• 제목/요약/키워드: $X^2$ Histogram

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Block Based Blind & Secure Gray Image Watermarking Technique Based on Discrete Wavelet Transform and Singular Value Decomposition

  • Imran, Muhammad;Harvey, Bruce A.
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권2호
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    • pp.883-900
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    • 2017
  • In this paper block based blind secure gray image watermarking scheme based on discrete wavelet transform and singular value decomposition is proposed. In devising the proposed scheme, security is given high importance along with other two requirements: robustness and imperceptibility. The use of discrete wavelet transform not only improves robustness but the selection of bands with high tolerance towards noise caused an improvement in terms of imperceptibility. The robustness further improved due to the involvement of singular vectors along with singular values in watermark embedding and extraction process. Finally, to achieve security, the selected DWT band is decomposed into smaller blocks and random blocks are chosen for modification. Furthermore, the elements of left and right singular vectors of selected blocks are chosen based on their dependence upon each other for watermark embedding. Various experiments using different images as host and watermark were conducted to examine and validate the proposed technique. Additionally, the proposed technique is tested against various attacks like compression, affine transformation, cropping, translation, X shearing, scaling, Y shearing, filtering, blurring, different kinds of noises, histogram equalization, rotation, etc. Lastly, the proposed technique is compared with state-of-the-art watermarking techniques and their comparison shows significant improvement of proposed scheme over existing techniques.

인공종묘 감성돔(Acanthopagrus schlegeli) 치어에서 발생하는 형태이상의 종류 및 다발성증상에 대한 형태학적 분석 (Morphological Analysis of Patterns of Deformities and Multiple Symptoms in Cultured Blackhead Seabream Acanthopagrus schlegeli Juveniles)

  • 김양수;고현정;이시우;정관식
    • 한국수산과학회지
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    • 제48권4호
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    • pp.474-482
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    • 2015
  • This study aims to investigate the patterns and incidence rates of morphological deformities during artificial fingerling production of blackhead seabream (BSB, Acanthopagrus schlegeli) juveniles by visual and soft X-ray observations of BSB juveniles (n=881) collected from four industrial hatcheries. Using both methods, we observed seven types of external deformity ($11.2{\pm}4.4%$) and eight types of skeletal deformity ($53.4{\pm}5.1%$). Lordosis occurred in all hatcheries with the highest frequency and the mean frequency was $13.1{\pm}4.4%$ (24.5% in total abnormal) by soft X-ray. Although they had a similar standard length (SL), juveniles with lordosis had a significantly lower condition factor and body weight than normally developed juveniles (P<0.05); normal distribution curves of histogram of body proportions, i.e., body height (BH)/head length (HL) and trunk (=SL-HL)/BH, indicated differences between normally developed juveniles and those with lordosis. In addition, 59% of juveniles with lordosis had vertebral curvature of less than $20^{\circ}$, generally at the $17^{th}$ vertebrae. It is expected that the above results will be used as basic data necessary for determining the cause of lordosis and for developing techniques to prevent this symptom in the fingering production industry of BSB juveniles.

포도 '캠벨얼리' 품종에서 발생한 아조변이체의 배수성 및 키메라 형태 검정 (Determination of Chimera Types and Ploidy Level of Sports from 'Campbell Early' Grape (Vitis labruscana))

