• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제26권1호
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• pp.12-17
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• 2015

본 연구에서 한국형 중이온 가속기 RAON에서의 의생물 실험을 위하여 요구되는 빔 조건을 만족할 수 있도록 Monte Carlo 전산모사를 통한 노즐 설계를 최적화하고자 하였다. 의생명 실험을 위한 빔 조건으로 최대 조사면 크기, 선량균일도 그리고 빔 오염도의 특정 조건을 만족하는 $C^{12}$ 빔 생산이 요구되었다. 이때 최적화된 빔 노즐 설계를 위하여 Monte Carlo 시뮬레이션인 GEANT4 toolkit이 사용되었다. $15{\times}15cm^2$ 이상의 빔 조사면 크기와 3% 이내의 선량 균일도 그리고 전체 선량의 5% 보다 낮은 빔 오염도를 기본적인 조건으로 설정 되었다. 조사면 크기는 쌍극자 자석에 의해서 빔의 각도를 기울여 원형으로 회전하면서 쌍극자 자석의 아래쪽에 위치한 산란판의 두께를 조정하여 최적화 하였다. 빔 스캐닝 각도와 산란판의 두께는 Monte Carlo 시뮬레이션 분석에 의해서 각각 $0.5^{\circ}$와 0.05 cm로 최적의 값을 나타내었다. 선량 균일도와 최대 조사면 크기를 만족하기 위하여 static과 scanning beam을 복합하는 기술을 이용한 새로운 빔 전달 방법을 소개하였다. 중앙 고정용 빔과 빔 축으로부터 $0.5^{\circ}$ 경사각을 가지고 회전하는 빔과 경사각이 없이 바로 들어오는 빔을 조합하여 선량균일도가 1.1%와 빔 조사면의 최대크기가 $15{\times}15cm^2$가 되는 것을 확인하였다. 빔 오염도는 $C^{12}$ 이온과 다른 입자들에 의해서 전달된 흡수선량의 비율로 나타내었다. 물등가 깊이(water equivalent depth) 5 cm에서 17 cm 사이에서의 빔 오염도는 전체 선량에서의 2.5% 미만임을 확인하였으며 이와 같은 결과를 바탕으로, 본 연구에서는 의생명 실험을 위하여 요구되는 빔 조건을 만족하는 노즐 구조를 설정할 수 있었다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제30권1호
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• pp.13-23
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• 2007

유방촬영장치가 screen-film system에서 최근에는 빠른 속도로 digital system으로 교체되고 있는 추세이다. Digital system이 screen-film system에 비해 여러 가지 장점을 가지고 있다. 그 중의 하나가 digital detector가 screen-film보다 X선 흡수효율이 더 높으며, digital system 중에서도 direct digital detector가 indirect digital detector보다 흡수효율이 높다. 이에 입각하면 촬영 시 적은 선량을 주어도 되기 때문에 환자피폭선량이 감소한다. 그러나 임상 방사선사들이 느끼는 바는 달랐다. 따라서 이번 연구에서는 screen-film mammography system, computed mammography system, indirect digital mammography system, direct digital mammography system에서 glandularity가 30%, 50% 및 70%인 세 종류의 유방조직 등가팬텀을 이용하여 평균유선선량(AGD)을 측정하여 다음과 같은 결론을 얻었다. Screen-film보다 digital detector가 X선 흡수효율이 높지만, glandularity가 30%인 경우의 AGD는 오히려 SFM에서 가장 낮았고, 그다음 CM, IDM, DDM 순으로 증가되었다. 자동노출장치로 설정하였지만 두께나 glandularity에 따라 target/filter의 조합이 바뀌지 않고 Mo/Mo으로 계속 사용된 SFM에서는 AGD가 급격히 증가되었다. 따라서 높은 glandularity를 가진 두꺼운 팬텀을 위한 고에너지 촬영에서는 SFM에서 AGD값이 가장 높았고, 저에너지 촬영에서는 DDM에서 AGD값이 가장 높았다. 그러나 target/filter의 조합이 다양하게 바뀐 CM에서는 두께나 glandularity에 따른 AGD의 곡선이 가장 완만하게 증가하였으며, AGD값이 가장 낮았다. 이와 같이 두께와 glandularity가 증가함에 따라 target/filter의 조합이 Mo/Mo에서 Mo/Rh으로 더 증가하면 Rh/Rh으로 바뀌는 것이 AGD의 증가량이 적어 환자의 피폭선량 측면에서 바람직하다. 따라서 유방촬영에서 환자의 피폭선량을 평가하기 위해서는 검출효율 외에도 여러 가지 촬영 변수가 중요한 역할을 한다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.11-21
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• 2009

