• Nuclear Engineering and Technology
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• 제51권4호
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• pp.1132-1141
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• 2019

Steel-concrete-steel (SCS) sandwich structures have important advantages over conventional concrete structures, however, bond-slip between the steel plate and concrete may lead to a loss of composite action, resulting in a reduction of stiffness and fatigue life of SCS sandwich structures. Due to the inaccessibility and invisibility of the interface, the interfacial performance monitoring and debonding detection using traditional measurement methods, such as relative displacement between the steel plate and core concrete, have proved challenging. In this work, two methods using piezoelectric transducers are proposed to detect the bond-slip between steel plate and core concrete during the test of the beam. The first one is acoustic emission (AE) method, which can detect the dynamic process of bond-slip. AE signals can be detected when initial micro cracks form and indicate the damage severity, types and locations. The second is electromechanical impedance (EMI) method, which can be used to evaluate the damage due to bond-slip through comparing with the reference data in static state, even if the bond-slip is invisible and suspends. In this work, the experiment is implemented to demonstrate the bond-slip monitoring using above methods. Experimental results and further analysis show the validity and unique advantage of the proposed methods.

• 대한조선학회논문집
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• 제57권5호
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• pp.271-277
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• 2020

Recoverability and vulnerability of navy ships under underwater explosion are critical verification factors in the acquisition phase of navy ships. This paper aims to establish numerical analysis techniques for the underwater explosion of navy ships. Doubly Asymptotic Approach (DAA) Equation of Motion (EOM) of primary shock wave and secondary bubble pulse proposed by Geers-Hunter was introduced. Assuming a non-compressive fluid, reference solution of the DAA EOM of Geers-Hunter using Runge-Kutta method was derived for the secondary bubble pulse phase with an assumed charge conditions. Convergence analyses to determine fluid element size were performed, suggesting that the minimum fluid element size for underwater explosion analysis was 0.1 m. The spherical and cylindrical fluid domains were found to be appropriate for the underwater explosion analyses from the fluid domain shape study. Because the element size of 0.1 m was too small to be applied to the actual navy ships, a very slender beam with the square solid section was selected for the study of fluid domain existence effect. The two underwater explosion models with/without fluid domain provided very similar results in terms of the displacement and stress processes.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제89권2호
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• pp.135-153
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• 2024

In this study, the impact response of a nanobeam with a moving nanoparticle is investigated. Timoshenko beam theory is used to model the nanobeam behavior and nonlocal elasticity theory is used to consider the effects of small dimensions. The interaction between the nanoparticle and nanobeam has been described using Lennard-Jones potential theory and the equations are discretized by the radial basis meshless method and a mathematical model is presented for the nanobeam-nanoparticle system. Validation of the proposed model is achieved by comparing the obtained natural frequencies with reference values, demonstrating good agreement. Dimensionless frequency analysis reveals a decrease with increasing nonlocal parameter, pointing out a toughening effect in nanobeam. The dynamic response of the nanobeam and nanoparticle is obtained by time integration of equations of motion using Newmark and Wilson-𝜃 methods. A comparative analysis of the two methods is conducted to determine the most suitable approach for this study. As a distinctive aspect in this study, the analysis incorporates the deformation of the nanobeam resulting from the nanoparticle-nanobeam interaction when calculating the Lennard-Jones force in the nanobeam-nanoparticle system. The numerical findings explore the impact of various factors, including the nonlocal parameter, initial velocity, nanoparticle mass, and boundary conditions.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제8권2호
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• pp.3-17
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• 1997

