• Journal of applied mathematics & informatics
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• 제42권3호
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• pp.607-623
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• 2024

This article studies the effects of heat generation/absorption and thermal radiation on the unsteady magnetohydrodynamic (MHD) Casson fluid flow past a vertical plate through rotating porous medium with constant temperature and mass diffusion. It is assumed that the plate temperature and concentration level are raised uniformly. For finding the exact solution, a set of non-dimensional partial differential equations is solved analytically using the Laplace transform technique. The influence of various non-dimensional parameters on the velocity are discussed, including the effects of the magnetic parameter M, heat generation/absorption Q, thermal radiation parameter R, Prandtl number Pr, Schmidt number Sc, permeability of porous medium parameter, Casson fluid parameter γ, on velocity, temperature, and concentration profiles, which are discussed through several figures. It is found that velocity, temperature, and concentration profiles in the case of heat generation parameter Q, Casson fluid parameter γ, thermal Grashof number Gr, mass Grashof number Gc, Permeability Porous medium parameter K, and time t have retarding effects. It is also seen that the magnetic field M, Thermal Radiation parameter R, Prandtl field Pr, Schmidt number Sc have reverse effects on it.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제18권2호
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• pp.120-132
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• 2014

목적: 원발성 뇌종양환자에서 방사선 치료 후 추적 자기공명영상에서 새로 생긴 조영증강 뇌병변에 대해 종양재발과 지연성 방사선치료연관변화의 감별에 있어서 확산강조영상 (DWI), 역동적조영관류영상 (DSC PWI), 자화율강조영상 (SWI)의 진단적 가치를 서로 비교하고자 한다. 대상과 방법: 원발성 뇌종양으로 이전에 방사선치료를 받았던 환자 중, 방사선치료 종료 최소 1년 이후에 추적 자기공명영상에서 새롭게 조영증강 되는 병변을 가진 24명의 환자를 대상으로 연구하였다. 새롭게 조영증강 되는 병변은 14명의 종양재발과 10명의 방사선치료연관변화로 확인되었다. 종양재발과 방사선치료연관변화 두 환자 군의 여러변수들은 비대응표본 t 검정을 실시하여 비교 분석하였다. 다중변수 로지스틱 회귀 분석을 이용하여 DWI, DSC PWI, SWI 각 영상의 정량 분석을 통해 얻은 apparent diffusion coefficient (ADC), normalized cerebral blood volume (nCBV), proportion of dark signal intensity (proSWI) 값 중 두 군을 감별해 내는 최상의 예측 변수 (best predictor)를 정하였다. 이후 수신자 조작 특성 (Receiver operating characteristics, ROC) 분석을 통하여 best predictor의 정확도, 민감도, 특이도를 평가하였다. 결과: 방사선치료연관변화 군과 비교하여 종양재발 군에서 평균 nCBV 값이 유의하게 높았고 (P=.004), 평균 proSWI 값은 유의하게 낮았다 (P<.001). 반면, 평균 ADC 값은 두 군간에 유의한 차이를 보이지 않았다. 다중변수 로지스틱 회귀 분석 결과 proSWI 값만이 통계적으로 유의한, 감별 가능한 독립변수였으며, 민감도, 특이도, 정확도는 각각 78.6% (11 of 14), 100% (10 of 10), 87.5% (21 of 24) 였다. 결론: 뇌종양 환자에서 방사선치료 종료 최소 1년 이후에 새로 보이는 조영증강 병변의 감별에 있어 proSWI 값이 가장 중요한 변수인 것으로 나타났다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제4권1호
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• pp.34-41
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• 2000