2방향 중공슬래브 시스템은 슬래브 두께가 증가해도 자중은 크게 증가하지 않으면서 솔리드 슬래브에 비해서 휨강성이 크게 저하되지 않는 장점이 있다. 따라서 최근 넓은 바닥판 구조에 대한 수요가 커지면서 2방향 중공슬래브 시스템에 대한 관심이 증가하고 있다. 그러나 이러한 장스팬 구조의 경우 바닥판 진동의 증가에 의한 사용성에 문제가 발생할 수 있고 특히 2방향 중공슬래브의 경우 기존의 구조시스템과 동적특성이 상이하다. 따라서 본 연구에서는 기존의 라멘조 시스템과 2방향 중공슬래브 시스템의 바닥진동성능을 보행하중을 가하여 검토해 보았다. 본 연구에서는 해석의 효율성을 위하여 2방향 중공슬래브의 동적특성을 정확히 나타낼 수 있는 등가의 플레이트 모델을 사용하여 시간이력해석을 수행하였다. 해석결과를 바탕으로 일본건축학회와 미국표준협회에서 제안하는 진동성능평가 기준을 이용하여 진동성능 평가를 수행한 결과 2방향 중공슬래브가 사무실 수준의 진동성능을 만족하고 있는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제2권2호
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• pp.49-56
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• 2001

저주파공진에서의 소음저감을 위한 압전단일패널에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 압전단일패널은 압전재료를 평판 구조물에 부착하고, 션트회로를 압전재료에 연결한 구조물이다. 구조물의 저주파공진에서의 전달 소음저감을 위하여 압전감쇠를 이용하였다. 압전감쇠의 파라메터 튜닝은 제안한 새로운 방법을 적용하였다. 이 방법은 전기적 임피던스모델을 기초로 하여 공진회로에서 에너지 소산이 최대가 되도록 하는 방법으로 구조물에 부착된 압전재료에서 전기적 임피던스를 측정하여 시스템의 공진주파수 근처에서 등가 전기 회로를 구성하였다. 압전감쇠를 위한 공진션트 회로는 직렬로 연결된 저항과 인덕터로 구성되었으며, 저항과 인덕터는 회로에서 소산되는 에너지가 최대가 될 수 있는 값으로 최적설계 하였다. 압전단일패널의 전달 소음저감성능은 음향터널을 이용하여 실험을 수행하였다. 음향터널은 사각단면이며 소음 원으로 터널의 한 쪽 끝에 스피커가 설치되었다. 패널은 터널의 중앙에 설치하여 투과 음압을 측정하였다. 압전감쇠를 통하여, 공진주파수에서의 좋은 소음 저감을 얻었다. 압전감쇠를 이용한 압전단일패널은 간단하고 경계적인 측면에서 소음 저감을 위한 유망한 기술이다.

• Imaging Science in Dentistry
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• 제46권3호
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• pp.203-210
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• 2016

Purpose: The purpose of this study was to investigate appropriate contrast reference values (CRVs) by comparing the contrast in phantom and clinical images. Materials and Methods: Phantom contrast was measured using two methods: (1) counting the number of visible pits of different depths in an aluminum plate, and (2) obtaining the contrast-to-noise ratio (CNR) for 5 tissue-equivalent materials (porcelain, aluminum, polytetrafluoroethylene [PTFE], polyoxymethylene [POM], and polymethylmethacrylate [PMMA]). Four panoramic radiographs of the contrast phantom, embedded in the 4 different regions of the arch-form stand, and 1 real skull phantom image were obtained, post-processed, and compared. The clinical image quality evaluation chart was used to obtain the cut-off values of the phantom CRV corresponding to the criterion of being adequate for diagnosis. Results: The CRVs were obtained using 4 aluminum pits in the incisor and premolar region, 5 aluminum pits in the molar region, and 2 aluminum pits in the temporomandibular joint (TMJ) region. The CRVs obtained based on the CNR measured in the anterior region were: porcelain, 13.95; aluminum, 9.68; PTFE, 6.71; and POM, 1.79. The corresponding values in the premolar region were: porcelain, 14.22; aluminum, 8.82; PTFE, 5.95; and POM, 2.30. In the molar region, the following values were obtained: porcelain, 7.40; aluminum, 3.68; PTFE, 1.27; and POM, - 0.18. The CRVs for the TMJ region were: porcelain, 3.60; aluminum, 2.04; PTFE, 0.48; and POM, - 0.43. Conclusion: CRVs were determined for each part of the jaw using the CNR value and the number of pits observed in phantom images.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.93-107
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• 2013