  • 노정호;박교선;윤해근;도경란;허윤영;김승희;이한찬;류명상;박서준;정성민
    • 원예과학기술지
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    • 제28권6호
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    • pp.996-1002
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    • 2010
  • '캠벨얼리' 아조변이체의 배수성을 flow cytometry(FCM)를 이용하여 검정하였다. 2배체 포도인 '캠벨얼리'와 4배체 포도인 '거봉'과는 달리 '캠벨얼리'에서 발생한 아조변이 3계통의 경우, 잎에서 2배체와 4배체 peak가 동시에 나타났다. 또한 '캠벨얼리' 포도의 과육과 과피의 배수성은 2배체 peak를 보인 반면, '캠벨얼리' 아조변이체는 과피의 배수성은 2배체로, 과육의 배수성은 4배체로 검정되었다. 정확한 염색체 숫자를 알아보기 위해 '캠벨얼리' 유래 아조변이체, '캠벨어리', '거봉' 포도의 근단 조직 염색체 숫자를 현미경 검경하였다. '캠벨얼리'와 '거봉'은 각각 38, 76개의 염색체로 나타난 반면 아조변이체는 2x=38, 4x=76개의 염색체가 혼재한 것으로 나타났다. '캠벨얼리' 아조변이체의 키메라 형태를 알아보기 위하여 신초정단 분열조직을 현미경 관찰하였다. 대조구로 이용된 2배체 '캠벨얼리'와 4배체 '거봉' 포도는 2개의 tunica 층이 corpus층을 덮고 있었으며, 반면에 아조변이체의 경우 첫번째 tunica 층이 독특하게 분할되어 있었다. '거봉' 포도의 정단분열 조직의 세포 크기는 대체로 '캠벨얼리' 포도보다 더 컸다. 아조변이체의 L-2, L-3 층을 이루고 있는 세포 크기는 4배체인 '거봉' 세포와 유사하였으며 가장 바깥쪽 L-1층을 이루고 있는 세포의 크기는 '캠벨얼리' 포도와 유사한 크기였다. 따라서 본 시험의 결과 '캠벨얼리' 포도 품종에서 발생한 아조변이체들은 2-4-4형 키메라의 가능성이 높은 것으로 판단되었다.

비등방성 2차원 확산 기반 필터를 이용한 전산화단층영상 품질 개선 (Image Quality Improvement in Computed Tomography by Using Anisotropic 2-Dimensional Diffusion Based Filter)

  • 성열훈
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.45-51
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    • 2016
  • 본 연구에서는 비등방성 2차원 확산 기반 필터를 이용하여 전산화단층영상(computed tomography, CT)의 노이즈 제거와 공간분해능을 향상하고자 하였다. 실험은 4-채널 다중검출기 전산화단층영상기기(4-channel multi-detector computed tomography, MDCT)를 이용하였으며, CT 영상품질 평가를 위해 미국 의학물리학자협의회(american association of physicists in medicine, AAPM) CT 성능 평가용 팬톰을 사용하였다. X-선 조사 조건은 120 kVp, 100 mAs로 고정한 후 ultra-high resolution으로 10 mm 축 방향 스캔 하였다. 본 연구에서 제안한 비등방성 2차원 확산 기반 필터는 원 영상에 각 픽셀에 가중치 1.2를 곱하고 0.4% 히스토그램 스트레칭을 통해 영상의 대조도를 증가시킨 후 비등방성 2차원 확산 필터를 적용하였다. 그 결과, 공간분해능은 원 영상에서 0.75 mm까지 구분되었지만 제안한 비등방성 2차원 확산 기반 필터 영상에서는 0.40 mm까지 구분되었다. 원 영상의 노이즈는 46.0, 제안한 비등방성 2차원 확산 기반 필터 영상의 노이즈는 33.5로 27.2%가 감소하였다. 우리가 제안한 비등방성 2차원 확산 기반 필터는 CT의 노이즈 제거와 공간분해능을 향상시킬 수 있었다.

호흡주기에 따른 방사선입체조형치료법의 개발 (Development of Conformal Radiotherapy with Respiratory Gate Device)

