• Nuclear Engineering and Technology
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• 제51권7호
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• pp.1805-1815
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• 2019

While nickel-based alloys have been widely used for power plants due to corrosion resistance and good mechanical properties, during the last couple of decades, failures of nuclear components increased gradually. One of main degradation mechanisms was primary water stress corrosion cracking at dissimilar metal welds of piping and reactor head penetrations. In this context, precise estimation of welding effects became an important issue for ensuring reliability of them. The present study deals with a series of finite element analyses and crack growth rate evaluation of Alloys 690/152. Firstly, variation of residual stresses and equivalent plastic strains was simulated taking into account welding of a cylindrical block. Subsequently, extraction and pre-cracking of compact tension (CT) specimens were considered from different locations of the block. Finally, crack growth curves of the alloys and heat affected zone were developed based on analyses results combined with experimental data in references. Characteristics of crack growth behaviors were also discussed in relation to mechanical and fracture parameters.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권1호
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• pp.292-300
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• 2024

Kinetic simulations have been performed on an Inertial Electrostatic Confinement Fusion (IECF) device. These simulations were performed using the particle-in-cell (PIC) method to analyze the behavior of ions in an IEC device and the effects of some parameters on the Confinement Time (CT). CT is an essential factor that significantly contributes to the IEC's performance as a nuclear fusion device. Using the PIC method, the geometry of a two-grided device with variable grid radius, the number of cathode grid rings, variable pressure and different dielectric thickness for the feed stalk was simulated. In this research, with the development of previous works, the interaction of particles was simulated and compared with previous results. The simulation results are in good agreement with the previous results. In these simulations, it was found that with the increase of the dielectric thickness of the feed stalk, the electric field was weakened and as a result, the confinement time was reduced. On the other hand, with the increase of the cathode radius, the confinement time increased. Using the results, an IEC device can be designed with higher efficiency and more optimal CT for ions.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제27권1호
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• pp.31-36
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• 2016

본 연구에서는 이중에너지 영상을 획득하는 방법으로, 구리판을 이용한 에너지 변조 필터를 사용하였을 때의 선량을 계산 및 측정하였고, 기존의 다른 방법들과 선량을 비교하였다. 몬테칼로 전산모사를 이용하여 에너지 변조 필터에 의한 선량 변화를 평가하기 위하여 MCNPX를 사용하였다. 두경부, 흉부, 복부 촬영에 주로 사용되는 관전압인 80, 120 kVp에 대한 스펙트럼을 SPEC78 프로그램으로 생성하여 선원을 모사하였고, 구리 물질로 이루어진 에너지 변조 필터(밀도: $8.96g/cm^3$)는 두께를 0.5 mm부터 2.0 mm까지 0.5 mm 간격으로 변화시켜가면서 선원으로부터 20.0 cm 거리에 X-선 창을 절반만 가리도록 모델링 하였다. 몬테칼로 전산모사 값과 실제 선량 값을 비교하기 위해서는 교정 상수가 필요하므로, Gafchromic EBT3 필름에 알고 있는 선량을 조사한 후 판독하여 선량 교정 곡선을 획득하였다. 실험과 동일한 조건으로 MCNPX의 f6 tally로 획득한 결과값과 측정값 간의 선량 환산 인자는 $7.2*10^4cGy/output$으로 구해졌으며, 관전압 80 kVp과 관전류 6 mA의 조건으로 콘빔 CT 촬영 시, 평균 10.1 cGy (표준편차 2.7 cGy) 조사됨을 알 수 있었다. 에너지 변조 필터에 기반한 이중 에너지 영상 획득 기술을 적용한 본 연구에서는 이중 에너지 콘빔 CT 시스템의 선량이 단일 에너지 CT 시스템의 선량보다 33~40% 감소함을 알 수 있다. 또한, 에너지 변조 필터에서 발생한 산란선에 의한 선량 증가 효과는 거의 없었다. 따라서, 인체 내 물질 분별력이 우수하여 임상에 널리 응용되었던 기존 이중 에너지 CT 시스템의 상대적으로 피폭선량이 높다는 단점을 효과적으로 개선할 수 있다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제26권1호
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• pp.127-135
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• 2014