입상체의 열전도도 산정에 관한 연구는 다공질 매질이나 지반공학에서 다양하게 사용될 수 있다. 입상체의 열전도도 산정은 입자들 사이의 에너지 관계에 대한 모사를 통해 "유효 열전도도"를 획득하는 것으로 발전하였다. 본 연구는 불포화토의 유효 열전도도를 산정하기 위해 3차원 개별 요소법을 이용하여 입자를 생성하고 기존 네트워크 모델을 수정하여 적용하였다. 수정된 네트워크 모델을 검증하기 위해 3가지 다른 크기의 글라스 비즈와 주문진사를 이용하여 실내시험을 통해 흙-수분 특성 곡선과 포화도에 따른 시료의 열전도도를 산정하였다. 수정된 네트워크 모델에서는 흙-수분 특성 곡선을 사용하여 입자 사이의 평균 유효 열전달 실린더 반경을 조정하고 모델에 적용하였다. 일련의 실내시험과 수정된 네트워크 모델을 사용하여 결과를 비교한 결과, 흙-수분 특성 곡선을 적용한 네트워크 모델은 주어진 불포화 조건에서 입상체 시료의 유효 열전도도를 합리적으로 모사할 수 있는 것으로 나타났다. 또한, 포화상태의 유효 열전달 실린더 반경 계수로 정규화한 예측식을 제안하였다. 제안한 예측식을 통해 기존 네트워크 모델을 사용하여 불포화 상태에서 입상체의 유효 열전도도를 산정할 수 있다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제15권3호
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• pp.231-239
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• 2003

과거 수 십년 동안 강박스 거더 교량은 휨과 비틀림에 대한 저항능력과 미적인 측면에서의 우수성으로 인해 많은 시공현장에서 건설되었다. 그러나 박스거더는 편재하된 하중 상태에서 단면의 뒤틀림과 뒴 현상을 경험하게 되는데 이는 박스거더의 단점으로 작용한다. 그러한 뒤틀림과 뒴 현상에 의해 발생하는 뒤틀림 응력들을 제어하기 위해서 일반적으로 박스거더 내부에 다이아프램을 설치하게 된다. 현재까지 건설된 강박스 거더 교량의 다이아프램의 형태는 충복 형태, 프레임 형태 그리고 트러스 형태 등이다. 본 연구의 목적은 매개변수 연구를 통해서 적절한 다이아프램 강성 비를 산정 하는 것과 산정된 강성 비에 근거하여 내부 다이아프램의 간격과 수를 제안하는 것이다. 대상교량은 단실 단면을 갖는 연속화된 직선 강박스 거더 교량이고, 주요한 매개변수는 단면의 형상, 경간 수, 등가 지간장, 내부 다이아프램 강성 그리고 내부 다이아프램 간격 등이다. 매개변수 연구를 통해서 적절한 내부 다이아프램 강성 비의 산정 그리고 내부 다이아프램의 간격과 수가 제안될 것이다.