쐐기필터를 통과한 방사선은 잦아진 일차선의 스펙트럼과 일치하지 않는다. 4~10 MV 엑스선의 15~60$^{\circ}$ 쐐기조사면에 대한 선량계산에서 쐐기에 의한 엑스선의 경화효과의 적용과, 조사면계수의 보정의 필요성 여부를 확립하고, 쐐기필터의 투과율 측정조건을 확립하는 것이 이 연구의 목적이다. 4 MV(Clinae 4/100, Varian), 6 MV(Clinae 6/100 와 Clinae 2100C, Varian), 10 MV(Clinae 2100C, Varian) 엑스선의 민조사면과 15, 30, 45, 60$^{\circ}$의 쐐기조사면의 깊이선량분포를 이온함으로 물에서 깊이 30 cm까지 측정하였다. 측정된 깊이선량율을 이용하여 광자선경화 계수를 계산하였다. 쐐기필터의 조사면계수와 투과율은 최대선량점 깊이(d$_{max}$)에서 측정하였다. 4MV 엑스선과 6MV 엑스선의 쐐기각과 쐐기조사면의 크기, d$_{max}$ 보다 갚은 곳에서 깊이에 관계없이 광자선경화계수는 1보다 컸으며, 쐐기각과 깊이에 따라 증가하는 추세를 보였으나 조사면크기에는 거의 무관하였다. 조사면크기 l0$\times$10$\textrm{cm}^2$에 대해 15cm 깊이에서 4MV 엑스선의 광자선경화계수는 15, 30, 45, 60$^{\circ}$ 쐐기각에 대하여 각각 1.010, 1.014, 1.023, 1.034 이였으며, Clinae 6/100 의 6MV 엑스선의 경우는 각 쐐기각에 대하여 1.005, 1.008, 1.019, 1.024, Clinae 2100C 의 6MV 엑스선의 경우는 각각 1.011, 1.021, 1.032, 1.036, 10MV 엑스선의 경우는 각각 1.008, 1.012, 1.012, 1.012였다. 10MV 엑스선의 경우는 광자선경화 계수가 1.2% 이내로 1이었다. 6MV 엑스선의 경우 광자선경화계수는 치료기의 영향도 있음이 밝혀졌다. 광자선경화계수와 깊이는 선형관계였다. d$_{max}$에서 쐐기필터에 대한 출력계수는 민조사면에 대한 값과 비교해서 15$\times$15a14$\textrm{cm}^2$ 크기의 조사면을 제외하고는 거의 일치하였으며, 최대 차이는 4MV 엑스선에 대한 것으로서 1.4%였다. 쐐기투과율을 정할 때 측정하는 위치의 깊이가 d$_{max}$인 경우는 조사면크기에 대한 의존성을 무시할 수 있지만 다른 깊이에서는 그렇지 않다. 4~6MV 광자선의 쐐기조사면에 대한 선량분포나 MU계산에서 광자선경화계수가 고려되어야 할 것이다. 그러나 10MV 엑스선의 경우는 무시해도 될 것이다. 쐐기 투과율을 정하는 위치가 d$_{max}$ 나 공기중이라면 민조사변에 대한 출력계수를 적용할 수 있지만 다른 깊이에서는 쐐기필터 각각에 대한 출력계수를 또는 조사면크기에 따른 쐐기투과율을 적용해야 할 것이다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권8호
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• pp.2935-2940
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• 2023

