• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제35권4호
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• pp.353-360
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• 2012

핵의학 영상 기기 중 SPECT시스템은 촬영목적에 따라 다양한 콜리메이터를 사용하며 영상 재구성을 위해서는 각 콜리메이터의 기하학적 특성을 반영하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 이 중 핀홀 콜리메이터를 사용한 핵의학 영상기기의 영상 재구성에 관한 연구를 수행하였으며 특히 핀홀 콜리메이터 영상 재구성시 발생하는 샘플링 문제를 제거하는 방법에 대한 연구를 수행하였다. 순환적 영상 재구성 방법의 투사(projection)와 역투사(back-projection)시 각기 다른 방식으로 구축된 시스템 모델을 반영한 비동일 시스템 모델 방식을 개발하여 최대우도 기댓값최대화(maximum likelihood expectation maximization, ML-EM) 알고리듬에 적용하였다. 설계한 재구성 알고리듬을 성능을 검증하기 위해 geant4 application for tomographic emission(GATE) 시뮬레이션 툴을 이용하여 핀홀 콜리메이터의 디지털 팬텀 시뮬레이션을 수행하고 이를 이용하여 기존방식과 제안한 방식의 재구성 알고리듬에 대한 비교평가 연구를 수행하였다. 그 결과 본 연구에서 제안한 비동일 시스템 모델 사용 영상 재구성 방법은 동일 시스템 모델을 사용한 순환적 재구성 알고리듬에 비해 효과적으로 샘플링 문제를 제거할 수 있는 것을 확인 할 수 있었다. 본 연구에서 제안한 영상 재구성 방법은 다양한 콜리메이터에 확대적용 되어 사용 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 자원환경지질
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• 제53권3호
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• pp.245-258
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• 2020

본 연구에서는 다양한 지하댐 입지조건에 대한 수치 모사 결과에 인공신경망 기반 반응 표면법을 적용함으로써 지하댐 건설에 따른 지하수 저류 가능량을 객관적으로 비교 및 평가할 수 있는 예측 모델을 구축하였다. 입지조건으로 기반암 및 충적층의 수리전도도, 하도의 깊이, 하도의 지하수 유동 방향으로의 경사가 고려되었다. 다양한 시나리오를 이용한 몬테카를로 기반 수치 모사 결과를 종합한 결과, 암반층 수리전도도 및 하도의 깊이가 지하댐 저유 효율에 가장 큰 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었으며, 하도의 지하수 유동 방향으로의 경사도가 가장 미약한 영향력을 가지는 것을 확인할 수 있었다. 이와 같은 수치 모사 결과를 기반으로 설정된 입지조건과 이의 결과를 입력 및 출력으로 하는 인공신경망 기반 예측 모델을 구축하였다. 인공신경망 기반 예측 모델의 성능 평가 결과, 모델을 통해 예측된 저유량과 실제 수치 모사를 통해 산정된 저유량 간의 상관성이 0.9 이상의 높은 수치를 보임을 확인하였다. 따라서, 본 연구를 통해 개발된 비선형 예측 모델이 지하댐 개발 대상 지역에 대한 수치 모사 수행 없이 지하댐 건설에 따른 저유량을 즉각적으로 산정하는 데 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 개발된 예측 모델은 서로 다른 지역의 저유 가능량을 보다 객관적이고 효율적으로 비교하는데 이용될 수 있다. 따라서 개발된 모델은 국내 전 지역에 대하여 지하댐 개발 최적 입지를 선정하기 위한 효율적 도구로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제27권2호
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• pp.157-170
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• 2017

