이 논문에서는 크기가 큰 III-Conditioned Matrices 정방행렬의 좌측 또는 우측 역행렬 계산시 계산상의 정확도를 향상시키는 알고리듬에 대하여 기술한다. 이 알고리듬은 대상 행렬의 행벡터들을 Input으로 하고 해당 Input 벡터가 몇번째 행 벡터인지를 나타내는 단위 벡터를 Target 벡터로 하며 초기 Weight 값으로 Pivoting을 겸한 Gauss소거법을 적용하여 얻은 역행렬을 사용하는 Single Layer 인공신경망에 적용하는 역전파 알고리듬과 흡사한 것이다. 각각의 Input 행 벡터에 대하여 역행렬의 열 벡터들이 점진적으로 직교가 되거나 평행이 되도록 근접시키므로써 모든 Input 행 벡터들이 열벡터들에 비교적 균일하게 직교 또는 평행이 되도록 학습시키는 알고리듬이다.
본 논문에서는 지진파 역행 전파를 이용하여 지진원을 영상화 하는 방법에 대한 연구를 수행하였다. 시간 역행 전파는 파동 방정식의 시간 반전의 불변성과 상반정리로 설명할 수 있으며 파동의 시간 역행 전파는 의학적인 목적을 비롯한 비파괴 검사, 그리고 탄성파 파형 역산에 사용되어 매질을 영상화 하는데 활용되고 있다. 지진 관측소에서 관측된 지진파형은 지진원으로부터 방출된 에너지를 기록한 것이다. 이를 시간의 역순으로 매질로 전파시키면, 지진으로부터 전파되었던 에너지가 진원시각의 지진원 위치에 집중하게 되어 지진원을 영상화 시키는 원리이다. 본 연구에서는 3차원 지진파 전파의 수치 모의를 위해 엇갈린 격자 유한 차분법과 병렬 처리 기법을 이용하여 탄성 매질에서의 파동방정식의 해를 구하였다. 수치모의 결과로부터 지진파 역행 전파를 이용해 지진의 시공간적 발생양상을 살펴볼 수 있음을 확인하였다.
지하 불연속면의 탐지를 위한 굴절법 탄성파 자료에 대하여 3가지의 중요한 자료처리기법을 속도와 심도의 관점에서 비교 관찰하였다. 즉 수치모델링으로 생성된 수평 3층, 경사 3층, 수직단층, 매몰 수직 파쇄대 구조에 대한 발파점 자료들을 일반화된 역행 주시법(GRM), 일반화된 선형 역산법(GLI), 토모그래피를 적용하여 그 자료처리 결과들을 서로 비교 분석하였다. 토모그래피는 수직단층, 매몰 파쇄대등의 복잡한 지형기복에서 보다 정확한 지하속도구조를 파악할 수 있는 반면에 일반화된 역행 주시법(GRM)과 일반화된 선형 역산법(GLI)은 수평구조와 경사 경계면 등의 평면 불연속면에 효과적으로 나타나는데 이것은 이들 방법이 주시곡선의 초동 분석위주로 수행되기 때문인 것으로 해석된다.
강원도 삼척시 도계읍 마교리의 남풍갱 상부 농경지에서 북동-남서 및 북서-남동 방향으로 총 10개의 측선에 대한 탄성파 굴절법 탐사를 실시하였다. 매 측선마다 지오폰은 일렬로 1m 간격으로 48 개를 설치하였으며 파원은 5Kg해머를 사용하여 5개의 위치에 타격을 가하였다. 굴절법 탐사의 자료처리는 역행주시법 , GRM과 함께 파면확장법을 통한 초동계산과 SIRT를 이용한 역산을 하는 주시 토모그래피를 사용하여 행해 졌다. 계산 결과 조사지역 의 상부 매립 및 퇴적층의 하부 경계면은 3.49m에서 8.88m의 심도로 분포하고 있으며 P파의 속도는 270${\~}$360m/s를 나타내었다. 하부 파쇄암반의 P파 속도는 1550${\~}$1940m/s의 분포를 보였다. 자료처리 결과 이처럼 상부와 하부층의 탄성파 속도 차이가 크게 나타나고 경계면의 굴곡이 완만할 경우에는 GRM이 역행주시법에 대해 갖는 이점이 거의 없음을 발견하였다. 역행주시법과 주시 토모그래피의 결과는 서로 잘 일치하였으며, 조사지역의 북동 방향으로는 상하부층의 경계면이 지표면이 겪은 변화와 동일한 굴곡을 보이고 있다. 이는 남풍갱 폐탄광 지역의 지하 채굴적에 의한 지반이완이 넓은 지역에 걸쳐 상부로 전이되어 나타난trough형 지반침하의 전형적인 양상으로 판단된다.
