• Steel and Composite Structures
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• 제52권3호
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• pp.377-390
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• 2024

Analyzing thermoelastic, elastoplastic, and residual stresses is pivotal for deepening our insights into material characteristics, particularly in the engineering of advanced materials like functionally graded materials (FGM). This research delves into these stress types within a thick-walled sphere composed of Al-SiC FGM, employing a detailed successive approximation method (SAM) to pinpoint stress distributions under varied loading scenarios. Our investigation centers on how the sphere's structure responds to different magnitudes of internal pressure. We discover that under various states-thermoelastic, elastoplastic, and residual-the radial stresses are adversely impacted, manifesting negative values due to the compressive nature induced by internal pressures. Notably, the occurrence of reverse yielding, observed at pressures above 410 MPa, merits attention due to its significant implications on the sphere's structural integrity and operational efficacy. Employing the SAM allows us to methodically explore the nuanced shifts in material properties across the sphere's thickness. This study not only highlights the critical behaviors of Al-SiC FGM spheres under stress but also emphasizes the need to consider reverse yielding phenomena to maintain safety and reliability in their application. We advocate for ongoing refinement of analytical techniques to further our understanding of stress behaviors in various FGM configurations, which could drive the optimized design and practical application of these innovative materials in diverse engineering fields.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제23권2호
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• pp.71-80
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• 2012

최신 방사선 치료 및 수술 기법에는 복잡한 3차원적 선량분포를 정확히 측정하는 실용적 선량분석 기기 및 기술이 필요하다. 본 연구에서는 실험실에서 제작한 겔을 방사선 치료 영역에서 선량계로 활용하기 위해 최적화된 자기공명영상 변수 조건에 대해 연구하였다. 이를 위해 각 자기공명영상 획득 조건에서 TE 시간 TR 시간, 영상 두께, 코일 등을 달리하여 조건 별로 획득한 영상을 이용하여 비교 평가하였고, 선량불확도 및 선량 분해능을 도입하여 본 연구에서 찾은 조건에 대해 평가하였다. 8% 젤라틴(300 bloom, Sigma-Aldrich, USA), 8% MAA (Metaacrylic acid, Sigma-Aldrich, USA), 10 mM THPC (tetrakis hydroxymethyl phosphonium, Sigma-Aldrich, USA), 그리고 0.05 mM HQ (Hydroquinone, Sigma-Aldrich, USA) 농도의 조성비를 가진 정상산소 중합체 겔을 실험실에서 합성하였다. 방사선 선량 전달은 Co-60 감마선 조사기 (Theratron-780; AECL, Ottawa, Canada)를 사용하였고 고체 팬텀을 사용하여 중합체 겔에 각각 0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 Gy의 선량을 전달하였다. 자기공명영상 장치의 특성상 T2 시간을 얻기 위해서는 fast spin echo 파형을 사용하였다. 일반적으로 Head Coil이 SNR이 Body coil 보다 낮아 선량 불확도가 우수할 것으로 예측하였으나, 일부 문헌에서는 Body coil이 영상 균일도가 우수하다고 하였다. 하지만 본 연구에서는 Head coil이 선량 불확도 및 선량 분해능이 모든 선량 영역에서 Body coil 보다 우수한 것을 확인하였다. TR 시간 연구에서 TR 1,500 ms와 TR 2,000 ms 간의 차이는 선량분해능에서 모두 큰 차이가 없으나 TR 1,500 ms가 조금 낮은 선량 불확도 값을 갖는 것을 보았다. MR 영상 두께가 2.5 mm일 경우 모든 TE 시간에 대해 4 Gy에서 가장 낮은 선량 불확도 값을 가졌다. 특히 TE 12 ms 경우 4 Gy 이후에는 가장 낮은값의 결과를 얻었다. 선량 불확도의 경우 6 Gy까지는 TE 시간에 따른 차이는 없으나 이후에는 TE 12 ms가 가장 나은 결과를 얻었다. 선량 불확도의 겨우 6 Gy까지는 모든 TE 시간에 대해 차이가 미미하나 8 Gy 이상에는 20 ms가 가장 우수한 선량 분해능 값을 가졌다. 선량 분해능 값 역시 NEX 3에서 가장 우수한 값을 가졌고 2 NEX일 때 가장 높은 분해능 값을 가졌다. 본 연구 결과 영상 두께와 NEX의 결과는 영상 두께가 얇은 경우 NEX가 높을수록 우수한 결과를 얻었고 영상 두께가 두꺼워 질수록 NEX가 낮아야 함을 확인했다.