  • 추성실;조광환;이창걸;서창옥
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제20권1호
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    • pp.41-52
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    • 2002
  • 목적 : 호흡주기에 따른 위치변동 감지센서를 이용하여 종양의 위치가 일정워치에 있을 때만 방사선을 치료하는 호흡 동기치료기구를 제작하고 일정한 호흡주기 상태에서 수행된 CT simulation과 3차원 입체조형치료계획에 따라 방사선을 치료하는 시스템을 개발하고자 하였다. 호흡유무에 따른 종양의 치료 마진(margin)을 측정하고 계획용표적체적(planning target volume:PTV)의 크기에 따른 선량체적표(dose volume histogram:DVH)와 종양억제확률(tumor control probability:NTCP), 건강조직손상확률(normal tissue complication probability:NTCP) 및 선량 통계자료를 통하여 치료성과를 평가하고 선량증강 범위를 예측하고자 하였다. 대상 및 방법 : 종양이 비교적 작고 전이가 없는(T1N0M0) 5명의 폐암환자를 선택하여 X-선 조준장치를 이용하여 횡격막의 이동거리를 측정하는 방법으로 내부장기의 운동을 평가하였다. 호흡동기치료기구는 끌어당김 센서가 부착된 허리띠 모양으로 구성되었으며 이를 흉곽 또는 복부에 부착하여 호흡주기에 의한 흉곽의 크기변동에 따라 센서의 회로가 개폐되고 이것을 선형가속기의 조종간에 연결하는 간단한 기구로서 감도와 재현성이 높았다. 호흡을 배기한 후 일시적 호흡이 정지된 상태에서 Spiral-CT (PQ-5000)로 3차원 영상을 획득하고 Virtual CT-simulator (AcQ-SIM)에 의하여 종양의 위치와 주위 장기들을 확인 도시하였으며 3차원 치료계획장치(Pinnacle, ADAC Co.)를 이용하여 3차원 입체조형치료를 계획하였다. 치료계획의 평가는 호흡동기치료기구의 사용유무에 따른 PTV의 크기에 따라 최적 선량분포를 구사하였으며 각각의 DVH, TCP, NTCP 및 선량통계자료를 도출 비교 검토하였다. 결과 : X-선 simulation에서 폐암환자의 횡격막 이동은 약 1 cm에서 2.5 cm로서 평균 1.5 cm로 측정되었고 자유호흡시 PTV는 CTV (clinical target volume)에 약 2 cm 마진을 주었으며 호흡동기치료기구를 사용하였을 때는 0.5 cm 마진이 적당한 것으로 측정되었다. 종양의 PTV는 연장 마진의 거의 자승비로 증가하였으며 TCP의 값은 마진 범위 $(0.5\~2.0\;cm)$에 관계없이 거의 일정하였고 NTCP의 값은 마진 크기에 따라 평균 $65\%$로 급속히 증가하였다. 결론 : 호흡주기에 따른 위치변동 감지센서를 이용한 호흡동기치료기구는 종양의 위치가 일정할 때만 방사선이 조사되는 간단하고 정확한 장치로서 3차원 입체조형치료 및 강도변조방사선치료에서 매우 유용한 장치임을 확인할 수 있었다. 또한 호흡조절 방사선입체조형치료방법의 기술과 시술절차를 확립시키고 정량적인 선량평가를 위하여 DVH, TCP, NTCP 등의 정량분석과 종양의 투여 선량 증가량(dose escalation)을 예측하는 기초자료를 제공할 수 있었다.

X-색도 공간에서 ROI의 전방향 프로젝션과 백색패치의 평행이동에 의한 본질 영상 획득 (Acquisition of Intrinsic Image by Omnidirectional Projection of ROI and Translation of White Patch on the X-chromaticity Space)

  • 김달현;황동국;이우람;전병민
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제18B권2호
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    • pp.51-56
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    • 2011
  • 흑체의 온도 변화에 대한 영상의 색차를 줄이는 본질 영상은 단일 불변 방향을 검출하고 백색 장면 조명체를 기반으로 하기 때문에 실영상에 존재하는 다수의 불변 방향과 유색 장면 조명체에 취약하다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 ${\chi}$-색도 공간에서 ROI의 전방향프로젝션과 백색패치의 평행이동을 통해 불변 방향을 검출하는 본질 영상 획득 기법을 제안한다. 3차원 RGB 공간 분석의 어려움으로 인하여, 본 논문 또한 밝기가 고려되지 않은 ${\chi}$-색도 공간을 사용한다. 이 공간에서 유색 조명체의 효과는 백색패치의 평행이동을 통해 감소시키고, 색차에 따라 가상의 선분으로 나타나는 불변 방향은 ROI의 전방향 프로젝션을 통해 검출한다. 다수의 불변 방향을 고려하여 ROI 선택은 3D 히스토그램에서 빈도수에 의해 결정한다. 검출 후, 본질 영상은 불변 방향의 직교 방향으로의 프로젝션과 RGB영상으로의 역변환 과정을 통해 획득된다. 실험에서 Ebner가 제안한 데이터집합을 실험 영상으로 이용하였고, 불변 방향의 표준편차와 색항등성 측도를 평가 측도로 사용하였다. 제안한 기법의 실험 결과는 엔트로피 기법보다 불변 방향의 표준 편차가 낮았으며, 기존의 기법에 비해 색항등성이 2배 이상 높았다.