PISA 2012 컴퓨터 기반 수학 평가는 우리나라가 참여한 최초의 대규모 컴퓨터 기반 수학 평가이며, 동적 기하 및 그래프, 스프레드시트 등의 활용을 포함한 문제 상황에서의 수학 소양을 평가했다는 점에서 의미를 갖는다. 우리나라는 컴퓨터 기반 수학 평가에서 3위라는 상위 성적을 기록했지만, 수학 수업에서의 ICT 활용도는 낮은 것으로 나타났다. 반면 1위를 한 싱가포르의 경우, AlgeTools, AlgeDisc 등의 프로그램을 개발하여 수학과 교육과정에 명시하고 교과서 및 수업에 반영하고 있다. 본 연구에서는 우리나라의 ICT 기반 수학교육의 방향을 논의하기 위해 우리나라와 싱가포르의 컴퓨터 활용 현황 및 컴퓨터 기반 수학 평가 결과에 영향을 준 요인을 살펴보았다. 그 결과, 우리나라는 싱가포르와 비교하여 수업에서의 컴퓨터 사용 비율이 현저히 낮았다. 우리나라는 가정에서의 학습 관련 ICT 사용, 컴퓨터에 대한 태도, 문제해결에 대한 개방성과 끈기가 CBAM 점수에 정적 영향을 준 반면, 학교에서의 ICT 사용, 수학 수업에서의 교사의 컴퓨터 시연이 부적 영향을 주는 것으로 나타났다. 반면 싱가포르는 교사의 컴퓨터 시연이 정적 영향을 주었으며, 우리나라와 공통적으로 문제해결에 대한 개방성도 정적인 영향을 주는 것으로 나타났다. 향후 우리나라는 수학 수업에서 ICT 활용 비율을 높이고, 수업 방식을 개선해야 될 것으로 보이며, 관련하여 싱가포르의 수학 수업에서 교사의 컴퓨터 시연 방식에 대한 연구 등이 요구된다.

• 비파괴검사학회지
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• 제24권4호
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• pp.390-395
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• 2004

iSIMS는 한국 수력원자력 주식회사의 원자력발전소에서 수행하는 가동전/중 검사 절차를 지원하는 웹베이스의 통합 정보 시스템이다. 이 시스템은 가동전/중 검사에 적합한 적용규격(CODE, Standards) 및 규제기관에서 원하는 규제조건 등과 부합하는 검사 계획단계에서 최종 보고서 단계까지의 전체 검사공정을 지원하는데 목적을 두고 있다. 이 시스템의 주요 기능은 검사계획, 검사 및 보고서출력, 검사과정 통제 및 해당 검사부위의 정보 찾기와 그 부위를 비쥬얼하게 찾아 갈 수 있는 자원관리 부분으로 구성된다 본 시스템은 해당 용접부에 대해 2D로 된 위치정보와 3D로 제공되는 비쥬얼정보를 제공하고 이들은 데이터베이스 응용프로그램과 인터페이스 하여 서로에 대한 정보를 공유하여 사용자에게 제공한다. iSMIS는 데이터베이스 관리 도구, 2D와 3D 비쥬얼 도구 등의 상용 소프트웨어 패키지를 사용하여 구현하였다. iSIMS에 대한 주요 기능과 기술은 본문에 기술하였다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제7권8호
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• pp.189-199
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• 2017

본 연구는 레오나르도 다 빈치와 J.N.L. 뒤랑이 건축 평면도를 설계하는 과정에 공통적으로 보이는 그리드 사용법을 비교함으로써, 그 차이를 밝혀내고 이를 통해 서양 건축사 내에서 이들의 위상을 재평가 하는데 목적이 있다. 표준화된 측정 도구가 없었던 시절에 보조선은 디자인을 하는 데 있어 필수불가결한 요소였으며, 이는 전적으로 건축가 개인의 사고방식과 디자인 편의에 의존해서 사용되었다. 이에 건축가들이 그려내는 보조선을 연구하는 것은 그 건축가가 지니고 있던 시대 의식과 사상, 철학, 과학과 수학 등이 관련된 인간의 인식체계를 연구하는데 상당히 타당성이 있는 도구라 여겨진다. 특히 디자인 분야에서의 그리드는 고대로부터 일반적으로 사용되어 왔던 보조선 중 하나이다. 그럼에도 불구하고 정작 건축 분야에서만큼은 레오나르도 다 빈치와 J.N.L. 뒤랑을 제외하고는 그리드 사용자가 드물다. 게다가 이들은 그 사용법에 있어서 상당한 차이점을 보이고 있다. 레오나르도 다 빈치의 그리드 규격은 동일한 것이 아니라, 선행해서 놓인 실의 가로 및 세로 규격에 맞추어 달라지고 있으며, 중심이 다른 그리드가 순차적으로 사용된다는 것이 특징적이다. 반면 J.N.L. 뒤랑의 그리드 중심은 항상 도면의 중심과 일치한다. 그리드의 모든 위치는 하나의 공통된 점을 중심으로 위상을 정할 수 있으며, 모두 동일한 규격을 전제하고 있다. 이에 본 연구에서는 레오나르도 다 빈치의 그리드를 '구상적', J.N.L. 뒤랑의 그리드를 '추상적'이라 구분하여 보았다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권1D호
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• pp.41-48
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• 2009