A polystyrene phantom was developed following the guidance of the International Atomic Energy Association (IAEA) for gamma knife (GK) quality assurance. Its performance was assessed by measuring the absorbed dose rate to water and dose distributions. The phantom was made of polystyrene, which has an electron density (1.0156) similar to that of water. The phantom included one outer phantom and four inner phantoms. Two inner phantoms held PTW T31010 and Exradin A16 ion chambers. One inner phantom held a film in the XY plane of the Leksell coordinate system, and another inner phantom held a film in the YZ or ZX planes. The absorbed dose rate to water and beam profiles of the machine-specific reference (msr) field, namely, the 16 mm collimator field of a GK Perfexion^TM or Icon^TM, were measured at seven GK sites. The measured results were compared to those of an IAEA-recommended solid water (SW) phantom. The radius of the polystyrene phantom was determined to be 7.88 cm by converting the electron density of the plastic, considering a water depth of 8 g/cm². The absorbed dose rates to water measured in both phantoms differed from the treatment planning program by less than 1.1%. Before msr correction, the PTW T31010 dose rates (PTW Freiberg GmbH, New York, NY, USA) in the polystyrene phantom were 0.70 (0.29)% higher on average than those in the SW phantom. The Exradin A16 (Standard Imaging, Middleton, WI, USA) dose rates were 0.76 (0.32)% higher in the polystyrene phantom. After msr correction factors were applied, there were no statistically significant differences in the A16 dose rates measured in the two phantoms; however, the T31010 dose rates were 0.72 (0.29)% higher in the polystyrene phantom. When the full widths at half maximum and penumbras of the msr field were compared, no significant differences between the two phantoms were observed, except for the penumbra in the Y-axis. However, the difference in the penumbra was smaller than variations among different sites. A polystyrene phantom developed for gamma knife dosimetry showed dosimetric performance comparable to that of a commercial SW phantom. In addition to its cost effectiveness, the polystyrene phantom removes air space around the detector. Additional simulations of the msr correction factors of the polystyrene phantom should be performed.

• 한국방사선학회논문지
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• 제6권4호
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• pp.281-290
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• 2012

경상북도에 소재한 3개 종합병원 영상의학과의 MDCT 검사 중 두부, 복부, 흉부 각 10건씩 30건을 대상으로 CTDIl, DLP, Slice 수, DLP/Slice 수를 조사하여 병원 간 프로토콜의 차이로 인한 MDCT의 피폭선량의 차이를 분석하였고, CT검사의 가장 많은 검사건수를 차지하고 프로토콜이 비교적 단순한 두부 CT를 Helical Scan과 Normal Scan으로 2회 실시하여 영상의 화질, CTDI, DLP, 안구의 피폭선량, 갑상선의 피폭선량의 차이를 분석하였다. 두부CT에서 조사대상 병원의 3분의 2에서 CTDI 참조준위(IAEA 50mGy, 우리나라 60mGy)를 초과하지 않은 A병원에 비하여 유의하게 높았다(p<0.001). DLP에서 조사병원의 3분의 1은 참조준위 IAEA 1,050mGy.cm, 우리나라 1,000mGy.cm의 권고량 보다 높았고, 3분의 2가 우리나라의 권고량을 초과하고 있었다. 참조준위를 초과하지 않은 A병원에 비하여 유의하게 높았다(p<0.001). Abdomen CT에서도 3분의 1은 CTDI 참조준위 IAEA 25mGy, 우리나라 20mGy보다 높은 119mGy를 보였고, DLP에서는 모든 조사대상 병원이 우리나라 권고량 700mGy.cm보다 높았다. 조사대상 병원 중 모든 검사에서 높은 선량을 보인 C병원은 MPR, 3D 검사의 비중이 높아 낮은 pitch, 높은 관전류 검사로 인한 피폭선량이 높았다. Scan 방법에 따른 피폭선량의 차이를 분석하고자 동일환자의 두부CT를 Normal scan과 Helical scan으로 각각 실시하여 분석한 결과 CTDI 및 DLP에서 Helical CT가 Normal scan에 비해 63.4%, 93.7% 높은 선량을 보였다(p<0.05, p<0.01). 그러나 갑상선의 피폭선량은 Normal scan이 87.26% 높았다(p<0.01). Helical CT의 선속은 종심부와 변연부의 모양이 종의 형태를 취하고 있어 두부CT에서 갑상선은 중심선속에서 벗어난 적은 선량으로 피폭된다. 또한 Helical scan시 Gantry 각을 수직으로 사용하였고, Normal scan시에는 Orbitomeatal line에 평행으로 정렬된 Gantry 각을 사용하여 Helical scan에서 갑상선은 피폭선량이 감소하였다. 그러나 본 연구에서 사용된 프로토콜은 식약청의 표준준위에 비해 높은 피폭선량을 보여 식약청의 권고량을 지키기 위해서는 낮은 관전류 높은 Pitch의 사용이 요구되었다. 이번 연구에서 Normal scan과 Helical scan에 따른 화질의 차이는 없는 것으로 분석되어 특별한 경우가 아니면 Normal scan의 표준화된 프로토콜을 사용하고 갑상선의 보호장구를 사용하는 것이 필요하였다. 이번 연구는 일지역의 CT검사 중 일부를 조사하여 분석하였으므로 CT검사의 전체를 평가하는데 무리가 있었다. 그러나 경우에 따라 환자피폭선량의 가이드 권고량을 초과하고 있음을 알 수 있었고, 병원 간의 피폭선량 편차도 있음을 확인 할 수 있었다. 이것을 개선하기 위하여 영상의학과 의사 및 방사선사는 CT 방사선량을 줄이는 최적화된 프로토콜로 CT검사를 시행해야 하고, 환자의 알권리를 위하여 피폭선량은 공개되어야 한다. 그러나 아직 많은 의사들과 방사선사는 이에 대한 인식이 부족하므로 개선을 위하여 CT선량 저감화의 교육프로그램, CT검사에 따른 피폭선량의 공개, 병원의 서비스평가 및 병원인증제 평가항목에 CT검사 피폭선량관리 및 공개항목을 추가 등의 관련기관의 노력과 의료종사자가 CT검사에서 행위의 최적화를 실현하는 최선의 프로토콜을 사용하는 노력이 필요하였다.