목적: 두개강내 종양의 감별진단에 있어서 확산강조자기공명영상(DWi: diffusion weighted MR imaging)의 임상적 유용성을 알아 보고자 하였다. 대상 및 방법: 19예의 두개강내 종양(전이암 10예, 고등급 교종 4예, 저등급 성상세포종 4예, 핍지교종 1예)을 대상으로 1.5T 장치를 이용하여 통상적인 자기공명영상과 EPI기법을 사용한 DWI(TR/TE=6500/107, b value 1000)를 얻었다. DWI에서 종%$\varepsilon$을 고형성분, 괴사나 낭성 부위, 주위 부종으로 나누어 신호강도(뇌설과 뇌실질을 기준으로 5등급으로 나눔)와 벙변과 반 대쪽 정상 뇌설질의 상대적 신호강도비(SIR: signal intensity ratio)를 구하였다. 이렇게 얻어진 종양간의 신호강도와 신호강도비의 차이를 독립표본 T 검정을 이용하여 비교 분석하였다. 결과: DWI에서 고형성분의 경우 전이암과 고등급 교종은 전예에서 뇌실질보다 고신호강도를 보 였으며, 저등급 성상세포종과 핍지교종은 뇌실질과 등신호 또는 약간 높은 신호강도를 보였다. 각각의 고형성분에서 평균 신호강도비는 전이암 1.52, 고등급 교종 1.48, 저등급 성상세포종 1.16, 핍지교종 1.31로 측정되어서 전반적으로 악성도가 증가할수록 높은 신호강도비를 보였다(P(0.05). 종양 주위 부종은 전이암 10예와 고등급 교종 4예에서 관찰되었으며 이중 전이암 7예, 고등급 교종 2예에서는 뇌실질과 유사한 신호강도를 보인 반면 나머지 5예들에서는 뇌실 질보다 높은 신호강도로 관찰되었다. 부종에서의 평균 신호강도비는 전이암이 1.14, 고등급 교종 1.31로 전이암에서 낮게 관찰되었지만 통계적 의의는 없었다(p >0.05). 괴사나 낭성부위의 평균 신호강도비는 0.63이였다. 조영증강되지 않았던 6예의 고형성분중 3예는 주위 부종보다 고신호강도를보여 종양의 경계가통상적인 자기공명영상에 비해 우수하였다. 결론: DWI에서 뇌종양의 고형성분의 신호강도는 종양의 악성도가 높을수록 고신호강도를 보였고 종양 주위 부종은 DWI기법에 기인된 고유효과인 "T2 shine through effect"와 혈관성 부종의 정도 간의 우열에 따라 다양한 소견을 보였으며, 또한 DWI에서 종양과 주위 부종과의 관계를 좀더 명확하게 구분 할 수 있었다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제25권1호
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• pp.11-23
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• 2024

Objective: To investigate whether reader training improves the performance and agreement of radiologists in interpreting unenhanced breast magnetic resonance imaging (MRI) scans using diffusion-weighted imaging (DWI). Materials and Methods: A study of 96 breasts (35 cancers, 24 benign, and 37 negative) in 48 asymptomatic women was performed between June 2019 and October 2020. High-resolution DWI with b-values of 0, 800, and 1200 sec/mm² was performed using a 3.0-T system. Sixteen breast radiologists independently reviewed the DWI, apparent diffusion coefficient maps, and T1-weighted MRI scans and recorded the Breast Imaging Reporting and Data System (BI-RADS) category for each breast. After a 2-h training session and a 5-month washout period, they re-evaluated the BI-RADS categories. A BI-RADS category of 4 (lesions with at least two suspicious criteria) or 5 (more than two suspicious criteria) was considered positive. The per-breast diagnostic performance of each reader was compared between the first and second reviews. Inter-reader agreement was evaluated using a multi-rater κ analysis and intraclass correlation coefficient (ICC). Results: Before training, the mean sensitivity, specificity, and accuracy of the 16 readers were 70.7% (95% confidence interval [CI]: 59.4-79.9), 90.8% (95% CI: 85.6-94.2), and 83.5% (95% CI: 78.6-87.4), respectively. After training, significant improvements in specificity (95.2%; 95% CI: 90.8-97.5; P = 0.001) and accuracy (85.9%; 95% CI: 80.9-89.8; P = 0.01) were observed, but no difference in sensitivity (69.8%; 95% CI: 58.1-79.4; P = 0.58) was observed. Regarding inter-reader agreement, the κ values were 0.57 (95% CI: 0.52-0.63) before training and 0.68 (95% CI: 0.62-0.74) after training, with a difference of 0.11 (95% CI: 0.02-0.18; P = 0.01). The ICC was 0.73 (95% CI: 0.69-0.74) before training and 0.79 (95% CI: 0.76-0.80) after training (P = 0.002). Conclusion: Brief reader training improved the performance and agreement of interpretations by breast radiologists using unenhanced MRI with DWI.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제32권11_12호
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• pp.692-704
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• 2005