비소세포폐암 III, IV기 환자에 있어서 Shell-Type Pseudo Target을 이용한 세기 조절 방사선치료계획기법의 유용성 평가 (Assessment of the Usefulness of an IMRT Plan Using a Shell-Type Pseudo Target with Patients in Stage III or IV of NSCLC)

  • 이상봉;박기주;박두찬;김만우;김준곤;노성환
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.95-106
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    • 2012
  • 목 적: 비소세포폐암(Non-Small Cell Lung Cancer, NSCLC) III, IV기 환자의 방사선 치료 시 Shell-Type Pseudo Target의 유무에 따른 IMRT 치료계획의 유용성을 알아보고자 한다. 대상 및 방법: NSCLC III, IV기 환자 22명을 대상으로 Shell-Type Pseudo Target이 있을 때와(SPT) Shell-Type Pseudo Target이 없을 때(WSPT) 각각의 세기변조방사선치료(Intensity-Modulated Radiation Therapy, IMRT)계획을 세운 후, 선량-체적 히스토그람(Dose-Volume Histogram, DVH) 분석을 통해 종양 표적 내의 균일성 지수(Homogeneity Index, HI), 종양 표적에 대한 선량조형 지수(Conformity Index, CI), 척수 최대선량(Spinal Cord Maximum Dose), 식도에 대한 $V_{50%}$, 평균 폐 선량(Mean Lung Dose, MLD), 폐에 대한 $V_{40%}$ $V_{30%}$ $V_{20%}$ $V_{10%}$ $V_{5%}$ 등의 선량학적인 비교를 통해서 평가하였다. 결 과: WSPT와 SPT에 따른 각각의 CI 값은 평균 $1.22{\pm}0.04$, $1.16{\pm}0.032$ (.000*), HI 값은 평균 $1.06{\pm}0.015$, $1.07{\pm}0.014$ (.000*)로 나타났으며, CI 값은 SPT의 경우에서 각각의 차이 값에 대한 평균은 $-5.16{\pm}2.54%$의 감소를 보였으며, HI 값은 SPT의 경우에서 평균 $0.81{\pm}0.47%$ 증가된 것으로 나타났다. 식도에 대한 $V_{50%}$에서는 각각 $14.54{\pm}12.01%$ (WSPT), $12.14{\pm}11.09%$ (.000*, SPT)로 SPT에서 차이 값에 대한 평균이 $-26.37{\pm}25.05%$ 감소되었고, 척수 최대선량에서도 평균 선량이 각각 $3,898.44{\pm}1,075.0$ cGy (WSPT), $3,810.8{\pm}1,134.9$ cGy (.004*, SPT)로 SPT의 경우 평균 $-3.36{\pm}5.81%$ 감소되었다. 폐에 대한 $V_{X%}$에서는 $V_{5%}$, $V_{10%}$의 경우 차이 값에 대한 평균이 $-1.62{\pm}2.29%$ (.006*), $-1.98{\pm}5.02%$ (.005*)로 SPT의 경우에서 감소됨을 보여 주었고, 마찬가지로 $V_{20%}$, $V_{30%}$, $V_{40%}$에서도 각각 $-3.51{\pm}3.07%$ (.000*), $-4.84{\pm}6.01%$ (.000*), $-6.16{\pm}8.46%$ (.001*)로 SPT 경우에서 통계학적으로 유의함을 보이면서 감소한 것으로 나타났다. MLD의 평가에서도 SPT의 경우에서 평균 $-2.83{\pm}2.41%$ (.000*)의 감소를 보여주었으며, 이는 평균 169 cGy (Max: 547 cGy, Min: 6.4 cGy)의 처방선량을 SPT 사용 시 올릴 수 있는 결과를 보여주었다. 결 론: NSCLC III, IV기 환자의 방사선 치료 시 SPT를 이용한 IMRT 치료계획이 정상 폐에 들어가는 방사선량을 줄임으로 인해 방사선치료로 유발되는 폐렴의 위험을 감소시킬 수 있을 거라 생각되고, 또한 얼마간의 처방선량 증가로 인한 방사선치료 국소제어실패율을 감소시키는 동시에 치료효과를 증대 시킬 수 있을 것이라 사료된다.

