내섬 남쪽 수역에서 다른 수역에 비해 다소 높은 수온과 낮은 유속이 유지되는 것으로 나타났다. 또한 소내섬 남쪽 수역과 남한강 수역 하류 부분에서는 연중 대부분의 기간 동안 국지적으로 긴 체류시간이 유지되고 있으며, 이는 이들 수역에서 블로킹으로 인한 상류 방향으로의 역류가 발생하기 때문인 것으로 분석되었다. 한편 팔당호에서는 초여름과 겨울에 약한 수온성층이 형성되며, 초봄과 가을에는 성층이 파괴되어 전 수층에서 유사한 수온을 보이나 댐 방류의 영향으로 인해 수체의 수직 혼합은 발생하지 않았다. 집중 강우가 발생하는 여름철에는 유입 및 유출량의 급격한 증가로 인해 수온 성층이 파괴되며, 전 수역에서 체류시간이 크게 감소하는 것으로 예측되었다. 이러한 수체 흐름 하에서 남, 북한강 그리고 경안천은 각각 다른 방향으로부터 팔당호로 유입된 후 구별된 흐름 경로를 통해 댐까지 이동하게 되며, 특히 경안천은 소내섬 남쪽 수역에서 유입된 후 댐에 이르기까지 일반적으로 소내섬 서쪽 호반을 따라 표층을 중심으로 이동하는 것으로 분석되었다. 본 연구 결과 팔당호는 수온, 유속 그리고 체류시간의 시 공간적 변화가 매우 심하며, 수온 성층의 발달이 미약하나 유입지류의 수온 차이로 인해 밀도류가 형성되는 것으로 나타났다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제10권1호
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• pp.89-97
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• 2007

포항 저온 지열개발 지역에서 지하구조 규명 및 파쇄대 탐지를 목적으로 3 차원 자기지전류 (MT)탐사를 실시하였다. 현장에서 약 480 km 떨어진 일본 큐슈 지역에 원거리 기준점을 설치하여 양질의 자료를 획득하였다. 대상지역이 바다에 인접한 관계로 바다의 효과를 고려한 3 차원 모델링과 역산을 수행하여 측정된 MT 탐사자료에 포함된 바다효과를 고찰하였다. 그 결과 포항지역에 인접한 바다는 해안선으로부터의 거리에 따라 $1\;Hz{\sim}0.2\;Hz$ 이하의 주파수대에 주로 영향을 미치며, 특히 영일만에 인접한 남동쪽의 측점들이 바다의 영향을 가장 크게 받은 것으로 나타났다. 약 2km 심도 이하의 천부에서는 인접한 바다를 3 차원 역산에 포함시킨 경우와 그렇지 않은 경우가 매우 비슷한 결과를 보였으나, 이보다 심부의 경우는 바다를 포함시키지 않은 3 차원 역산에서 대상지역의 남동쪽에 저비저항 구조가 나타나는데 이는 인접 바다의 영향이 투영되어 나타난 것으로 보인다. 시추 결과 및 역산에 의한 전기비저항 구조를 비교한 결과 대상지역의 지하를 크게 다섯 개의 층으로 구분할 수 있었다. 즉: 1) 10 ohm-m 이하의 전기비저항을 보이는 반고결이암층이 대상지역 북쪽에서는 지표로부터 약 300 m, 남쪽에서는 약 600 m 의 두께로 분포하고; 2) 이암층 내에 수십 ohm-m의 전기비저항을 보이는 화산력응회암 및 조면현무암이 교대로 나타나며; 3) 수백 ohm-m의 전기비저항을 갖는 유문암이 약 400 m 의 두께로; 4) 이후 약 1.5 km 까지는 약 100 ohm-m 의 전기비저항을 보이는 사암 및 이암층이 분포하며; 5) 약 3 km 심도에서 저비저항 구조가 나타나는데 이 층에 대해서는 추가적인 지질학적, 지구물리학적인 조사가 필요할 것으로 생각된다.