• Composites Research
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• 제29권2호
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• pp.45-52
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• 2016

섬유금속적층판과 같은 하이브리드 소재는 여러 방향의 하중에 의한 접착층의 파괴로 인해 층간분리가 발생할 수 있다. 모든 하중은 수직 방향의 응력과 면내 두 방향의 전단 응력으로 분해할 수 있으며, 이러한 하중은 접착층의 모드 I, II, III 파괴를 일으킨다. 따라서 하중에 의한 층간분리 현상을 예측하기 위해, 접착층의 모드별 임계 에너지 해방률을 도출하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 접착층의 모드 I 임계 에너지 해방률을 측정하기 위해 double cantilever beam 시험을 수행하였으며, 모드 II 임계 에너지 해방률을 측정하기 위해 end-notched flexure 시험을 수행하였다. 또한, 실험으로부터 도출한 임계 에너지 해방률을 ABAQUS의 응집영역모델에 적용하여 유한요소해석을 수행하였으며, 실제 실험 결과와의 비교를 통해 층간분리 현상에 대한 수치해석 기법 적용의 유효성을 입증하였다.

• 한국지리정보학회지
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• 제17권4호
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• pp.28-39
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• 2014

최근 국내외적으로 육상과 해상에 대한 3차원 지리정보의 연계 활용이 가능한 통합시스템 구축을 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 육상에 대한 3차원 지리정보구축 작업은 항공 Lidar의 도입으로 인하여 높은 정확도로 넓은 지역의 위치정보 획득이 용이해짐에 따라 3차원 지형모델링에 관한 연구도 활발히 진행되고 있다. 또한 해상분야에서도 관련기관들이 해양지리정보체계(MGIS : Marine Geographic Information System) 구축과 활용을 위한 연안해역에 대한 각종 해양정보를 조사 및 측량하고 있다. 그러나 아직까지 육상과 해상에 대한 통합 지리정보시스템을 구축하기에는 육상과 해상의 좌표계와 기준면 등이 일치하지 않아 많은 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 항공 Lidar 자료와 멀티빔 음향측심(Multibeam Echo Sounder) 자료를 이용하여 육상과 해상에 대한 좌표계와 기준면을 일치시킨 후 통합 지형도를 제작하여 통합 지형공간정보를 구축하였다. 통합 지형공간정보 데이터에 대한 정확도 검증을 위하여 임의의 지점 10곳을 선정하여 분석한 결과 수심에 대한 RMSE가 0.46m로 IHO(국제수로기준 : International Hydrographic Organization)에서 규정하는 수심정확도 0.5m에 만족함을 알 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제14권4호
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• pp.249-258
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• 2003