컴퓨터 하드웨어의 급속한 발전으로 그래픽 프로세서 유닛(Graphics Processor Units : GPUs)은 굉장한 메모리 대역폭과 산술 능역을 보유하게 되어 범용 계산에 많이 활용되고 있으며, 특히 계산 집약적인 물리 기반 시뮬레이션(physics based simulation)의 GPU 구현이 활발하게 연구되고 있다. 물리 기반 시뮬레이션의 기본이 되는 미분방정식 풀이 과정에서 삼중대각행렬(tridiagonal matrix) 시스템은 유한차분(finite-difference) 근사에 의해서 자주 나타나는 선형시스템으로 물리 기반 시뮬레이션 관점에서 삼중대각행렬 시스템의 빠른 풀이는 중요한 연구 분야이다. 본 논문에서는 GPU에서 삼중대각행렬 시스템 풀이를 빠르게 구현할 수 있는 방법을 제안한다. 벡터 프로세서(vector processor) 계산에서 삼중대각행렬 시스템 풀이 방법으로 널리 사용되는 cyclic reduction 또는 odd-even reduction 알고리즘을 GPU에서 구현하였다. 본 논문에서 제안한 방법을 삼중대각행렬 시스템 풀이 방법으로 잘 알려져 있는 Thomas 방법과 GPU를 이용한 선형시스템 풀이에서 좋은 성과를 보이고 있는 conjugate gradient 방법과 비교할 때 상당한 성능 향상을 얻을 수 있었다. 또한, 열전도(heat conduction) 방정식, 이류 확산(advection-diffusion) 방정식, 얕은 물(shallow water) 방정식에 의한 물리 기반 시뮬레이션의 GPU 구현에 본 논문에서 제안한 방법을 사용하여 1024x1024 격자의 계산 영역에서 초당 35프레임 이상의 놀라운 성능을 보여주었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제27권4A호
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• pp.291-300
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• 2002

본 논문에서는 우리나라 128 비트 블록 암호 알고리즘 표준인 SEED와 유사한 구조를 가지는 암호방식에서 최적화한 S 박스와 G 함수를 구성하는 방식을 제안한다. S 박스는 비선형 함수와 아편변환으로 구성한다. 비선형함수는 차분공격과 선형공격에 강한 특성을 가지며, '0'과 '1'을 제외하고 입력과 출력이 같은 고정점과 출력이 입력의 1의 보수가 되는 역고정점을 가지지 않는 GF(2$^{8}$ ) 상의 역수로 구성한다. 아핀변환은 입력과 출력간의 상관을 최저로 하면서 고정점과 역고정점이 없도록 구성한다. G 함수는 4개의 S 박스 출력을 GF(2$_{8}$ ) 상의 4$\times$4 행렬식을 사용하여 확산선형변환한다. G 함수는 MDS(Maximum Distance Separable) 코드를 생성하구 SAC(Strict Avalanche Criterion)를 만족하고, 고정점과 역고정점 및 출력이 입력의 2의 보수가 되는 약한 입력이 없으며, 하드웨어 구현이 용이하도록 구성한다. 본 논문에서 제안한 S 박스와 G 함수는 차분공격과 선형공격에 강하고, 약한 입력이 없으며, 하드웨어 구현이 용이하며, 확산 특성이 우수하므로 안전성이 높은 암호 방식의 구성 요소로 활용할 수 있다.

• 대한영상의학회지
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• 제85권1호
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• pp.147-160
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• 2024

목적 황색육아종성 담낭염을 벽비후형 담낭암으로부터 감별진단하기 위한 자기공명영상(MRI) 점수체계를 고안하고, 그 점수체계의 진단능을 영상의학과 의사의 시각적 평가와 비교하고자 한다. 대상과 방법 복부 MRI 및 수술을 시행한 각각 황색육아종성 담낭염과 벽비후형 담낭암으로 진단된 23명과 35명의 환자를 후향적으로 분석하였다. 세 명의 영상의학과 의사가 모든 MRI 소견을 분석하였다. 저자들은 이러한 MRI 소견을 이용하여 벽비후형 담낭암으로부터 황색육아종성 담낭염을 감별진단하기 위한 점수체계를 고안하였고 이 점수체계의 진단능을 수신자 운영 특성 곡선의 곡선 하 면적을 영상의학과 의사의 시각적 평가와 비교하였다. 결과 9가지의 MRI 소견이 두 질환의 감별에 유의미한 차이를 보였다: 미만형 벽 비후(p < 0.001), 점막 균일성(p = 0.002), 벽내 T2 고신호강호(p < 0.001), 점막 당김(p = 0.016), 담낭 결석(p < 0.001), T1 중등도 혹은 고신호강도(p = 0.033), 확산 제한(p = 0.005), 조영증강 패턴(p < 0.001), 조영증강 최고점 시기(p = 0.008). MRI 점수체계는 곡선 하 면적이 0.972로 뛰어난 진단능을 나타내었고 이는 영상의학과 의사의 시각적 평가보다 유의미하게 높았다. 결론 MRI 점수체계는 황색육아종성 담낭염을 벽비후형 담낭암으로부터 감별진단하는 데 있어 영상의학과 의사의 시각적 평가보다 좋은 진단능을 나타내었다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제16권16호
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• pp.7291-7294
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• 2015

