• 제목/요약/키워드: 2차원 계산

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비선형 탄성파 파동장 역산 방법에서 탄성파 변수 세트에 관한 정보의 수치적 연구 (Numerical studies of information about elastic parameter sets in non-linear elastic wavefield inversion schemes)

  • 주정 명남
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제10권1호
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    • pp.1-18
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    • 2007
  • 비선형 파동장 역산은 지하의 암석과 물성을 결정하는 물리적인 제약을 위한 탄성파 변수들을 평가하는데 강력한 방법이다. 이 논문에서는 현장자료와 2 차원 탄성파 속도 모델로부터 탄성파 속도 변화를 재구성하여 만들어낸 6 가지 탄성파 속도 모드를 제시하였다. 탄성파 반사파 자료의 정보는 종종 단파장과 장파장 성분으로 나뉘어진다. 지역검색 방법은 만약 초기모델이 실제 모델로부터 동떨어지면 장파장의 속도 변화를 측정하는데 어렵다. 그러면 송신주파수들은 낮은 대역에서 더 높은 대역들로 모델의 탄성파 변수들을 측정하기 위해 변환된다 (frequency-cascade scheme) 탄성파 변수들은 P 파와 S 파 속도가 섬도에 따라 선형으로 변화는 초기 모델 가정하에 각 역산단계에서 (simultaneous mode) 계산된다. P 파와 S 파 속도 $('V_P\;V_S\;mode')$, P 파 임피던스와 포와송 비 $('I_P\;Poisson\;mode')$, P 파와 S 파 임피던스 $('I_P\;I_S\;mode')$와 같은 세가지 모드들이 탄성파 변수들의 역산을 위해 얻어진다. 각 탄성파 역산 단계에서 밀도값들은 세가지 가정하에 개선(update)된다. 탄성파 모델을 위한 각 변수 세트들에서 역산의 정확도를 평가한 결과 $V_P\;V_S$ 모드와 $I_P$ Poisson 모드 사이에 별다른 역산 차이는 없었다. $I_P\;I_S$ 모드들에 대해서도 같은 결론이 예상된다. 이러한 결과들은 전 파장에 걸친 탄성파 파동장 역산의 견고한 기초를 제공한다.

합성곱 신경망 기반 맨하탄 좌표계 추정 (Estimation of Manhattan Coordinate System using Convolutional Neural Network)

  • 이진우;이현준;김준호
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.31-38
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    • 2017
  • 본 논문에서는 도심 영상에 대해 맨하탄 좌표계를 추정하는 합성곱 신경망(Convolutional Neural Network) 기반의 시스템을 제안한다. 도심 영상에서 맨하탄 좌표계를 추정하는 것은 영상 조정, 3차원 장면 복원 등 컴퓨터 그래픽스 및 비전 문제 해결의 기본이 된다. 제안하는 합성곱 신경망은 GoogLeNet[1]을 기반으로 구성한다. 합성곱 신경망을 훈련하기 위해 구글 스트리트 뷰 API로 영상을 수집하고 기존 캘리브레이션 방법으로 맨하탄 좌표계를 계산하여 데이터셋을 생성한다. 장면마다 새롭게 합성곱 신경망을 학습해야하는 PoseNet[2]과 달리, 본 논문에서 제안하는 시스템은 장면의 구조를 학습하여 맨하탄 좌표계를 추정하기 때문에 학습되지 않은 새로운 장면에 대해서도 맨하탄 좌표계를 추정한다. 제안하는 방법은 학습에 참여하지 않은 구글 스트리트 뷰 영상을 검증 데이터로 테스트하였을 때 $3.157^{\circ}$의 중간 오차로 맨하탄 좌표계를 추정하였다. 또한, 동일 검증 데이터에 대해 제안하는 방법이 기존 맨하탄 좌표계 추정 알고리즘[3]보다 더 낮은 중간 오차를 보이는 것을 확인하였다.