관상동맥 우회술에 있어서 전방성 심정지액 주입에 의한 심근 보호의 한계성으로 심정지액의 적절한 분포를 위한 역행성 심정지액의 사용이 점차 일반화되고 있다. 본 서울대학교병원에서는 1994년 4월부터 1995년 8월까지 관상동맥 우회술을 시행한 95례중 76례에서 역행성 심정 지액을 이용한 관상동맥 우회술을 시행하였다. 남녀 성비는 남자가 48명, 여자가 28명이며, 평균 연령은 58.2$\pm$8.3세였다. 술전 진단으로 불안정성 협심증이 53례(70%), 안정성 협심증이 14례(18%), 심근 경색후 협심증이 6례 (8%), 경퍼적 관상동맥 확장술후 합병증이 2례 (3%), 급성 심근경색증이 1례 (1%)이었다. 술전 관상동맥 조명술상 3중혈관 질환이 42례 (55%), 2중혈관 질환이 11례 (14%), 단일혈관 질환이 10례 (13%), 좌주관상동맥 질환이 13례(17%) 로, 수술시 대복재정맥 이외에 좌측 내유동맥을 이용한 경우가 69례, 우측 내유동맥의 경우 11례, 좌측 요골동맥을 사용한 경우가 6례, 우측 위대망막동맥의 경우가 1례이었다. 환자 1인당 문합은 평균 3.2 $\pm$ 1.1개이었다 심정지액 주입 방법으로는 75례에서 전향성 심정지액 주입으로 심정지를 유도한 후 역행성 심정지액 주입으로 심근보호를 유지하였고, 역행성 심정지액 주입만으로 심정지유도 및 심근보호를 유지한 경우도 1례가 있었다. 역행성 심정 지액을 간헐적으로 주입한 경우가 19례, 계속적으로 주입한 경우가 57례이었으며, 우관상동맥 문합을 시행하였던 39례의 환자에서는 역행성 심정지액 주입법 및 우관상동맥 이식 편을 통한 전향성 심정지액의 동시주입법을 실시하였다. 수술 사망은 없었으며, 수술후 합병증으로는 부정맥이 15례 (20%), 수술후 심근경 색증이 10례 (13%), 저심박출증이 8례(11%),술후 일과성 신경학적 합병증이 7례 (9%),술후 일과성 정신과적 합병증이 6례 (8%), 급성 신부전이 3례 (4%),술후 출혈 및 폐렴이 각각 2례 (3%), 창상 감염과 십이지장 궤양 천공이 각각 1례 (1 %)이었다. 역행성심정 지액을 이용한 심근 보호법은 고위험도의 허혈성 심질환 환자에서의 관상동맥 우회술에서 수술 위험도를 최소화할 수 있는 유용한 심근 보호법이라고 생각된다.
배경: 심폐바이패스 충전으로 인한 혈액희석은 술 후 출혈 가능성을 높이고 동종 수혈의 빈도를 증가시킬 수 있다고 알려져 있다. 충전액의 일부를 자가 혈액으로 대체하는 역행성 자가 혈액 충전법(Retrograde autologous priming, RAP로 명함)은 이를 줄이기 위한 방법 중의 하나로 알려져 있으며, 이를 이용하여 성인 개심술 중 적혈구 용적률 증가, 출혈 감소, 동종 수혈 빈도의 감소 등을 가져올 수 있는지에 대하여 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 역행성 자가 혈액 충전법을 시행한 34명(RAP군)과 통상적인 방법으로 심폐기 충전을 시행한 46명(대조군)을 대상으로 후향적 연구를 시행하였다. 역행성 자가혈액 충전법은 동맥라인의 겸자를 풀어서 환자의 동맥혈이 필터를 거쳐 충전백에 채워지게 하는 단계, 산화기와 동맥라인을 사이를 겸자하고 정맥저혈조 충전액이 200 mL정도로 되도록 동맥펌프를 가동하여 저혈조와 산화기의 충전액을 제거하는 단계, 정맥라인과 충전백을 연결하여 정맥라인을 정 맥혈로 채우는 단계로 이루어진다. 두 군에서 충전액의 양, 심폐기 가동 전후의 적혈구 용적률, 술 후 출혈량, 동종 수혈 빈도 등에 대한 비교 관찰을 시행하였다. 결과: RAP군에서 배액한 충전액은 613.5 $\pm$ 160.6 mL였고 최초 심폐기 충전량은 1381.9$\pm$37.2 mL 였다. RAP군과 대조군의 적혈구 용적률($\%$)은 심폐기 가동 5분 후 25.0$\pm$3.7, 20.9$\pm$3.6, 심폐기 가동 30분 후 25.9$\pm$3.1, 22.5 $\pm$ 3.6, 심폐기 가동 1시간 후 25.9$\pm$3.4, 23.8$\pm$2.8, 수술 1시간 후 31.9$\pm$3.9, 31.5$\pm$4.5, 수술 6시간 후 32.4$\pm$4.4, 32.1$\pm$4.5, 술 후 1일에 33.4$\pm$5.0, 31.7$\pm$5.1였다(repeated measures ANOVA, p < 0.05). 술 후 출혈량(mL)은 RAP군과 대조군에서 술 후 6시간에 357.2$\pm$ 177.1, 411.7 $\pm$ 279.5, 술 후 24시간에 599.4$\pm$145.6, 678.8 $\pm$256.4였다(t-test, p < 0.05). 동종 수혈은 RAP군에서 34명 중 7명에서(20.6$\%$), 대조군에서는 46명중 16명에서(34.8$\%$) 시행되어, RAP군에서 유의하게 빈도가 낮았다(Chi-square test, p < 0.05). 결론: 역행성 자가 충전법은 심폐바이패스의 충전에 의한 혈액희석을 최소화함으로서, 개심술 후 출혈과 동종수혈을 또한 줄이는 데 효과적인 방법이 될 수 있다고 생각된다.