Purpsoe: To investigate the diagnostic value of quantitative analysis of a tissue diffusion and virtual touch tissue imaging quantification (VTIQ) technique with acoustic radiation force impulse (ARFI) elastography for assessing enlarged cervical lymph nodes. Materials and Methods: Fifty-six enlarged cervical lymph nodes confirmed by pathologic diagnoses were covered in the study. According to the results of pathologic diagnosis, patients were classified into benign and malignant groups. All the patients were examined by both conventional ultrasonography and elastography. AREA% and shear wave velocity (SWV) in ROI of different groups were calculated and compared using ROC curves. Cut-off points of AREA% and SWV were determined with receiver operating characteristic curves. Results: Final histopathological results revealed 21 cases of benign and 35 cases of malignant lymph nodes. The mean values of AREA% and SWV in benign and malignant groups were $45.0{\pm}17.9%$ and $2.32{\pm}0.57m/s$, and $61.3{\pm}21.29%$ and $4.36{\pm}1.25$)m/s, respectively. For the parameters of elastography, "AREA%" and SWV demonstrated significant differences between groups (p=0.002). AREA% was positively correlated with SWV with a correlation coefficient of 0.809 (P<0.001). Conclusions: Stiffness of different lymph node diseases in patients may differ. Elastography can evaluate changes sensitively and provide valuable information to doctors. The study proved that the VTIQ elastography technique can play an important role in differential diagnosis of lymph nodes.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권5호
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• pp.560-564
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• 2011

본 연구의 목적은 과산화수소 농축을 위한 투과증발공정의 수학적 모델을 제시하는 것이다. 대상공정은 NASA에서 개발한 것으로 쉘과 멤브레인 튜브들로 구성되어 있다. 쉘과 튜브에는 각각 과산화수소용액과 sweep gas가 향류로 흐른다. 이때 막을 통해 투과증발되는 기체에는 과산화수소보다 물분자가 더 많기 때문에 과산화수소를 농축할 수 있다. 이 공정의 수학적 모델은 투과물의 흡수-확산 메커니즘에 기초한 비선형 편미분 및 대수 방정식, 투과물 플럭스의 온도 의존성에 대한 아레니우스 관계, 그리고 막 모듈 내의 액상 농도와 흐름에 대한 질량 및 운동량 수지식의 형태로 개발하였다. 과산화수소 농축물 농도의 동적 거동은 제안된 모델의 단순화된 형태를 풀어 모사하였고 그 결과값을 NASA 특허에서 보고된 실험자료와 비교하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.373-373
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• 2009

Relative humidity, membrane conductivity and water activity are critical parameters of polymer electrolyte membrane fuel cells (PEMFC) for high performance and reliability. These parameters are closely related with temperature. Moreover, the ideal values of these parameters are not always identical along the channels. Therefore, the cooling channel design and its operating condition should be well optimized along the all location of the channels. In the present study, we have performed a numerical investigation on the effects of cooling channels on performance of a PEMFC. Three-dimensional Navier-Stokes equations are solved with the energy equation including heat generated by the electrochemical reactions in the fuel cell. The present numerical model includes the gas diffusion layers (GDL) and serpentine channels for both anode and cathode gas flows, as well as cooling channels. To accurately predict the water transport across the membrane, the distribution of water content in the membrane is calculated by solving a nonlinear differential equation with a nonlinear coefficient, i.e., the water diffusivity which is a function of water content as well as temperature. Main emphasis is placed on the heat transfer between the solid bipolar plate and coolant flow. The present results show that local current density is affected by cooling channels due to the change of the oxygen concentration and the membrane conductivity as well as the water content. It is also found that the relative humidity is influenced by the generated water and the gas temperature and thus it affects the distribution of fuel concentration and the conductivity of the membrane, ultimately fuel cell performance. Unit-cell experiments are also carried out to validate the numerical models. The performance curves between the models and experiments show reasonable results.