• 대한치과교정학회지
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• 제36권3호
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• pp.188-197
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• 2006

교정 치료 시 사용되는 섬유 강화 컴포지트(FRC, fiber reinforced composite)는 구강 내에서 저작압 등의 지속적인 응력과 수분 흡수 등의 이유로 파절이 일어나는 경우가 있다. 이 때 모든 FRC를 제거하지 않고 수리(repair)하는 경우에 적절한 강도를 얻기 위해 첨가해야 할 FRC의 양 및 그 파절 양상을 알아보고자 하였다. 두 개의 FRC strips를 1, 2, 3, 그리고 4mm 만큼 겹쳐(E1, E2, E3, E4군) 시편을 만드는 방법으로 수리를 재현한 후 light emitting diode 광중합기로 중합하고, 3점 굽힘 실험을 시행하여 겹침 길이와 접합 강도간의 관계에 대해 조사하였다. 최대 하중치는 E4군에서 2.67N으로 최대였고, 대조군(2.39N), E3군(2.35N), E2군(2.10N), 그리고 E1군(1.75N)의 순이었다. 강성 역시 최대 하중치와 같이 E4군(2.32 N/mm)에서 최대치를 기록하였으나, E3군(2.06N/mm)의 강성이 대조군(1.88N/mm)보다 더 큰 값을 보였다. 겹침 길이가 길수록 완전히 두 조각으로 파절되기 보다 가운데 또는 critical section 에서 굽힘 양상을 보였다. 반면 겹침 길이가 짧은 경우 두 조각으로 부러지는 파절 양상을 보였다. 이상의 실험에서 길이 10 mm인 연결자 형태의 FRC의 수리 시 적절한 강도를 얻기 위해서는 최소 3 mm의 strips를 겹쳐야 하고, 이 때 주로 나타나는 실패 양상인 굽힘을 최소화하기 위해 연결 부위에 바로 인접하여 두께가 급격하게 변하는 critical section의 보강이 필요할 것으로 사료된다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제27권1호
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• pp.1-10
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• 2002