신호교차로 용량분석 방법은 국내외에서 주로 사용하고 있는 HCM 방법과 본 연구에서 제시하고자하는 ICU 방법이 있다. HCM 방법은 교통량, 신호운영, 기하구조 자료에 의해 교차로의 지체를 산정하는 운영 분석에 초점이 맞춰져 있고, 계획 및 설계 분석은 반복적인 운영분석을 통해 이루어져 복잡하다. 반면 ICU 방법은 기하구조 및 교통량 자료만으로 교차로 계획 및 설계 분석이 가능하고 용이하며 최소녹색시간을 고려하는 장점이 있다. 본 연구에서는 ICU 방법에 대해 살펴보고, 교통량 시나리오를 구성하여 HCM 방법과 ICU 방법을 비교 분석하였다. 또한 중요교차로 설정을 위한 도시간선도로 축 상의 교차로 용량분석, 횡단보도 유형, 차로수, 차로이용, 좌회전 운영방식 변경의 효과분석에 ICU를 적용 분석함으로써 계획 및 설계 분석 시 ICU 적용의 효율성을 살펴보았다. 분석결과 ICU 방법이 최소녹색시간의 영향을 반영하여 광로로 이루어진 도시 교차로의 정확한 용량상태를 파악할 수 있고, 신호시간 등의 상세한 자료 없이 간편하게 적용할 수 있어 계획 및 설계 분석에 효율적인 것으로 나타났다. 본 연구결과를 토대로 기하구조나 운영방식 변경 등의 계획 분석에 ICU 방법을 유용하게 적용하여 계획 교차로의 정확한 용량상태를 파악함으로써 적절한 계획 및 개선이 이루어질 수 있을 것으로 기대된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권12호
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• pp.4447-4464
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• 2023

This paper focuses on the development of a new computational model of the CNESTEN's TRIGA Mark II research reactor using the 3D continuous energy Monte-Carlo code TRIPOLI-4 (T4). This new model was developed to assess neutronic simulations and determine quantities of interest such as kinetic parameters of the reactor, control rods worth, power peaking factors and neutron flux distributions. This model is also a key tool used to accurately design new experiments in the TRIGA reactor, to analyze these experiments and to carry out sensitivity and uncertainty studies. The geometry and materials data, as part of the MCNP reference model, were used to build the T4 model. In this regard, the differences between the two models are mainly due to mathematical approaches of both codes. Indeed, the study presented in this article is divided into two parts: the first part deals with the development and the validation of the T4 model. The results obtained with the T4 model were compared to the existing MCNP reference model and to the experimental results from the Final Safety Analysis Report (FSAR). Different core configurations were investigated via simulations to test the computational model reliability in predicting the physical parameters of the reactor. As a fairly good agreement among the results was deduced, it seems reasonable to assume that the T4 model can accurately reproduce the MCNP calculated values. The second part of this study is devoted to the sensitivity and uncertainty (S/U) studies that were carried out to quantify the nuclear data uncertainty in the multiplication factor k_eff. For that purpose, the T4 model was used to calculate the sensitivity profiles of the k_eff to the nuclear data. The integrated-sensitivities were compared to the results obtained from the previous works that were carried out with MCNP and SCALE-6.2 simulation tools and differences of less than 5% were obtained for most of these quantities except for the C-graphite sensitivities. Moreover, the nuclear data uncertainties in the k_eff were derived using the COMAC-V2.1 covariance matrices library and the calculated sensitivities. The results have shown that the total nuclear data uncertainty in the k_eff is around 585 pcm using the COMAC-V2.1. This study also demonstrates that the contribution of zirconium isotopes to the nuclear data uncertainty in the k_eff is not negligible and should be taken into account when performing S/U analysis.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제25권4호
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• pp.233-241
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• 2014

