• Geomechanics and Engineering
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• 제30권3호
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• pp.259-272
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• 2022

Rockburst is a dynamic, multivariate, and non-linear phenomenon that occurs in underground mining and civil engineering structures. Predicting rockburst is challenging since conventional models are not standardized. Hence, machine learning techniques would improve the prediction accuracies. This study describes decision based uncertainty models to predict rockburst in underground engineering structures using gradient boosting algorithms (GBM). The model input variables were uniaxial compressive strength (UCS), uniaxial tensile strength (UTS), maximum tangential stress (MTS), excavation depth (D), stress ratio (SR), and brittleness coefficient (BC). Several models were trained using different combinations of the input variables and a 3-fold cross-validation resampling procedure. The hyperparameters comprising learning rate, number of boosting iterations, tree depth, and number of minimum observations were tuned to attain the optimum models. The performance of the models was tested using classification accuracy, Cohen's kappa coefficient (k), sensitivity and specificity. The best-performing model showed a classification accuracy, k, sensitivity and specificity values of 98%, 93%, 1.00 and 0.957 respectively by optimizing model ROC metrics. The most and least influential input variables were MTS and BC, respectively. The partial dependence plots revealed the relationship between the changes in the input variables and model predictions. The findings reveal that GBM can be used to anticipate rockburst and guide decisions about support requirements before mining development.

• Wind and Structures
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• 제34권2호
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• pp.215-230
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• 2022

Majority of transmission line system failures at many locations worldwide have been caused by severe localized wind events in the form of tornadoes and downbursts. This study evaluates the structural response of two different transmission line systems under equivalent F2 tornadoes obtained from real incidents. Two multi-span self-supported transmission line systems are considered in the study. Nonlinear three-dimensional finite element models are developed for both systems. The finite element models simulate six spans and five towers. Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations are used to develop the tornado wind fields. Using a proper scaling method for geometry and velocity, full-scale tornado flow fields for the Stockton, KS, 2005 and Goshen County WY, 2009 are developed and considered together with a previously developed tornado wind field. The tornado wind profiles are obtained in terms of tangential, radial, and axial velocities. The simulated tornadoes are then normalized to the maximum velocity value for F2 tornadoes in order to compare the effect of different tornadoes having an equal magnitude. The tornado wind fields are incorporated into a three-dimensional finite element model. By varying the location of the tornado relative to the transmission line systems, base shears of the tower of interest and peak internal forces in the tower members are evaluated. Sensitivity analysis is conducted to assess the variation of the structural behaviour of the studied transmission lines associated with the location of the tornado relative to the tower of interest. The tornado-induced forces in both lines due to the three different normalized tornadoes are compared with corresponding values evaluated using the simplified load case method recently incorporated in the ASCE-74 (2020) guidelines, which was previously developed based on the research conducted at Western University.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제12권1호
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• pp.31-41
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• 2010

본 연구에서는 실험 및 수치해석적인 접근방법을 통하여 대심도 과지압 구간에서 발생하는 암반의 스폴링(spalling) 및 팽창모드에 대한 모델링 기법을 연구하였다. 이에 대한 실험적 접근 방법으로서 축 방향 압축을 받는 직사각형 인공암석보(beam)에 4점 휨 시험을 결합한 축방향 압축 휨 시험을 수행하여 대심도 지하공간의 응력모드와 유사한 조건 하에서의 암석의 균열 팽창 및 스폴링 과정을 고찰하였다. 또한, 수치해석적 접근방법으로서 기존의 연속체 해석으로는 모사하기 힘든 암석의 균열과정 및 팽창특성을 개별 입자해석 프로그램인 PFC2D를 이용하여 모델링 하였다. 본 연구 결과 휨 실험에서 구한 팽창시점은 스폴링에 요구되는 응력수준을 평가하는데 중요한 지표가 됨을 알 수 있었으며, 또한 수치해석 결과도 유사한 결과를 모사할 수 있음을 보여주었다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제25권2호
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• pp.187-192
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• 2013