본 연구는 전력소비완화를 위해 전동열차의 출발시간을 조정하는 문제를 다룬다. 전동열차의 운행은 역행, 타행 및 제동의 단계로 구성된다. 역행단계는 전동열차의 운행을 위해 많은 전력량이 필요로 하며, 타행단계는 그 전력을 바탕으로 전력 소비가 거의 없이 운행되는 단계이고, 마지막으로 제동단계는 정차를 위해 감속하는 단계로 전동열차의 관성력으로 인해 운동에너지가 전력으로 바뀌어 회생전력이 발생한다. 회생전력은 동일 전력계통의 운행구간에서 동 시간대에 역행운행 중인 전동열차의 동력자원으로 재사용 될 수 있어 소비전력량을 줄이는 것이 가능하다. 이를 위해 혼합정수계획모형을 제안하고 모형의 실효성을 검증하기 위해 수도권 도시철도 한 구간의 전력데이터를 사용하여 실험하였다.
부식제에 의한 식도부식증은 한기의 적절한 치료로써 식도협착증의 발생을 방지할 수 있다. 그러나 부적절한 치료등으로 부득이 기되는 식도협착증의 치료방법으로는 경구적 카테테르법, 인도사법, 무단소식자법, 역행소식자법 등과 같이 각종 boogie를 사용하는 법과 수술적인 요법 등이 사용되고 있다. 저자들은 부식제에 의해 발생한 심한 협착증을 경구적 카테테르법으로 치료에 실패한 환자를 영양섭취를 위한 위루경형성술과 함께 무단소식자법에 의하여 치료에 성공한 2예를 보고하는 바이다.
본 논문에서는 다양한 음향 가진에 따른 음향 응답을 유한 요소법을 통하여 효과적으로 계산하기 위한 새로운 모델 축소법을 제안한다. 일반적인 유한 요소법을 통한 기계구조물의 응답을 구하기 위해서는 음향 방정식의 강성 및 행렬을 구한 뒤 이들의 조합을 통한 동적 강성행렬을 구한 뒤 역행렬을 구하여 다양한 주파수 응답을 구하게 된다. 현재 컴퓨터 하드웨어의 발전과 소프트 웨어의 발전에 의하여 더 많은 유한 요소를 사용할 수 있게 되었고 이로 인하여 더욱 정확하고 넓은 대역의 음향 응답을 구할 수 있게 되었다. 그러나, 아직까지도 아주 복잡한 구조물의 음향 응답을 구하기 위하여 유한 요소를 무한정으로 증가할 수 없는 경우가 많다. 이를 해결하기 위하여 일반적으로 모델 축소법(Model order reduction) 기법을 사용한다. 이 모델 축소법은 기본적으로 전체 행렬을 아주 작지만 효율적인 작은 행렬로 바꾸어 응답을 예측하는 기법으로 mode superposition method, ritz vector method, quasi-static ritz vector method등이 있다. 기존의 모델 축소법은 기본적으로 질량 및 강성행렬이 가진 주파수에 영향을 받지 않는 행렬이라 가정한다. 그렇기 때문에 경계조건이나 다공성 재료를 모델링할 경우 가진 주파수에 영향을 받는 강성행렬과 질량행렬이 만들어지게 되어 기존의 모델 축소법은 효과적이지 못하게 된다. 이런 문제점을 해결하기 위하여 이 논문에서는 Quasi-static ritz vector method의 기본적인 개념을 확장하여 여러 개의 중심 주파수(Center frequency)에서 기저를 계산하고 이를 동시에 이용하는 Multi-frequency quasi-static ritz vector method를 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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