의료용 선형가속기에서 발생되는 고 에너지 광자선은 콜리메이터에 의하여 누출되며 치료두부(head), 콜리메이터, 환자를 포함한 치료실내의 모든 벽과 구성 물질들에 의하여 많은 산란선이 발생된다. 방사선치료는 종양에 따라서 최소한 40 Gy에서 80 Gy까지 조사되기 때문에 주위건강조직 특히 생식가능한 사람에 대한 생식선의 피폭선량을 평가하여야하며 종양치료에 영향을 주지 않은 범위에서 가능한 방법을 동원하여 피폭선량을 줄여야한다. 방사선 안전관리등의 기술기준에 관한 규칙(과학기술부령 제17호) 제3절 의료분야의 특별기준, 제44조(진료환자의 방사선 피폭)에 의하면 진료를 위한 환자 피폭선량을 합리적으로 달성 가능한 최소의 수준으로 유지하기 위한 절차를 구비하여야 하며 과학기술부 장관은 이에 준하는 의료시설 및 장비취급의 기술기준을 정하고 고시하여야한다고 명시 되어있다. 고 에너지방사선은 악성종양환자들의 치료성과를 향상시키는 동시에 치료후 방사선에 의한 만성효과가 발생 될 수 있기 때문에 주선속의 다양한 산란선과 누출선의 선질변화와 선량을 측정하고 생식선과 같은 주요장기를 산란선으로부터 차폐할 수 있는 기구를 제작 사용함으로서 방사선 피폭선량을 최대한으로 감소시킬 수 있었다. 고 에너지 방사선은 의료용 선형가속기(CLINAC 2100C/D. 2100C. 600C)에서 발생시킨 4, 6, 10 MV x-ray와 코발트원격치료장치(ALCYON II)의 코발트선원에서 방출되는 1.25 MV의 감마선을 이용하였다. 선량측정은 폴리스틸렌과 인체팬텀(Rando)사용하였으며 측정기는 이온함, TLD 및 필름을 사용하였다. 고 에너지 방사선에 의한 산란선은 장치의 콜리메이터 뿐만 아니라 치료실 벽 인체내부등 모든 방향에서 방사됨으로 납 벽돌에 의한 차폐율측정은 많은 변수를 가졌으며 고환인 경우에는 3면이 모두 차폐되도록 항아리모양으로 제작하였다. 태아인 경우 태아가 위치하고 있는 골반위에 육교모양의 선반을 만들고 그 위에 납 벽돌을 장치하도록 고안하였다. Co-60 감마선, 4 MV x-선, 10 MV x-선에서 발생되는 누출선량과 산란선량에 의한 평균 피폭선량은 조사면 중심으로부터 10, 30, 60cm 거리에서 조사면내 최대선량에 대하여 각각 $10^{-2},\;10^{-3},\;10^{-4}$의 비율로 측정되었으며 거리에 따라 지수함수로 줄어들었다. 흉부에 국한된 종양을 10 MV x-ray, $12{\times}12 cm^2$ 조사면으로 치료하였을 때 자궁에 받는 피폭선량은 0.9 mGy/Gy이며 고환이 받는 피폭선량은 0.6 mGy/Gy 이었으며 체장과 신장은 각각 4.8 mGy/Gy 와 2.5 mGy/Gy이다 10 MV x-선, $14{\times}14cm^2$ 조사면 경계로부터 10 cm 밖에서 납벽돌의 반가층 두께는 약 9.0 mm 이였고 20cm 밖에서는 반가층 두께가 약 6.5 mm로 측정되었다. 복부에 위치한 악성종양을 60 Gy 조사하였을 경우 태아가 위치하고 있는 자궁의 피폭선량은 약 370 mGy이고 이곳을 10 mGy이하가 되도록 차폐하려면 약 6.2 cm두께의 납 벽돌을 자궁위에 장착하여야 하며 골반치료시 고환에 10 mGy이하가 되도록 차폐하려면 약 5 cm 두께의 납 항아리가 요구된다. 고 에너지 고 준위 방사선치료시 고환은 3면을 항아리모양으로 차폐할 수 있어 피폭선량을 상당히 줄일 수 있으며 자궁인 경우 체내에서 산란된 선량의 차폐는 불가능하였다.

• 한국안광학회지
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• 제7권2호
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• pp.209-215
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• 2002

본 실험에서는 HWE 방법으로 성장시킨 SnSe 단결정 박막에 대한 특성을 조사하였다. 성장된 박막의 결정 구조와 격자 상수를 알아보기 위하여 X-ray diffraction(XRD)에 의한 회절 패턴을 측정하고, 단결정 박막의 결정성을 확인하기 위하여 double crystal X-ray diffraction(DCXRD)에 의한 회절 패턴을 측정하여, 원료부와 열벽부 그리고 기판의 온도 변화에 따른 반치폭을 알아보았다. Rutherford back scattering(RBS)을 측정하여 Sn과 Se의 조성비를 확인하고, 실험값과 이론값의 차이를 조사하였다. 박막의 표면 상태는 atomic force microscopy(AFM) 사진과 주사 전자 현미경(SEM) 사진으로 관찰하여 결정구조와 성장 온도와의 연관성을 조사하였다. 광학 상수는 Spectroscopic Ellipsometry(SE) 방법을 이용하여 단결정 박막의 굴절률(n), 유전상수(${\varepsilon}$), 반사율(R) 그리고 흡수 계수(${\alpha}$) 등 광학 상수를 측정했다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제36권6호
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• pp.59-68
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• 2008