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전뇌 방사선치료 시 치료방법에 따른 두피선량평가 (Scalp Dose Evaluation According Radiation Therapy Technique of Whole Brain Radiation Therapy)

  • 장준영;박수연;김종식;최병기;송기원
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.103-108
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    • 2011
  • 목 적: 뇌전이 환자에게 시행하는 고전적인 헬멧(Helmet field)형태의 대향2문방사선조사는 환자두피에 과 선량을 일으키며 이는 탈모의 원인이 된다. 이에 본 연구에서는 환자두피를 보호하기 위한 두피보호 형태(Scalp-shielding shape)의 대향 2문 조사와 토모 치료법을 고전적 방사선치료법과 비교하여 보다 효과적인 탈모 예방의 두피선량을 정량적으로 분석하고자 한다. 대상 및 방법: 두피선량은 RANDO 팬톰을 사용하여 열형광선량계를 전두엽의 중심선에 따라서 5개를 위치시킨 후, 세 가지 치료방법(HELMET, MLC, TOMO)으로 피부선량을 측정하였고, 전산화치료계획장치(Pinnacle3, Philips Medical System, USA), 6MV X선(Clinac 6EX, VARIAN, USA)을 이용하여 방사선치료계획을 수립한 후, DVH로 선량분포변화와 두피선량을 비교 분석하였다. 결 과: 열형광선량계를 사용하여 두피의 표면선량을 측정한 결과 기존의 HELMET field 치료방법과 비교했을 때 MLC technique에서는 각 포인트 지점에서 평균 87.44% 두피선량이 감소하는 것으로 측정되었으며 TOMO에서는 평균 88.03% 두피 선량이 감소하는 것으로 측정되었다. 또한 세 가지 치료방법의 두피내의 과다선량 영역(Hotspot)의 존재정도를 평가하기 위해 선량체적히스토그램(Dose volume histogram, DVH)을 사용하여 처방선량의 95%, 100%, 105%가 받는 용적의 백분율(Percentage of volume: V95, V100, V105)을 계산한 결과 MLC technique과 TOMO plan에서 과다선량 없이 Dose coverage가 우수함을 보여주었다. 결 론: 전뇌 방사선치료를 받는 환자에게 탈모현상을 줄여주는 것은 환자의 삶의 질을 높여주는 측면에서 중요하다. 이에 본 실험결과를 바탕으로 두피보호 형태(Scalp-shielding shape)의 대향 2문 조사와 토모 치료법을 사용하여 환자의 두피를 보호함으로써 환자의 탈모현상을 줄여주는 효과를 기대할 수 있을 것이라 사료된다.

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Magnetic Tunnel Junctions with AlN and AlO Barriers