단층대의 전기전도도 변동에 의한 UHF 전자기장 교란 (UHF Electromagnetic Perturbation due to the fluctuation of Conductivity in a Fault Zone)

  • 이춘기;이희순;권병두;오석훈;이덕기
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제6권2호
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    • pp.87-94
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    • 2003
  • 지진 발생을 전후로 ULF대역 지자기장의 진폭이 증가하는 현상이 관측 보고 되고 있으며, 그 원인으로서 단층대 전기전도도의 빠른 변동이 거론되고 있다. 즉 단층대 매질에 유도전류가 발생하면 전자기장의 변동이 발생할 수 있다고 하는 것이다. 본 연구에서는 2차원 단층구조 모델에 대한 수치 계산을 통해 전자기장 교란의 발생 가능성을 살펴보았다. 전기전도도가 ULF 대역의 주파수로 진동하면 낮은 주파수의 전자기장들이 ULF 대역의 주파수로 변조되어 좁은 주파수 대역에 중첩됨으로써 상대적으로 큰 전자기장의 교란을 일으킬 가능성이 있다. 단층대의 전기전도도와 형태, 전기전도도 변동의 크기와 주파수, 지각 및 맨틀의 전기비저항 구조, 관측 전자기장 주파수 대역의 폭 등에 의해 전자기장 교란의 관측가능성이 결정됨을 확인할 수 있었다. 지진과 관련된 전자기적 활동의 관측을 위해서는 단층대의 구조 뿐만 아니라 심부 지각의 전기비저항 구조의 연구가 이루어져야 하며, 관측 주파수 대역의 적절한 선택이 필요하다.

회전하는 외팔 사각판의 굽힘진동 해석 (Analysis of the Flexural Vibrations for the Rotating Cantilevered Rectangular Plates)

  • 이종민;이영신
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1992년도 추계학술대회논문집; 반도아카데미, 20 Nov. 1992
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    • pp.59-64
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    • 1992
  • 터빈 블레이드와 같이 회전하는 구조물의 파단은 공진 근처에서 진동이 발 생할 때에 이에 기인하는 피로에 의하여 발생한다. 그러므로 이와 같은 파단 을 피하기 위해서는 설계 단계에서 이론적인 계산에 의하여 구조물의 고유 진동수를 결정하는 것이 상당히 중요하다. 판이 회전을 받게 되면 원심력에 의하여 판의 강성이 증가하므로 고유진동수가 회전하지 않는 판의 고유진동 수보다는 상당히 증가하게 된다. 이에 대한 연구가 국내외에서 상당수 행하 여졌지만, 연구의 대부분이 회전의 영향을 고려하지 않은 정지판(stationary plate)에 대한 것이며 뢰전을 고려한 연구는 극히 제한되어 있다. 또한 회전 의 영향을 고려한 연구의 대부분이 해석 대상을 보로서 단순화 시켰고 해법 으로는 유한요소법과 Ritz법 등을 사용하였다. 이는 블레이드가 지니고 있는 기하학적인 형상과 진동 특성이 해석적인 방법으로 해결하는 데에는 상당한 어려움이 있기 때문이다. 실제적으로는 터빈 블레이드와 같은 회전체의 진동 특성이 설치각이나 비틀림각, 판의 형상비, 회전속도 등의 변화에 의하여 영 향을 받기 때문에 보와 같은 진동 거동을 보이기보다는 판이나 셀과 같은 진동 거동을 보이므로 보다 정확한 해석을 수행하기 위해서는 해석 대상을 판이나 셀로서 취급하는 것이 타당하다. 따라서 본 연구에서는 위와 같은 이 유 때문에 해석 대상을 등방성 사각판과 직교이방성 복합재료 사각판으로 선택하였으며, 구조물의 고유진동수에 영향을 미치는 다음과 같은 인자들을 해석에 고려하였다. 1. 회전속도 (rotational speed) 2. 설치각 (setting angle) 3. 허브의 반경 (hub radius) 4. 판의 형상비 (aspect ratio) 5. 적층순서 (stacking sequence)구조물에 대한 동적실험(dynamic test)을 통하여 단기간에 동적특성을 결정하고 SDM(structure dynamic modification)이나 FRS(force response simulation)를 수행하여 임의의 좌표 공간에 대한 진동수준을 해석적으로 예측할 뿐만 아니라 구조물의 진동제어 를 위한 동적인자를 변경시킬 수 있는 정보를 제공하며 장비를 방진할 경우 신뢰성 있는 전달률을 결정할 수 있다. 실험적으로 철교, 교량이나 건물의 철골구조 및 2층 바닥 등 대,중형의 복잡한 구조물에 대항 동특성을 나타내 는 모빌리티를 결정할 경우 충격 가진 실험이 사용되는 실험장비 측면에서 나 실험을 수행하는 과정이 대체적으로 간편하다. 그러나 이 경우 대상 구조 물을 충분히 가진시킬수 있는 용량의 대형 충격기(large impact hammer)가 필요하게 된다. 이러한 동적실험은 약 길이 61m, 폭 16m의 4경간 교량에 대 하여 동적실험을 수행하여 가능성을 확인하였다. 여기서는 실험실 수준의 평 판모델을 제작하고 실제 현장에서 이루어질 수 있는 진동제어 구조물에 대 한 동적실험 및 FRS를 수행하는 과정과 동일하게 따름으로써 실제 발생할 수 있는 오차나 error를 실험실내의 차원에서 파악하여 진동원을 있는 구조 물에 대한 진동제어기술을 보유하고자 한다. 이용한 해마의 부피측정은 해마경화증 환자의 진단에 있어 육안적인 MR 진단이 어려운 제한된 경우에만 실제적 도움을 줄 수 있는 보조적인 방법으로 생각된다.ofile whereas relaxivity at high field is not affected by τS. On the other hand, the change in τV does not affect low field profile but stron