본 연구에서는 엔드테이핑(End-taping) 처리가 두께가 20~75 mm이고, 직경이 120~470 mm인 백합나무 원반들의 고주파진공건조중 건조결함 예방 미치는 영향에 대하여 조사하였다. Inside end-taping (Inside-ET)과 Outside end-taping (Outside-ET)의 경우 두께 33 mm, 직경 270 mm 이하 원반에서 할렬의 예방효과가 우수하게 나타났다. 직경이 30 cm 이하이고, 두께 60 mm와 두께 75 mm의 원반에서도 전처리을 통하여 경계할렬을 예방할 수 있을 것으로 기대되었다. 경계할렬의 발생위치는 0.50~0.63 diameter 지점으로서 직경에 따라서 상이하였으며, 따라서 횡단면의 부분 엔드테이핑 처리의 경계선도 원반의 직경 따라 적정하게 선정할 필요가 있는 것으로 조사되었다. 중경재의 경우 0.3 diameter 지점이 경계할렬 예방을 위한 전처리의 경계점일 가능성이 높을 것으로 해석된다. 대경재의 경우 경계할렬과 V형 크랙에 의한 손상이 매우 심하였으며, 이는 방사방향으로의 함수율 분포변이가 극심한 백합나무 고유의 재질특성에 기인한 것으로 해석된다. 따라서 대경재의 경우 원반으로 활용하는 것은 적절하지 않는 것으로 생각된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권10호
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• pp.955-962
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• 2002

활성 금속 브레이징법의 공정변수인 브레이징 온도 및 시간의 변화가 Cu buffer layer를 사용한 $Si_3N_4$Stainless steel 316 접합체의 기계적 특성 및 신뢰도에 미치는 영향을 규명하기 위하여 브레이징 조건 변화에 따른 접합계면 미세구조 변화를 조사하였다. 900${\circ}C$ 이상의 온도에서 브레이징 된 접합체에서는 Cu buffer layer가 브레이징 합금에 용해되어 연속 Cu층을 유지하지 못하였으며, $Si_3N_4$/brazing alloy 계면에서 계면 반응물 층의 두계도 급격히 증가하였다. 950${\circ}C$에서 브레이징된 Cu buffer layer를 사용한 $Si_3N_4$/Stainless steel 316 접합체의 파괴강도는 접합체 내 잔류응력의 증가로 급격히 감소하였다. 950${\circ}C$ 이하의 온도에서 브레이징 시간의 변화는 Cu buffer layer를 사용한 $Si_3N_4$/Stainless steel 316 접합체의 파괴강도 및 파괴경로에 큰 영향을 미치지 못하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.235-235
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• 2003

The development of a buffer layer is an important issue for the second -generation wire, YBCO coated metal wire. The buffer layer demands not only on the prohibition of the reaction between YBCO and metal substrate, but also the proper lattice match and conductivity for high critical current density (Jc) of YBCO superconductor, In order to satisfy these demands, we suggested CaRuO3 as a useful candidate having that the lattice mismatches with Ni (200) and with YBCO are 8.2% and 8.0%, respectively. The CaRuO3 thin films were deposited on Ni substrates using various methods, such as e-beam evaporation and DC and RF magnetron sputtering. These films were investigated using SEM, XRD, pole-figure and AES. In e-beam evaporation, the deposition temperature of CaRuO3 was the most important since both hi-axial texturing and NiO formation between Ni and CaRuO3 depended on it. Also, the oxygen flow rate had i[n effect on the growth of CaRuO3 on Ni substrates. The optimal conditions of crystal growth and film uniformity were 400$^{\circ}C$, 50 ㎃ and 7 ㎸ when oxygen flow rate was 70∼100sccm In RF magnetron sputtering, CaRuO3 was deposited on Ni substrates with various conditions and annealing temperatures. As a result, the conductivity of CaRuO3 thin films was dependent on CaRuO3 layer thickness and fabrication temperature. We suggested the multi-step deposition, such as two-step deposition with different temperature, to prohibit the NiO formation and to control the hi-axial texture.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제30권1호
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• pp.41-46
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• 2001