• KSBB Journal
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• 제21권3호
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• pp.224-229
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• 2006

전산모사 프로그램인 FEMLAB을 이용하여 chiral center를 가지고 있는 racemate인 ibuprofen의 R-form과 S-form의 분리 전산모사 결과와 Kromasil KR100-5CHI-TBB 칼럼을 사용하여 HPLC를 통한 실험데이터를 비교 분석하였다. Hexane/t-BME/acetic acid(45:55:1 v/v%)의 이동상의 조건에서 이론단수(number of theoretical plates), 이론단높이(HETP; Height Equivalent to a Theoretical Plate)을 구하여 축방향 확산계수($Deff_i$)를 계산하였다. PIM(Pulsed Input Method)을 사용하여 분석한 결과 ibuprofen의 농도가 증가할수록 Langmuir 등온흡착식을 따르는 비선형 거동을 보였고, 각 농도에서의 체류시간($t_R$)과 phase ratio를 이용하여 비경쟁적 Langmuir 등온흡착식의 매개변수를 추산하였고, 이 매개변수를 이용하여 경쟁적 Langmuir 등온흡착식을 결정하였다. 실험을 통해 얻은 데이터를 FEMLAB 적용하여 등온흡착식의 변화에 따른 용리띠의 변화와 두 성분이 컬럼을 이동하는 동안 두 성분간 분리 과정을 관찰하였다. Ibuprofen의 농도, 유속을 변화시키면서 실험결과와 전산모사결과를 비교한 결과 실험결과와 전산모사결과가 비슷한 경향성을 보였다. 이와 같이 FEMLAB 전산모사 프로그램의 실험적용 가능성을 확인하였고. 실험과 일치하는 전산모사데이터를 얻기 위해서 고정상내의 세공에서의 물질전달을 포함하는 물질수지식의 적용과 비선형 흡착평형식에 대한 좀 더 정확한 식이 요구된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제18권1호
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• pp.21-28
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• 2006

목 적: 10 MV X-선의 선형가속기를 이용하여 두경부종양 및 임파선 전이 환자를 치료할 시 피부표면 종양에 균일한 선량을 부여하기 위하여 조직 등가물질로 산란판을 제작하였으며 팬톰을 이용한 피부선량을 측정하여 그 효과를 평가하였다. 대상 및 방법: 조직 등가 물질인 lucite로 산란판을 제작하여 가속기의 콜리메이터와 피부사이에 부착하였으며 조사면적의 크기($5{\times}5{\sim}30{\times}30cm^2$)와 산란판 두께 및 피부와 산란판 간의 거리에 따른 피부 및 체표 0.4 cm에서의 선량 변화를 측정하였다. 또한 자체 제작한 산란 판의 체표 선량 증강 효과를 평가하기위해 볼루스를 이용한 체표 선량을 측정하여 그 효과를 비교하였다. 결 과: 10 MV X-선 선형가속기와 피부 사이에 산란판을 설치하여 피부선량이 증가 되었으며 산란판의 위치에 따라 피부선량이 변화되었고, 0.4 cm 깊이의 선량과 최대선량지점이 피부표면쪽으로 이동하였다. 산란판이 일정할 경우 조사면적이 커질수록 표면선량이 증가하고 최대 선량점은 피부표면 방향으로 이동하였다. 또한 산란판의 두께가 두꺼울수록 표면선량이 증가하고 최대 선량점은 피부표면 방향으로 이동하였다. 결 론: 10 MV X-선을 이용하여 두경부 종양 및 임파선 전이 암을 치료할 경우 산란판을 이용하여 이차산란 전자를 피부표면 앞에서 발생시킴으로써 표면근접부의 선량을 증가시켜 종양부위에 균일한 선량을 조사할 수 있었다. 본 연구에서는 조사면적에 따라 적정 산란판 조건을 찾아 임상에서 유용하게 사용하고자 하였으며, 1.2 cm, 1.8 cm 두께의 산란판을 피부로부터 7 cm에 위치 시켰을때 $10{\times}10cm^2$ 조사면적의 표면선량이 각각 60%, 64%로 측정되었고, 0.4 cm 깊이의 선량이 94%, 94%로 가장 이상적으로 관찰되었다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제4권1호
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• pp.1-23
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• 1979