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암반 터널에서의 시공단계를 고려한 암반-지보 거동특성 곡선적용에 관한 연구 (Application of the convergence-confinement method of tunnel design to rock masses)

  • 이두화;추석연;임상빈;박영진;안성주
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제4권2호
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    • pp.143-153
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    • 2002
  • 암반-지보 반응곡선법 (CCM, Convergence Confinement Method)은 수치해석적 접근방법에 비해 암반과 지보 반응특성에 대한 판단이 용이하고, 분석과정에서 발생하는 계산량이 많지 않으므로 현장 계측결과 분석 및 시급성이 요구되는 시공 Feedback 적용성이 뛰어나다. 그러나 종래 연구의 대부분은 기초적인 터널공학의 이해 측면이 강조되어 수행되고 있어 터널 시공과정에서의 CCM 활용에 관한 연구가 부족한 실정이다. 이러한 배경에서 본 연구에서는 기존의 암반-지보 반응곡선법의 주요 문제점 중 하나인 지보설치시기의 결정에 대한 합리적인 접근방법으로서 숏크리트 강도발현과정을 고려한 지보특성곡선 작성 방법을 제시하여, 지보재 설치시기를 용이하게 판단할 수 있는 변위특성곡선과 굴착에 따른 응력해방율을 쉽게 평가할 수 있는 하중특성곡선을 제시하였다. 이어서 기존의 지보재 강성만을 고려한 지보특성곡선이 아닌 시간의존성 지보특성곡선을 제시하여, 시간-변위특성곡선에 의한 변위분담율 뿐만 아니라 시간-하중에 의한 하중분담율 예측 방법을 제안하였다. 최종적으로, 본 연구방법에 의한 CCM 결과와 2차원 수치해석 결과를 비교,분석을 통해 연구결과의 신뢰성을 입증하는 동시에, 합리적인 터널 시공관리가 가능하도록 본 연구결과의 현장 활용 방안을 제시하였다.

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인공습지에서 영양소 제거 설계모델 검토 및 질소제거 개선방안에 대한 고찰 (Evaluation of various nutrients removal models by using the data collected from stormwater wetlands and considerations for improving the nitrogen removal)

  • 박기수;김영철
    • 한국습지학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.90-102
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    • 2017
  • 본 연구에서는 과거 2년에 걸쳐 강우유출수 처리목적의 인공습지로부터 수집된 수질자료를 바탕으로 지금까지 국외에서 개발된 다양한 형태의 영양소 모델의 적용성을 평가하였다. 검토결과 질소제거에 가장 큰 영향을 미치는 요인은 수온과 수리학적 부하율(HLR) 이었는데 습지의 수표면적이 습지의 용량에 비해 더 중요하게 작용했음을 시사해주고 있다. 질소제거는 미국 WEF(water environment federation)가 개발한 준경험적인 형태의 모델이 적합한 것으로 밝혀졌다. 한편 인 제거 모델은 수온과 제거속도상수의 관계를 Power Model로 보고 모의했을 때 실측치와 가장 가깝게 계산치를 산출할 수 있었으며 실측치의 증가와 감소경향을 비교적 정확하게 모의할 수 있었다($R^2=0.79$). 그러나 모든 시도에서 수온이 특정온도 이하로 감소했을 때 가장 심한 오차를 발생하여 취약한 예측성능을 보였다. 한편 인공습지에서 질소제거특성을 검토한 결과 질산화에 비하여 탈질이 저조한 것으로 나타났는데 그 이유는 탄소원의 부족과 높은 용존산소 농도로 인하여 Anoxic 조건의 미형성 때문으로 분석되었다. 질소제거 향상방안으로 용존산소의 제어와 탄소원의 확보차원에서 햇빛에 노출된 개방수역과 햇빛에 노출된 식생구역, 그리고 습지의 기능적 측면을 고려한 구성요소의 배분 및 부유 수생식물 및 무기성 여재를 이용하는 방안을 논의하였다.