목 적: 좌측 유방암 환자 치료 시 4D-CT를 이용하여 기존에 호흡이 고려되지 않았던 치료와 비교하여 심장의 체적 변화와 호흡에 따른 심장의 선량 차이를 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 2012년 3월부터 5월까지 본원에 내원한 2문 접선조사로 치료받은 좌측 유방암 환자 10명을 대상으로 하였다. 좌측 유방이 충분히 포함될 수 있도록 FOV (Field-of-view)를 설정하고 자유 호흡 상태의 일반 CT (Free-Breathing CT)와 4D-CT를 통해 영상을 획득하였다. 선량은 50.4 Gy (1.8 Gy/28 fraction)로 필요에 따라 추가적으로 계획용표적체적(PTV: Planning target volume)에 전자선 1문 조사 9 Gy (1.8 Gy/5 Fraction)를 처방하였고 선량체적히스토그람(Dose Volume Histogram)를 이용하여 심장에 받는 선량과 체적을 비교 분석하였다. 결 과: Free-Breathing CT 영상과 4D-CT 영상의 심장에 받는 선량과 체적을 비교 분석한 결과 4D-CT 영상에서 심장의 체적이 최대 40.5% 크게 나타났으며 또한 심장의 총 흡수선량도 최대, 최소, 평균선량이 최대 8.8%, 27.9%, 37.4% 높게 나타났다. 결 론: 4D-CT를 촬영하여 호흡을 고려한 치료계획이 Free-Breathing CT 영상으로 치료 계획한 것 보다 환자의 심장선량이 높게 조사된 것으로 나타났다. 따라서 심장과 근접한 좌측 유방 방사선치료 시 심장박동에 의한 심장의 체적변화를 고려한 치료계획을 세워야 할 것으로 사료된다.

• 한국산림과학회지
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• 제65권1호
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• pp.74-79
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• 1984

우리나라산(産) 버드나무류(類) 중(中) 사시나무속(屬) 6 수종(樹種), 버드나무속(屬) 5 수종(樹種)을 선택(選澤)하여 간재(幹材)의 대질부(木質部) 조직특성중(組織特性中) 방사조직(放射組織)에 대(對)한 해부학적(解剖學的) 식별(識別)에 관(關)하여 조사(調査)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 방사조직(放射組織)의 형(型)은 사시나무속(屬)은 단열동성(單列同性)이고, 버드나무속(屬)은 단열이성(單列異性)이었다. 버드나무속(屬)의 단열이성방사조직(單列異性放射組織) 중(中) 직립세포(直立細胞)를 장방형(長方型)과 정방형(正方型)으로 세분(細分)했다. 평복세포(平伏細胞) 방사조직장(放射組織長)은 사시나무속(屬)이 최소(最少) 및 최대치(最大値)가 $26.84{\sim}212.28{\mu}$, 버드나무속(屬)이 $46.36{\sim}170.80{\mu}$의 범위(範圍)였고, 또 버드나무속(屬)의 직립세포(直立細胞)에 있어서 장방형(長方型)은 $26.84{\sim}70.76{\mu}$, 정방형(正方型)은 $17.08{\sim}43.92{\mu}$ 범위(範圍)였다. 평복세포(平伏細胞)의 방사조직폭(放射組織幅)은 사시나무속(屬)이 최소(最少) 및 최대치(最大値)가 $12.20{\sim}24.40{\mu}$, 버드나무속(屬)이 $12.20{\sim}26.84{\mu}$의 범위(範圍)였고, 또 버드나무속(屬)의 직립세포(直立細胞)에 있어서 장방형(長方型)은 $9.76{\sim}41.48{\mu}$, 정방형(正方型)은 $19.52{\sim}46.36{\mu}$ 범위(範圍)였다. 촉단면상(觸斷面上)에서 방사조직(放射組織)의 고(高)는 사시나무속(屬)이 $65.88{\sim}414.80{\mu}$, 버드나무속(屬)이 $65.88{\sim}439.20{\mu}$의 범위(範圍)이였다. 방사조직(放射組織)의 폭(幅)은 사시나무속(屬)이 $4.88{\sim}24.40{\mu}$, 버드나무속(屬)이 $7.32{\sim}21.96{\mu}$의 범위(範圍)였었다. 촉단면상(觸斷面上)에서의 방사조직(放射組織)의 수(數)(세포고(細胞高))는 사시나무속(屬)이 3~26 세포고(細胞高)이고 버드나무속(屬)이 2~21 세포고(細胞高)이었다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제16권7호
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• pp.2889-2894
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• 2015