본 연구에서는 $PRESAGE^{REU}$ 겔을 이용하여 방사선 치료계획 시 3차원 흡수선량 분포 검증을 위한 정도 관리 소프트웨어를 개발하여 겔을 이용한 3차원 선량분석 방법을 제시하고자 한다. 우선 치료계획상의 3차원 흡수선량 데이터와 측정한 겔 광학밀도 데이터의 입출력 기능을 구현하였고, 변환 테이블을 이용하여 광학밀도를 흡수선량으로 변환하는 기능을 구현하였다. 겔에서 측정된 흡수선량과 치료계획상의 흡수선량 분포간의 기하학적 매칭을 위하여 3D 볼륨 데이터의 x, y, z 방향 및 회전 변환을 구현하였다. 매칭이 완료된 두 선량 분포간에 일치도를 검증하기 위하여 3차원 감마 인덱스알고리듬을 구현하였고, 감마 통과 지도(gamma passing map) 기반의 일치도 확인 기능을 구현하였다. 광학밀도와 흡수선량간의 관계를 분석하기 위하여 원기둥 형태의 $PRESAGE^{REU}$ 겔을 대상으로 X-선 전산화 단층촬영기를 이용하여 CT 영상을 획득하였고, 방사선 치료계획 시스템(Eclipse, Varian, Palo Alto)을 이용하여 원반 형태의 6개의 가상 표적을 생성하여, 각각에 1 Gy에서 6 Gy까지 선량이 전달되도록 입체조형 방사선 치료계획을 수립하였다. 다음으로 광학 CT 스캐너($Vista^{TM}$, Modus Medical Devices Inc, Canada)를 이용하여 기준 투영 영상들을 획득하였고, 치료계획과 동일하게 겔에 방사선을 조사하였다. 조사2시간 후 매 2시간 간격으로 광학 CT 스캐너로 투영 영상 셋을 획득 후 3차원 광학밀도 데이터로 재구성하였다. 실린더 중심축을 따라 치료계획상의 흡수선량 프로파일과 광학밀도 프로파일을 추출하여 광학선량 대비 흡수선량 대응 테이블을 정의하였다. 이후 본 연구에서 개발한 소프트웨어를 이용하여 3차원상의 선량 분포의 일치도를 평가하였다. 광학밀도와 흡수선량간에는 supra-linear 관계가 나타났으며, 광학밀도는 그 크기에 따라 24시간당 60% 전후로 감쇄하였다. 측정된 흡수선량은 중심축 부근에서는 치료계획 선량과 잘 일치하였으나, 주변부로 갈수록 크게 낮아짐을 확인할 수 있었으며, 이로 인하여 3D 감마 통과율은 선량 차이율과 DtoA 각각 3%/3 mm의 조건하에 70.36%로 낮게 나타났다. 이러한 결과는 광학 CT 스캐너 내부의 오일과 $PRESAGE^{REU}$ 겔간의 굴절률이 정확하게 매칭되지 않아서 광학 스캔 시 빔이 굴절되어 부정확한 데이터를 만들어 내는 것으로 분석되었다. 본 연구에서 개발한 정도 관리소프트웨어는 3차원 겔 선량을 비교 분석하기에 유효한 것으로 평가되었으나, $PRESAGE^{REU}$ 겔로부터 정확한 흡수선량데이터를 획득하기 위해 겔 선량측정 과정의 많은 개선이 요구된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제16권2호
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• pp.195-202
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• 1998