강변저류지 횡월류부의 흐름 형태 변화를 고려한 HEC-RAS의 하도 내 부정류 모의 정확도 분석 (Accuracy Analysis of HEC-RAS for Unsteady Flow Simulation considering the Flow Pattern Variations over the Side-weir of Side-Weir Detention Basin)

  • 김상혁;윤병만;김동수;김서준
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제49권1호
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    • pp.29-39
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    • 2016
  • 강변저류지를 홍수방어대책에 포함시키기 위해서는 정확한 홍수조절효과 산정이 필요하며, 이를 위해 현재 실무에서는 1차원 부정류 수치모형인 HEC-RAS를 사용하고 있다. 그러나 강변저류지의 저류용량이 부족한 경우에 발생하는 잠긴 횡월류 흐름에 대해서는 HEC-RAS 부정류 수치모의의 정확도 분석이 수행되지 않았다. 따라서 본 연구에서는 직선수로에 강변저류지를 설치한 경우에 대하여 횡월류부의 다양한 흐름 형태를 재현할 수 있는 부정류 수리실험을 수행하였다. 또한 부정류 수리실험 결과를 이용하여 HEC-RAS 모형의 부정류 수치모의 결과의 정확도를 분석하여 하도 내 수위 오차 및 강변저류지의 홍수조절효과 산정 오차를 제시하였다. 분석 결과 횡월류부에서 잠긴 횡월류 흐름이 발생하는 경우에 대한 HEC-RAS의 수위 계산 결과는 최대 -5% 오차를 보였으며, 홍수조절효과 오차는 최대 2.4%로 나타나 HEC-RAS의 부정류 모의 결과가 비교적 정확한 것을 확인하였다.

한국(韓國)의 산사태방재대책(山沙汰防災對策)에 관한 연구(研究) (Landslide Disaster Countermeasures in Korea)

  • 우보명
    • 한국산림과학회지
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    • 제63권1호
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    • pp.51-60
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    • 1984
  • 한국(韓國)에서는 집중호우(集中豪雨)나 태풍(颱風)의 영향 등으로 홍수(洪水)와 산사태재해(山沙汰災害)가 많이 발생(發生)되어 큰 피해를 입고 있다. 각종(各種) 재해통계(災害統計)를 분석(分析)해 보면 기상재해(氣象災害)로 인한 연평균(年平均) 사망자수(死亡者數)는 약 250명 이상에 달하는데 그 중에서 약 90여명은 산사태재해(山沙汰災害)에 의한 것이므로 국가적(國家的) 재해대책(災害對策) 차원(次元)에서도 산사태재해문제(山沙汰災害問題)를 좀 더 신중히 처리해야 될 것이다. 특(特)히 현재(現在)의 산사태재해대책(山沙汰災害對策)은 좀 더 구체성 있고 실효성(實效性) 높은 방재대책(防災對策)이 되도록 재검토(再檢討)되어야 할 것이다. 최근(最近)의 통계자료(統計資料)를 종합적(綜合的)으로 분석(分析)해 보면 최근 10년간(年間) 연평균(年平均) 산사태재해발생면적(山沙汰災害發生面積)은 약 275ha에 달한다. 1984년도(年度)의 산림청(山林廳)의 특수사방사업(特殊砂防事業) 단비(單費)(약 750 만(萬)원)에 준하여 복구비(復舊費)를 계산(計算)하면 연평균(年平均) 약 20 억원 이상이 소요(所要)된다. 이와 같은 큰 재해(災害)에 대한 근본적(根本的)인 대책(對策)의 기조(基調)는 복구대책(復舊對策)보다도 예방대책(豫防對策)에 두어야 할 것인데, 한국(韓國)에서는 이와 반대로 예방대책(豫防對策)이 대단히 미흡한 현상에 놓여있다. 특(特)히 산사태재해우심지구(山沙汰災害尤甚地區)도 현재의 10개지구(個地區)(35개(個) 시(市) 군(郡))에서 17개지구(個地區)(68개(個) 시(市) 군(郡))로 증설(增設) 지정(指定)하고, 또 산사태발생시(山沙汰發生時)에 이러한 재해지(災害地) 복구공사(復舊工事)를 직접 전담하고 있는 사방사업소(砂防事業所)를 현재의 15개소(個所)로 25개소(個所)로 다시 증설(增設)해야 될 것이다. 산사태발생지(山沙汰發生地)에 대(對)한 주요(主要) 사방공법(砂防工法)은, 한국(韓國)의 전형적이 사방공법(砂防工法)으로서 산복(山腹)비탈면 돌쌓기공법(工法)이 매우 효과적(效果的)인 공법(工法)으로 평가된다.