Background: To investigate the impact of the breast size, shape, maximum heart depth (MDH), and chest wall hypotenuse (the distance connecting middle point of the sternum and the length of lung draw on the selected transverse CT slice) on the volumetric dose to heart with whole breast irradiation (WBI) of left-sided breast cancer patients. Materials and Methods: Fifty-three patients with left-sided breast cancer undergoing adjuvant intensity-modulated radiotherapy (IMRT) were enrolled in the study. The primary breast size and shape, MHD and DCWH (chest wall hypotenuse) were contoured on radiotherapy (RT) planning CT slices. The dose data of hearts were obtained from the dose-volume histograms (DVHs). Data were analyzed by one-way analysis of variance (ANOVA), Student's t-test and linear regression analysis. Results: Breast size was independent of heart dose, whereas breast shape, MHD and DCWH were correlated with heart dose. The shapes of breasts were divided into four types, as the flap type, hemisphere type, cone type and pendulous type with heart mean dose being $491.8{\pm}234.6cGy$, $752.7{\pm}219.0cGy$, $620.2{\pm}275.7cGy$, and $666.1{\pm}238.0cGy$, respectively. The flap type of breasts shows a strong statistically reduction in heart dose, compared to others (p=0.008 for V30 of heart). DCWH and MHD were found to be the most important parameters correlating with heart dose in WBI. Conclusions: More attention should be paid to the heart dose of non-flap type patients. The MHD was found to be the most important parameter to correlate with heart dose in tangential WBI, closely followed by the DCWH, which could help radiation oncologists and physicsts evaluate heart dose and design RT plan in advance.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제14권1호
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• pp.45-54
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• 1986

A study was conducted to determine the physical properties related to drying characteristics, the seasonal air drying curves and the kiln drying schedule for taun lumber imported and utilized. This kiln drying schedule was found by oven drying and developed by pilot testing of green lumber and partially air dried lumber. The results of this study were as follows; 1. Average green specific gravity and standard deviation of heartwood lumber were 0.60${\pm}$0.03 and those of sapwood lumber were 0.64${\pm}$0.02. 2. Radial shrinkage from green to air dry and from green to oven dry were 3.05 percent and 5.96 percent respectively, and tangential shrinkage from green to air dry and to oven dry were 5.49 percent and 8.74 percent respectively. 3. Drying time for 25mm thick green lumber (50 percent moisture content) air dried to 30 percent moisture content were 14 days in springtime. 6 days in summertime, and 12 days in autumntime, whereas for 50mm thick lumber in 36 days in springtime, 18 days in summertime, 38 days in autumntime. 4. Kiln drying schedules developed by oven drying were T8-B3 for 25mm thick lumber and T5-B2 for 50mm thick lumber. 5. Kiln drying curves of green 25mm and 50mm thick lumber were similar to those of partially air dried lumber from the level of 30 percent average moisture content. Green 25mm thick lumber (55.7 percent moisture content) was dried to 9.3 percent moisture content in 101.5 hours and green 50mm thick lumber (65.6 percent moisture content) was dried to 11.5 percent moisture content in 526 hours. 6. End checking for green 25mm thick lumber occured in 49.6 percent moisture content and reached maximum amount in 27.6 percent moisture content and closed in 15.8 percent moisture content. 7. End checking for green 50mm thick lumber and partially air dried lumber developed and reached maximum amount earlier then for 25mm thick lumber. 8. Final moisture content of surface layer for 50mm thick lumber was one half of that of core, and moisture content equalized in the lumber after nine days of room conditioning. 9. Casehardening for 50mm thick lumber was slight and was conditioned after nine days of room stroage. 10. Drying defects, such as end checking and surface checking, were not observed and the quality of dry lumber was first.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권1호
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• pp.1-12
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• 2022