목 적 : 전립선 암의 방사선 치료 시 컴퓨터 단층촬영 영상만을 이용하여 타겟 및 정상장기의 체적을 정의하기에는 제약성이 따른다. 이러한 제약성을 보완해주기 위하여 연부조직 대조도가 우수한 자기공명영상 장치가 사용되고 있다. 그러나 부정확한 CT/MRI 영상의 융합은 정확한 타겟 설정에 불확실성이 따르게 되며 정상장기의 불필요한 선량이 입사되어 부작용을 초래 할 수 있다. 이러한 불확실성을 줄이기 위해 본원에서는 CT/MRI영상 융합 시 모의 치료 과정과 동일한 고정용구와 자세로 환자를 셋업하여 MRI(Planning MRI)영상을 획득하고 있으며, 본 연구에서는 진단용 MRI영상과 Planning MRI영상을 비교 분석하여 Planning MRI의 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 본원에서 2011년 8월부터 2013년 7월까지 전립선 암으로 진단을 받고 Non-hormone, Definitive RT 70 Gy/28 fx을 처방받은 10명의 환자를 대상으로 하였다. 모의 치료 후 30분 뒤에 MRI영상을 획득하였으며, 획득 된 CT/MRI영상은 뼈를 중심으로 Philips pinnacle v9.2를 이용하여 융합하였다. 전립선 Balloon tube의 유무에 따른 전립선의 변화를 측정하기 위하여 Planning MRI, 진단용 MRI영상에서의 전립선 체적을 측정 비교하였으며, 각각의 영상에서 전립선의 모양의 변화를 측정하기 위해 전립선의 중심에서 상하, 앞뒤, 좌우방향에서의 직경을 측정 비교하였다. 결 과 : Planning MRI, 진단용 MRI영상에서의 전립선 체적을 비교한 결과 각각 평균 $25.01cm^3$(범위 $15.84-34.75cm^3$), $25.05cm^3$(범위 $15.28-35.88cm^3$)의 결과를 얻었다. Planning MRI 대비 진단용 MRI는 0.12 % 증가로 그 차이는 크지 않다는 것을 알 수가 있었다. 하지만 Planning MRI를 기준으로 Transition zone 방향으로 총 $7.46cm^3$(29 %) 체적의 증가가 있었으며, Peripheral zone 방향으로 $8.52cm^3$(34 %)의 체적 감소가 있었다. 전립선 중심의 2차원 영상에서의 상하, 앞뒤, 좌우방향의 직경을 측정한 결과 Planning MRI에서 평균 3.82cm, 2.38cm, 4.59cm의 값을 나타냈으며, 진단용 MRI에서는 평균 3.37cm, 2.76cm, 4.51cm의 값을 알 수 있었다. Planning MRI 기준으로 앞뒤 방향으로 0.38cm(13 %)감소하였으나 좌우 방향 0.08cm(1.6 %), 상하방향 0.45cm(13 %)가 증가되었다. 결 론 : 본 연구의 결과를 바탕으로 Planning MRI와 진단용 MRI에서의 전립선의 총 체적은 큰 차이를 보이지 않았지만 직장에 전립선 Balloon tube 삽입으로 인한 전립선의 모양 및 부분 체적의 변화를 알 수가 있었다. 따라서 CT/MRI 영상 융합 시 Planning MRI영상을 이용한다면 진단용 MRI영상과 비교하여 Transition zone에 증가하는 체적만큼 손실 없이 타겟을 CTV에 포함시킬 수 있으며, Balloon으로 인한 Peripheral zone 체적의 감소를 더 명확히 구분하여 직장에 전달되는 방사선량을 줄일 수 있을 것이다. 이에 본 저자는 전산화 치료 계획에서의 CT/MRI영상 융합 시 모의 치료 과정과 동일한 고정용구와 자세를 재현하여 MRI영상을 획득하는 것이 유용할 것이라 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제18권4호
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• pp.337-344
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• 2000

목적 : 가상 시뮬레이션 기능을 갖는 CT 시뮬레이터의 기하학적인 성능평가를 위한 팬톰을 고안하여 제작하고, 그 팬톰의 성능을 보고하고자 한다. 대상 및 방법: .팬톰은 PMMA 재질로 직경 20 cm, 길이 24 cm인 원통과 25$\times25\times$31 cm$^{3}$인 직육면체가 합쳐진 모양으로 고안하였다. 원통의 겉표면에는 영상결손이 극소화되면서 CT 상에서 잘 구별이 되는 직경이 0.8 mm인 선을 4개의 나선모양으로 부착하였다. 직육면체는 4개의 24$\times24\times$0.5 cm3인 정사각형의 판으로 구성되어 있으며, 각판 위에는 24$\times$24 cm$^{2}$, 12$\times$12 cm$^{2}$, 6$\times$6 cm$^{2}$의 사각형 모양을 갖도록 선을 붙였다. 각각의 정사각형은 원통방향에 대해 0$^{\circ}$ , 15$^{\circ}$ , 30$^{\circ}$가 되도록 배치하였다. 직육면체의 부분에서는 조사면 및 치료 테이블의 각도, 콜리메이터 각도, 동중심점의 이동, SSD를 측정을 할 수 있으며, 원통형 부분에서는 갠트리 각도의 정확성을 평가하도록 고안하였다. 가상 시뮬레이션 소프트웨어를 통해 다양한 조건의 가상적인 시뮬레이션을 수행하였으며 가상 시뮬레이션의 결과를 이용하여 CT 시뮬레이터의 기하학적인 QC/QA를 수행하였다 결과 : 팬톰의 한 부분인 직육면체 스캔을 통해 얻은 DRR에서 구현된 각 24 cm 조사면의 크기에서 1 mm 이내의차이, 동중심점 이동에서는 0.5$\~$1 mm 차이가 있었음을 알 수 있었다. 콜리메이터 회전과 치료대 회전에서는 각각 0.5$\~$l$^{\circ}$ 의 차이가 있었고, 갠트리 회전에 있어서는 0.5$\~$1$^{\circ}$ 오차가 있었다. 슬라이스 간격이 10 mm 조건이 2$\~$5 mm 조건보다 영상구분의 어려운 점은 있었으나 결과는 유의할만한 차이가 없었다. 결론 : 자체 제작한 팬톰을 가지고 가상적인 모의 시뮬레이션을 했을 때 최대 2 mm와 1$^{\circ}$ 이내의 오차가 있었고 또한 스캔의 조건에 따라 오차가 변할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 시뮬레이터에서 DRR을 구현했을 때 각각의 치료 조건들에 대해 오차가 임상적용 범위 안에 있어서 이 팬톰을 이용하여 주기적인 QC/QA에 사용할 수 있음을 보였다.