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해수유동모델 검증을 위한 오차평가방법 비교 연구 (Skill Assessments for Evaluating the Performance of the Hydrodynamic Model)

  • 김태윤;윤한삼
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.107-113
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    • 2011
  • 해수유동모델의 검증 및 평가를 위해 적용되는 또는 적용가능한 10종류의 모델 오차평가방법 - 네가지의 정량적 평가방법(절대평균오차, 평균제곱근 오차, 상대적 절대평균오차, 백분율모델오차)과 여섯가지의 정성적 평가방법(상관계수, 신뢰지수, 일치지수, 모델효율성, 비용함수, 잔여량계수) - 을 소개하고, 실제 조위, 유속, 염분관측치와 3차원 곡선형 모델(CH3D)에서 구해진 플로리다 하구에서의 수치해에 이들 모델 오차평가방법들을 적용하였다. 조위 및 유속평가시 절대평균오차, 평균제곱근 오차, 상대적 절대평균오차, 상관계수, 일치지수, 모델효율성, 비용함수, 잔여량계수 등이 적합하였다. 그리고 염분평가시 절대평균오차, 평균제곱근 오차, 상대적 절대평균오차, 백분율모델오차, 상관계수, 신뢰지수, 비용함수, 잔여량계수 등의 사용이 타당하였다. 정량/정성적 평가방법들이 서로 유사한 평가경향을 보여 줌으로써, 상호간의 신뢰성도 보여 주었다. 다양한 모델 오차평가방법을 통하여 계산된 평가값을 토대로, 본 연구에서는 조위, 유속, 염분이 잘 재현된 해수유동모델의 평가범위를 제시하였다. 조위의 경우 상대적 절대평균 오차는 10%이내, 상관계수는 0.95이상, 일치지수는 0.98이상, 모델효율성은 0.93이상, 비용함수는 0.21이내이며, 유속의 경우 상대적 절대평균오차는 20%이내, 상관계수는 0.7이상, 일치지수는 0.8이상, 모델효율성은 0.5이상, 비용 함수는 0.5이내이며, 염분의 경우 상대적 절대평균오차와 백분율모델오차는 10%이내, 상관계수는 0.9이상, 신뢰지수는 1.15이내, 비용함수는 0.1이내 이다.

관상동맥조영술과 MDCT를 이용한 관상동맥 이식편의 비교평가 (Comparison of Multidetector Computed Tomography with Coronary Angiography for Evaluation of Coronary Artery Bypass Grafts)

  • 유병수;신윤철;김건일;김응중;지현근
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제39권1호
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    • pp.42-47
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    • 2006
  • 배경: 새로 나온 다절편 전산화흥부단층촬영(Multidetector Computed Tomography: MDCT)은 관상동맥 영상화에 유용하다. 본 교실에서는 관상동맥우회로 술을 시행한 환자에서 술 후 관상동맥 이식편의 평가를 위하여 비침습적 MDCT와 기존의 침습적 관상동맥조영 술의 유용성을 비교하였다. 대상 및 방법: 2003년 11월부터 2004년 11월까지 관상동맥우회로 술을 시행한 후 16 Channel MDCT와 관상동맥조영 술 모두에 동의한 15명을 대상으로 52개의 이식편의 개존성을 분석하였다. MDCT를 이용하여 3차원으로 재조합된 영상과 관상동맥조영술을 통해 얻은 영상을 비교하여 민감도, 특이도, 양성 예측치, 음성 예측치 등을 계산하였다 결과: 환자당 평균 3.4$\pm$0.8개의 도관을 사용하였다. MDCT 도중 환자들의 평균 심박동수는 86회/분(범위, 60$\∼$110회/분)이어서 베타차단제는 사용하지 않았다. 모든 환자들이 필요한 시간만큼 호흡을 참을 수 있었다. 관상동맥조영 술을 통해 얻은 전체 이식편 개존율은 96.2$\%$였다. MDCT의 진단력은 민감도 100$\%$,특이도 98.0$\%$, 양성 예측치 100$\%$,음성 예측치 66$\%$였다. 결론: 관상동맥우회로 술 후 16 Channel MDCT는 기존의 관상동맥조영 술과 비교하여 이식편의 개존상태와 혈류 정도 파악에 신뢰할 수 있는 수준이며, 비침습적이며 저렴하므로 관상동맥조영 술을 대체할 수 있을 것이다.