Objective : The exact position of the lesion during the pallidotomy is critical to obtain the clinical improvement of parkinson's disease without damage to surrounding structure. Ventriculogrphy, CT(computed tomograpy) or MRI(magnetic resonance imaging) have been used to determine the initial coordinates of stereotactic target for pallidotomy. The goal of this study was to determine whether microelectrode recording significantly improves the neurophysiologic localization of the target obtained from MRI. Methods : Twenty patients were studied. They underwent a unilateral pallidotomy. Leksell frame was applied and T1 axial images parallel to the AC-PC(anterior commissure-posterior commissure) plane using a 1.5 Tesla MRI with 3mm slice thickness were obtained. Anteroposterior coordinate of target was chosen at 2mm in front of the midcommissural point and lateral coordinate between 19 and 22mm from the midline. The vertical coordinate was calculated on coronal slice using a fast spin echo inversion recovery sequence(FSEIR) related to the position of the choroidal fissure and ranged over 4-5mm below the AC-PC plane. Confirmation of the anatomical target was done on axial slices using the same FSEIR sequence . Microrecording was done at the pallidum contralateral to the symptomatic side using an electrode with a tip diameter of $1{{\mu}m}$ diameter tip and 1.1-1.4 mOhm impedance at 1000Hz. Electrophysiologic localization of the target was also confirmed intraoperatively by macrostimulation. Results : Microrecording techniques were reliable to define the transition from the base of the pallidum which was characterized by the disappearance of spike activity and by the change of the audible background activity. Signals from high amplitude neurons firing at 200-400Hz were recorded in the pallidal base. X, Y and Z coordinates of target obtained from the MRI were within 1mm from the X, Y, Z coordinates obtained with microrecording in 16 patients (80%), 15 patients(75%), 10 patients(50%) respectively. The difference of Y coordinate between on MRI and on microrecording was 4mm in only one patient. Conclusion : The MRI was accurate to localize the target within 1mm of the error from microrecording target in 70% of the patients. 4mm discrepancy was observed only once. We conclude that MRI alone can be used to determine the target for pallidotomy in most patients. However, microrecording technique can still be extremely valuable in patents with aberrant anatomy or unusual MRI coordinates. We also consider physiologic confirmation of the target using macrostimulation to be mandatory in all cases.

• 한국안광학회지
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• 제9권1호
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• pp.35-41
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• 2004

IV-VI족 화합물인 PbSnSe는 흥미 있는 물리적 특성을 가지고 있는 화합물 반도체로써 본 실험에서는 HWE 방법으로 성장시킨 PbSnSe 박막에 대한 특성을 조사하였다. 원료부와 열벽부 그리고 기판의 온도를 변화시키며 단결정 박막을 성장시켰다. Rutherford back scattering (RBS)을 측정하여 Pb:Sn:Se의 조성비를 확인하였다. 특히 좁은 에너지 대역을 측정하기에 매우 용이한 Fourier transform infra red (FT-IR)측정 장치를 이용하여 에너지 갭을 측정하였다. 박막의 표면 상태는 atomic force microscopy (AFM) 사진과 주사 전자 현미경 (SEM) 사진으로 관찰하여 결정구조와 성장 용도와의 연관성을 조사하였다. 광학 상수는 Spectroscopic ellipsometry (SE) 방법을 이용하여 박막의 광학 상수를 측정했다. PbSnSe 화합물 에피층 시료의 굴절률(n), 유전상수(${\varepsilon}$), 반사율(R) 그리고 흡수 계수(${\alpha}$)등 광학상수를 측정하였다.