소형무인기의 틸팅방식 추진장치로 소형덕티드팬을 적용하였을 때 나타나는 공력특성을 분석하기 위해 직경 104mm 전기추진 덕티드팬의 공력특성을 풍동시험을 통해 살펴보았다. 소형무인기 운영조건에서 나타나는 현상을 살펴보기 위해 OPPAV 축소시제기의 제자리비행, 전진비행 및 천이비행 조건을 시험조건으로 채택하였으며, 6분력 발란스를 사용하여 덕티드팬의 추력 및 측력, 토크를 측정하였다. 비행체 주날개 및 꼬리날개에 영향을 미칠 수 있는 팬 후류를 파악하기 위해 5공 프로브를 사용하여 덕트 후방 250mm 단면의 3차원 속도벡터를 측정하였다. 제자리비행 및 전진비행 조건에서 덕티드팬의 추력 및 토크 특성을 파악하였으며, OPPAV 축소시제기에 적용하기 위한 조건을 도출하였다. 천이비행 조건에서 틸트각 40° 이하에서는 각도가 변하여도 추력이 유지되는 특성을 보이고 있으며 그 이후 각에서는 점차 증가하는 경향이 나타났다. 측력은 틸트각 75°까지 지속적으로 증가하는 경향이 나타났다. 제자리비행 및 전진비행 조건에서 60m/s 수준의 축방향 속도성분과 12m/s 수준의 원주방향 속도성분이 측정되었다. 틸트각이 증가함에 따라 축방향 속도 최대값 위치가 회전중심선을 벗어나는 경향이 나타나고 있으며, 단면 와류 중심도 유사한 위치로 이동하는 경향이 나타나고 있다.

• 수산해양기술연구
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• 제31권4호
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• pp.423-434
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• 1995

수산업분야의 생력화와 조업공정의 단축으로 새로운 활로를 개척할 수 있는 방안으로 보조기계들의 유압화 및 대형화에 사용되는 후벽 유압실린더는 작동응력 거동의 분석과 파손예측의 정확성이 강구되어야만 기계고장으로 인한 해난사고의 개연성을 미연에 감소시킬 수 있다. 균일한 내압을 받는 대형선박용 유압실린더를 수치해석적 방법인 경계요소법을 사용하여 각종 응력 해석의 시도는 엄밀해나 유한요소법의 결과와 비교적 양호하게 일치하고 있다. 축대칭 형상에 대한 반경방향 응력이나 원주방향 응력의 BEM 해석결과는 단일절점과 이중절점 모두 최대 25MPa의 압축응력이나 최대 52MPa의 인장응력이 작용하고 있으므로 재료의 허용응력내에서 작동하고 있음을 알 수 있다. 이중절점 형상함수(double node shape function)를 사용하여 원통형 형상의 구조물에 대한 수치계산 결과의 정확도를 높힐수 있었으며 입력데이터의 증가는 오차감소에 기여하였으나 프로그램의 실행시간(run-time)을 증가시켰다. 코너에서의 트랙션벡터의 불연속 현상을 해결하기 위한 이중절점의 사용은 영역 내부해의 안정성을 확보하였고 경계부근에서의 내부해의 발산을 제거하기 위한 이중지수형 적분법 사용은 해석결과의 오차를 효과적으로 감소시켰다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제30권3호
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• pp.65-73
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• 2019

Purpose: We evaluated the motion-induced dosimetric effects on the field-in-field (FIF) technique for whole-breast irradiation (WBI) using actual patient organ motion data obtained from cine electronic portal imaging device (cine EPID) images during treatment. Materials and Methods: Ten breast cancer patients who received WBI after breast-conserving surgery were selected. The static FIF (SFIF) plan involved the application of two parallel opposing tangential and boost FIFs. To obtain the amplitude of the internal organ motion during treatment, cine EPID images were acquired five times for each patient. The outside contour of the breast (OCB) and chest wall (CW) contour were tracked using in-house motion analysis software. Intrafractional organ motion was analyzed. The dynamic FIF (DFIF) reflecting intrafractional organ motion incorporated into the SFIF plan was calculated and compared with the SFIF in terms of the dose homogeneity index (DHI_90/10) for the target and V₂₀ for the ipsilateral lung. Results: The average motion amplitudes along the X and Y directions were 1.84±1.09 mm and 0.69±0.50 mm for OCB and 1.88±1.07 mm and 1.66±1.49 mm for CW, respectively. The maximum motion amplitudes along the X and Y directions were 5.53 and 2.08 mm for OCB and 5.22 and 6.79 mm for CW, respectively. Significant differences in DHI_90/10 values were observed between SFIF and DFIF (0.94 vs 0.95, P<0.05) in statistical analysis. The average V₂₀ for the lung in the DFIF was slightly higher than that of the SFIF in statistical analysis (19.21 vs 19.00, P<0.05). Conclusion: Our findings indicate that the FIF technique can form a safe and effective treatment method for WBI. Regular monitoring using cine EPID images can be effective in reducing motion-induced dosimetric errors.