• 지질공학
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• 제24권2호
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• pp.217-225
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• 2014

대규모 수막재배 시설은 동절기 수막재배 기간 동안 군집 취수정의 영향으로 지하수위가 하강하고 이로 인해 지하수 취수량 확보에 어려움을 겪고 있다. 본 연구에서는 동절기 수막재배지역에서의 집중취수에 따른 정밀한 지하수위 변화 분석을 수행하고자 한다. 대상지역인 청원군의 수막재배지역을 포함한 소유역의 지하수 유동을 모의하기 위해 3차원 유한차분모형인 MODFLOW를 구축하였으며, 중요한 입력자료인 지하수 함양량 시계열 자료는 유역수문모형 SWAT모형을 이용하여 구하였다. 여기에 수막재배지의 일최저기온과 취수가동시간과의 관계를 통해 지하수 이용량을 추정한 선행 연구(Moon et al., 2012)를 참고하여 취수계획을 수립, 지하수 모델링에 반영하였다. 부정류 모델링의 적합도를 평가하기 위해 동절기의 모의된 지하수위 강하 패턴을 관측지하수위 자료와 비교하였다. 모델링 기간은 수막재배가 본격적으로 이루어지는 2012년 11월부터 2013년 3월까지의 107일간으로 정하였다. 모의결과 동절기 지하수위 관측값과 비교적 유사한 지하수 하강을 재현할 수 있었고, 일최저기온을 이용한 취수계획방식이 다른 수막재배지역의 지하수 유동해석에도 적용가능할 것으로 판단되었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.11-19
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• 2017

도시철도 차량의 운행은 터널 공기를 오염시키는 주된 원인이므로, 마모입자를 제거하는데 집진장치가 유용한 수단이 될 수 있다. 차량의 하부에 장착될 수 있는 집진장치의 설계조건을 파악하기 위하여 3차원 초음파 풍속계와 입자측정기를 사용하여 차량 하부의 풍속과 입자농도를 조사하였다. 2015년 2월 10일 수도권 지하철 5호선에서 운행되는 차량을 대상으로 측정하였다. 측정자료는 역 사이 노선의 형상(직선, 곡선)과 차량 속도패턴(가속, 정속 및 감속)을 구분하여 분석하였다. 차량속도도 함께 분석하였다. 직선 및 곡선 구간 모두 차량 하부의 평균 풍속은 차량속도의 약 30%이었고, 미세먼지($PM_{10}$) 농도는 약 $200{\mu}g/m^3$이었다. 감속구간에서 평균 $PM_{10}$ 농도는 가속구간에 비해 더 높았다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권11호
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• pp.1309-1315
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• 2014

자기부상열차에 있어서 분기기는 차량이 가이드레일과 접촉 없이 안전하게 노선을 변경할 수 있도록 설계돼야 한다. 특히, 별도의 안내 전자석이 없이 하나의 U-형 전자석으로 부상력과 안내력을 동시에 얻는 중저속 상전도흡인식 자기부상열차에 있어서는 분기기 통과시 안전성에 대한 검토가 요구된다. 이 방식에서는 안내력을 능동적으로 제어하지 않기 때문에 작은 곡률 반경이면서도 다수의 직선을 연결하여 곡선을 형성하는 관절형 분기기 통과시 전자석의 횡공극이 과도하게 발생하여 가이드레일과 기계적 접촉을 일으킬 수 있기 때문이다. 본 논문에서는 개발 중인 관절식 분기기에서 차량의 주행안전성 향상을 위하여 관절식 분기기의 주 설계 변수의 안전성에의 영향을 분석하는데 목적이 있다. 그를 통하여 분기기에서의 주행안전성을 향상하고자 한다. 이를 수행하기 위하여 2 량 1 편성으로 구성된 3 차원 전체차량 다물체 동역학 모델의 적용이 제안된다. 제안된 모델을 이용하여 분기기 통과시의 주행안전성척도 중의 하나의 횡공극 시뮬레이션이 이루어진다. 분석되는 설계 변수들은 단경간 거더의 길이와 굴절각, 끝단 고정궤도 중심 사이의 거리, 거더의 수량이다. 이러한 설계 변수들의 영향을 분석하여 안전성 향상을 위한 분기기 설계 방향을 제시한다.