The use of barley seeder attached to rotary tiller in the rural area has a significant meaning not only for the solution of labor peak season, but also for the increase of land utilization efficiency. The facts that presently being used barley seeders are all based on the mechanical principles of the reverse rotation, center drive and are all using forward rotating tine, which is used to be easily and heavily worn out when it rotates reversely, raise problem of recommending them to rural area in Korea. Therefore, the main objective of the study was to develop new type of rotary tine attachable to barley seeders. To attain the objective the following approaches were applied. (1) The kinematic analysis of reverse rotating barley seeders. (2) The studies on the soil bin and artificial soil. (3) The comparative experiment on the power requirement of prototype tine. The results obtained from the studies are summarized as follow: 1. The kinematic analysis of barley seeder attached to rotary tiller: The following results were obtained from the kinematic analysis for deriving general formulae of the motion and velocity characterizing the rotary tine of barley seeders presently being used by farmers. a) The position vector (P) of edge point (P) in the rotary tine of reverse rotating, center drive was obtained by the following formula. $$P=(vt+Rcos wt)i+Rsin wt j+ \{ Rcos \theta r sin \alpha cos (wt- \beta +\theta r) +Rsin \theta r sin \alpha sin (wt-\beta + \theta r) \} lk $$ b) The velocity of edge point $(P^')$ of reverse rotating, center drive rotary tine was obtained by the following formula. $$(P^')=(V-wR sin wt)i+(w\cdot Rcoswt)j + \{ -w\cdot Rcos \theta r\cdot sin \alpha \cdot sin (wt-\beta +\theta r) + w\cdot Rsin \theta r\cdot sin \alpha \cdot cos (wt- \beta + \theta r \} k $$ c) In order to reduce the power requirement of rotary tine, the angle between holder and edge point was desired to be reduced. d) In order to reduce the power requirement, the edge point of rotary tine should be moved from the angle at the begining of cutting to center line of machine, and the additional cutting width should be also reduced. 2. The studies on the soil bin and artificial soil: In order to measure the power requirement of various cutting tines under the same physical condition of soil, the indoor experiments Viere conducted by filling soil bin with artificially made soil similar to the common paddy soil and the results were as follows: a) When the rolling frequencies$(x)$ of the artificial soil were increased, the densIty$(Y)$ was also increased as follows: $$y=1.073200 +0.070780x - 0.002263x^2 (g/cm^3)$$ b) The absolute hardness $(Y)$ of soil had following relationship with the rolling frequencies$(x)$ and were increased as the rolling frequencies were increased. $$Y=37.74 - \frac {0.64 + 0.17x-0. 0054x^2} {(3.36-0.17x + 0.0054x^2)^3} (kg/cm^3)$$ c) The density of soil had significant effect on the cohesion and angle of internal friction of soil. For instance, the soil with density of 1.6 to 1.75 had equivalent density of sandy loam soil with 29.5% of natural soil moisture content. d) The coefficient of kinetiic friction of iron plate on artificial soil was 0.31 to 0.41 and was comparable with that of the natural soil. e) When the pulling speed of soil bin was the 2nd forward speed of power tiller, the rpm of driving shaft of rotary was similar to that of power tiller, soil bin apparatus is indicating the good indoor tester. 3. The comparative experiment on the power requirement of prototype tine of reverse rotating rotary: According to the preliminary test of rotary tine developed with various degrees of angle between holder and edge pcint due to the kinematic analysis, comparative test between prototype rotary tine with $30 ^\circ $ and $10 ^\circ$ of it and presently being used rotary tine was carried out 2nd the results were as follows: a) The total cutting torque was low when the angle between holder and edge point was reduced. b) $\theta r$ (angle between holder and edge point) of rotary tine seemed to be one: of the factors maximizing the increase of torque. c) As the angle between holder and edge point ($\theta r$) of rotary tine was $30 ^\circ $ rather than $45 ^\circ $, the angle of rotation during cutting soil was reduced and the total cutting torque was accordingly reduced about 10%, and the reduction efficiency of total cutting torque was low when the angle between holder and edge point ($\theta r$) of rotary tine was $10 ^\circ $, which indicates that the proper angle between holder and edge point of rotary tine should be larger than $10 ^\circ $ and smaller than $30 ^\circ $ . From above results, it could be concluded that the use of the prototype rotary tine which reduced the angle between holder and edge point to $30 ^\circ $, insted of $45 ^\circ $, is disirable not only decreasing the power requirements, but also increasing the durabie hour of it. Also forward researches are needed, WIlich determine the optimum tilted angle of rotary brocket, and rearrangement of the rotary tine on the rotary boss.