  • Yoon, Tae-Sick;Yoshimura, Satoru;Tsunoda, Masakiyo;Takahashi, Migaku;Park, Bum-Chan;Lee, Young-Woo;Li, Ying;Kim, Chong-Oh
    • Journal of Magnetics
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    • 제9권1호
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    • pp.17-22
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    • 2004
  • We studied the magnetotransport properties of tunnel junctions with AlO and AlN barriers fabricated using microwave-excited plasma. The plasma nitridation process provided wider controllability than the plasma oxidization for the formation of MTJs with ultra-thin insulating layer, because of the slow nitriding rate of metal Al layers, comparing with the oxidizing rate of them. High tunnel magnetoresistance (TMR) ratios of 49 and 44% with respective resistance-area product $(R{\times}A) of 3 {\times} 10^4 and 6 {\times} 10^3 {\Omega}{\mu}m^2$ were obtained in the Co-Fe/Al-N/Co-Fe MTJs. We conclude that AlN is a hopeful barrier material to realize MTJs with high TMR ratio and low $R{\times}A$ for high performance MRAM cells. In addition, in order to clarify the annealing temperature dependence of TMR, the local transport properties were measured for Ta $50{\AA} /Cu 200 {\AA}/Ta 50 {\AA}/Ni_{76}Fe_{24} 20 {\AA}/Cu 50 {\AA}/Mn_{75}Ir_{25} 100 {\AA}/Co_{71}Fe_{29} 40 {\AA}/Al-O$ junction with $d_{Al}= 8 {\AA} and P_{O2}{\times}t_{0X}/ = 8.4 {\times} 10^4$ at various temperatures. The current histogram statistically calculated from the electrical current image was well in accord with the fitting result considering the Gaussian distribution and Fowler-Nordheim equation. After annealing at $340^{\circ}C$, where the TMR ratio of the corresponding MTJ had the maximum value of 44%, the average barrier height increased to 1.12 eV and its standard deviation decreased to 0.1 eV. The increase of TMR ratio after annealing could be well explained by the enhancement of the average barrier height and the reduction of its fluctuation.

주물사업장 주공정별 발생하는 분진의 석영함유량 및 크기분포 연구 (Analysis of Quartz Content and Particle Size Distribution of Airborne Dust from Selected Foundry Operations)

  • 피영규;노영만;이광묵;김형아;김용우;원정일;김현욱
    • 한국산업보건학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.196-208
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    • 1997
  • This study was performed to estimate quartz contents in the both bulk and airborne dust samples and to determine particle size distribution of airborne dust from the selected foundry operations. Total dust samples were collected by a 37mm cassette and respirable by a 10 mm nylon cyclone. Particle size distributions were determined by a Marple's 8-stage cascade impactor at the melting, molding, shakeout and finishing operations. The presence of elements in the dust samples were confirmed by the scanning electron microscopy equipped with the energy dispersive x-ray spectrometry. The quartz contents were estimated using the intensity of the absorption peak of quartz at 799 cm-l by the Fourie Transformed Infrared Spectroscopy (FTIR). The results were as follows: 1. The analysis of data from cascade Impactor showed bimodal distributions of particle size at the melting, molding and shakeout operations. Mass median aerodynamic diameters for the distributions determined by histogram were $0.48-1.65{\mu}m$ for small and $13.43-19.58{\mu}m$ for large modes. In the dust samples collected at the finishing operations, however, only a large mode of $18.89{\mu}m$ was found. 2. The percentages of total to respirable dust concentration calculated from the impactor data ranged from 42 % to 66 %. The average concentrations of respirable dust by cyclone were $0.85-1.28mg/m^3$ collected from the workers, and were $0.23-0.56mg/m^3$ from the areas surveyed. Dust concentrations of personal samples were statistically significantly higher than those of area samples. The highest dust concentration was obtained from the personal samples of the finishing operation. 3. The mean percentages of silicon and oxygen estimated by SEM-EDXA in the bulk samples ranged from 35.83 % to 36.02 % and from 39.93 %-41.64 %, respectively. 4. The average quartz contents estimated by FTIR in the respirable dust from personal samples ranged from 4.32 % to 5.36 % and 4.54 % to 4.70 % in the bulk samples. No statistical difference of quartz content was found between foundry operations. In this study, quartz content was quantified by FTIR. Although no statistically significant difference in quartz content between airborne and bulk, samples and between different foundry operations was found, it is recommended that quartz content in the individual sample of respirable dust be analyzed and the results be used either to select an applicable quartz limits or to calculate the exposure limit. Further studies, however, are needed to compare the results by FTIR and XRD since it is reported that the quartz content determined by FTIR is different from that by XRD.

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