흡수선량 측정의 정확성을 향상시키기 위하여 기존의 공기커마 혹은 조사선량 표준에서 물 흡수선량 표준으로 선량측정의 패러다임이 변화하고 있다. 본 연구는 기존의 프로토콜에서 물 흡수선량 기반의 프로토콜로의 전환을 모색하는 입장에서 현재 임상에서 널리 사용하고 있는 IAEA TRS­277과 물 흡수선량 표준에 토대를 두고 있는 IAEA TRS­398 및 AAPM TG­51 프로토콜에 대하여 동일한 기준깊이에서 물 흡수선량을 측정하여 상호 비교하였다. Varian 2100 C/D 선형가속기로부터의 세 종류의 전자선 에너지에 대해 PTW 30002 원통형 이온함과 Markus 및 Roos 평행평판형 이온함을 사용하여 측정하였고 $^{60}$Co에서의 공기커마 및 물 흡수선량 교정정수는 식품의약품안전청으로부터 받아 사용하였다. 공기커마 표준에 기반한 프로토콜과 물 흡수선량 표준에 기반한 프로토콜간에는 2% 이내의 차이를 보임으로써 사용자 기관에서는 자체적인 확인을 거쳐 공기커마 기반의 프로토콜에서 물 흡수전량 기반 프로토콜로의 전환을 적극 검토해 볼 필요가 있다. 물 흡수선량 기반의 프로토콜간에는 원통형 이온함의 경우 0.5% 이내에서 잘 일치하였고 평행평판형 이온함의 경우에도 고 에너지 전자선을 이용한 교차 교정을 하면 0.7% 이내에서 잘 일치하였다. 사용한 모든 프로토콜과 전자선 에너지에 대해 원통형 이온함과 평행평판형 이온함간에는 2% 이내의 차이를 보였으나 선량측정의 정확성을 향상시키기 위해 물 흡수선량 표준에 기반한 프로토콜의 권고에 따라서 하한에너지 이하의 전자선의 경우는 원통형 이온함 대신에 평행평판형 이온함을 사용함이 타당하다고 사료된다.

• 한국대기환경학회지
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• 제21권1호
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• pp.1-14
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• 2005

In this study, a Long Path Differential Optical Absorption Spectroscopy system (K-JIST LP-DOAS) has been used to simultaneously measure atmospheric monoaromatic hydrocarbons and other trace compounds. The validity of the K-JIST LP-DOAS for measuring atmospheric monoaromatic hydrocarbons was tested during a field campaign between 12 February and 14 March 2003 at an urban site in Seoul, Korea through inter-comparative measurements against a collocated on-line Gas Chromatography (GC) system. The concentrations of benzene, toluene, p-xylene, and m-xylene were measured with the K-JIST LP-DOAS system in the UV region (239～302 nm) over a 740 m beam path. For the other trace compounds, a longer spectral range (299～362 nm) was used. In order to remove the interference of atmospheric abundant species (such as oxygen, sulfur dioxide and ozone), two oxygen optical density spectra obtained at two pathlengths, 697 and 1133m, and reference spectra of sulfur dioxide and ozone were incorporated in the fitting procedure. The mean concentrations measured by our LP-DOAS during the measurement period were 0.77 ($\pm$0.38) ppbv for benzene, 3.68 ($\pm$1.90) ppbv for toluene, 0.41 ($\pm$0.19) ppbv for p-xylene, 0.54 ($\pm$0.24) ppbv for m-xylene. The concentration data of benzene, toluene, p-xylene and m-xylene obtained by our LP-DOAS were found to be in relatively good correlations with those of the online GC system. Pearson's coefficients in the observed concentrations between LP-DOAS and on-line GC were 0.84 for benzene, 0.83 for toluene and 0.65 for m,p-xylene. This study suggests that the LP-DOAS system can be used to provide reliable information on both the mixing ratios and temporal distribution characteristics of monoaromatic hydrocarbons in the urban air.