목적 : 방사선수술의 치료계획에 필요한 기본자료를 얻기 위하여, 6 MV X-선의 소형 조사면을 측정하고, 동일 조사면에 대한 몬테칼로 계산을 수행하여 그 결과를 측정한 자료와 비교하였다. 재료 및 방법 : 연구에 사용한 조사면은 SSD 100 cm에서 직경 1.0, 2.0, 그리고 3.0 cm인 원형의 소형 조사면이며, 각 조사면에 대한 심부선량백분율 (PDD)과 빔측면도 (Beam profile)를 구하였다. 측정에는 소형 반도체검출기, 물팬텀 그리고 원격조정 장치를 이용하였다. 몬테칼로 계산은 EGS4를 이용하여 수행하였으며, 계산에는 6 MV X-선의 에너지 분포와 확산빔 (divergent beam), 원형 조사면 그리고 물팬텀을 고려하였다. 결과 : 심부선량백분율의 경우, 계산값은 측정간에 비하여 낮은 경향을 보였으며, 모든 조사면에 대하여 물팬텀속 깊이 2.0-20.0 cm에서 차이는 0.3-5.7%의 범위로 평가 되었고, 표면 영역에서는 0.0-8.9%로 나타났다. 물팬텀속 깊이 10.0 cm에서 90% 선량폭은 몬테칼로 계산과 잘 일치하였으나, 반음영의 계산값은 모든 조사면에 대하여 측정값보다 0.1 cm 작게 나타났다. 결론 : 측정한 소형 조사면에 대한 심부선량백분율과 빔측면도는 몬테칼로 계산과 근사적으로 일치하였다. 팬텀 표면영역과 반음영 영역에서 측정값과 계산값의 차이가 많이 발생하였으며, 이러한 이유는 몬테칼로 계산 수행시 단순한 기하구조를 가정했기 때문이다. 따라서 실제의 기하구조와 조사면에 대한 보다 정확한 자료를 적용 할 수 있도록, 지속적인 연구를 해야 할 것이며, 몬테칼로 계산은 측정과 검증이 어려운 경우에 대하여 정확한 정보를 얻을 수 있는 유용한 도구로서 많이 이용 될 것이다

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제33권1호
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• pp.13-20
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• 2008

석유 및 정유관련 산업에서 다중상(multi-phase flow) 유체의 배관 내 흐름은 일반적인 현상의 하나이다. 그러나 각각의 상에 대한 정확한 유량측정은 항상 정확한 결과획득을 얻는데 장애의 근원으로 작용하였다. 일반 상업용 유량계는 일정 이상의 기포가 포함된 유체 흐름의 경우 유량계측에 상당한 오차를 유발한다. 본 연구에서는 ${\gamma}$-ray attenuation 기법을 이용하여 clamp-on 타입으로 배관 외부에서 다중상 유체흐름의 유량 측정을 수행하였다. 사용된 밀봉 감마선원으로는 $^{137}Cs$ 20 mCi와 17 mCi 두 개의 동위원소를 사용하였으며, 감마선 검출기로는 $2"{\times}2"$ NaI(Tl) 섬광계수관을 이용하였다. 방사선 검출기로부터 데이터를 수집하고 각각의 데이터에 대해 푸리에 변환과 필터링을 통해 노이즈를 최소화하였다. 복원된 신호에 대해 상호상관함수(cross correlation function)를 적용하여 두 검출기 사이의 통과시간(transit time)을 측정함으로써 유량을 산정하였다. 배관 내 기포함량 측정을 통해 유량을 보정해줌으로써 측정유량의 정확도를 높였다. 두 선원간의 거리가 4D(D; inner diameter) 그리고 본 실험의 측정조건(N/S: $0.12{\sim}0.15$, sampling time ${\Delta}\;t$: 4msec) 하에서 기포량(단면적 대비 $6.1\;%{\sim}9.2\;%$) 보정을 통해 산정된 유량은 계측오차가 실제 평균유량 대비 1.7 % 이하인 정확도를 보였다. 또한 두 밀봉 감마선원 간의 거리가 가까울수록 통과시간 측정에 정확도가 향상되므로 보다 정확한 유량측정이 가능하였다. 본 연구를 통해 다중상 혼합유체의 유량을 밀봉감마선원과 상호상관 기법으로 이용하여 계측할 수 있음을 확인하였다. 방사성동위원소의 선택 및 계측시스템의 최적화 조건 등에 대한 추가연구가 수행된다면 석유화학 산업과 같은 장치산업의 유지관리 측면에 경제적으로 크게 기여할 수 있을 것으로 판단된다.