• Journal of International Society for Simulation Surgery
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• 제2권2호
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• pp.80-82
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• 2015

The mandibuloplasty for the facial aesthetic reason has been the one of the most popular procedures in aesthetic facial bone surgery in East Asia. Most East Asian women prefer smaller-looking and smooth-shaped facial contour. Prominent mandible angle which are common in Asia would be the main problem for smooth facial contour. In addition, recently, the mandibular body and broad chin shape also are known to be remodeled in order to get the ideal smooth facial shape. However, mandibuloplasty is not that easy to cut because many patients has inward mandibular angle and the visual field in operation is limited. The aim of this trial is to try to provide the prefabricated cutting guide for the symmetric and appropriate mandibuloplasty with the surgeons. Preoperative computed tomography(CT) data were processed for the patient and computer simulation model was produced. Then, mandibuloplasty was done on the computer simulation screen. Based on this data, customized cutting guide was made. This prefabricated cutting guide was used in real mandibuloplasty bilaterally. Premade cutting guide for the mandibuloplasty based on the computer simulation turned out to be very successful in this patient. Individualized approach for each patient could be an ideal way to manage the patients in near future.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제22권3호
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• pp.223-229
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• 2001

In this paper, we have compared the direct fan-beam reconstruction method with the rebinning method in terms of computation time and spatial resolution using computer simulation. As a result, the direct fan-beam method is superior to the rebinning method in the spatial resolution though the former needs longer computation time. However, if we adopt the quarter-detector-offset technique to improve the spatial resolution, the rebinning method outperforms the direct fan-beam method. The computation times have been evaluated using the fast algorithms optimized to reduce the number of interpolation calculations at the back-projection, and the spatial resolutions have been compared using the computer generated phantoms.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제15권3호
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• pp.275-280
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• 1994

In the case of the image reconstruction from unknown projection data such as imaging the object with opaque obstructions, conventional reconstruction algorithms may reconstruct a degraded image. In this paper, a new method for the estimation of the unknown projection data based on known projection data and the bandwidth of projection data is proposed. The proposed method successfully estimates the unknown projection data through iterative transformation between projection space and frequency space using the known projection data and the bandwidth of the projection data. Computer simulation shows that the proposed method significantly improves image quality and convergence behavior over conventional algorithms. In addition, the proposed method is successfully applied to ultrasound attenuation CT using a sponge phantom.

• 전기학회논문지
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• 제61권3호
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• pp.451-458
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• 2012

This paper addresses the problem that policy iteration (PI) for continuous-time (CT) systems requires explorations of the state space which is known as persistency of excitation in adaptive control community, and as a result, proposes a PI scheme explorized by an additional probing signal to solve the addressed problem. The proposed PI method efficiently finds in online fashion the related CT linear quadratic (LQ) optimal control without knowing the system matrix A, and guarantees the stability and convergence to the LQ optimal control, which is proven in this paper in the presence of the probing signal. A design method for the probing signal is also presented to balance the exploration of the state space and the control performance. Finally, several simulation results are provided to verify the effectiveness of the proposed explorized PI method.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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• pp.50-52
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• 2002

Distance relays need accurate current and voltage for determining the trip ignition. Therefore we must analyze nonlinear phenomena which cause distortion in signals first of all. This paper presents the effect of some distortion(arcing fault and current transformer saturation) in power system. The saturation of a current transformer distorts input current of a distance relay and arcing faults make current and voltage to be changed. This paper describes modeling methods of a current transformer and arcing faults, and describes the simulation result of two distance relay algorithms (discrete fourier transform and modified differential equation methods)