• 제목/요약/키워드: FRACTAL

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임플란트 주위염 치료 효과의 프랙탈 분석 (Fractal analysis of the surgical treatment of ligature-induced peri-implantitis in dogs)

  • 김학균;김진수
    • Imaging Science in Dentistry
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    • 제40권3호
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    • pp.123-129
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    • 2010
  • Purpose : To evaluate the effect of surgical treatment of ligature-induced peri-implantitis in dogs using fractal analysis. Also, the capabilities of fractal analysis as bone analysis techniques were compared with those of histomorphometric analysis. Materials and Methods : A total of 24 implants were inserted in 6 dogs. After a 3-months, experimental periimplantitis characterized by a bone loss of about 3 mm was established by inducing with wires. Surgical treatment involving flap procedure, debridement of implants surface with chlorhexidine and saline (group 1), guided bone regeneration (GBR) with absorbable collagen membrane and mineralized bone graft (group 2), and $CO_2$ laser application with GBR (group 3) were performed. After animals were sacrificed in 8 and 16 weeks respectively, bone sections including implants were made. Fractal dimensions were calculated by box-counting method on the skeletonized images, made from each region of interest, including five screws at medial and distal aspects of implant, were selected. Results : Statistically significant differences in the fractal dimensions between the group 1($0.9340{\pm}0.0126$) and group 3($0.9783{\pm}0.0118$) at 16 weeks were found (P<0.05). The fractal dimension was statistically significant different between 8($0.9395{\pm}0.0283$) and 16 weeks in group 3 (P<0.05). These results were similar with the result of the evaluation of new bone formation in histomorphometric analysis. Conclusions : Treatment of experimental peri-implantitis by using $CO_2$ laser with GBR is more useful than other treatments in the formation of new bone and also the tendency of fractal dimension to increase relative to healing time may be a useful means of evaluating.

Fragmentation 프랙탈을 이용한 입도분포 분석 (Fragmentation Fractal Analysis on Particle-size Distribution)

  • 민덕기;이완진
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.199-206
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    • 2003
  • 흙을 나타내는 가장 기본적인 물리적 성질중의 하나가 흙을 구성하는 입자들의 입도분포이며, 입도분포특성을 분석하기 위해 최근에 대두되고 있는 방법중의 하나가 프랙탈 이론이다. 본 연구에서는 fragmentation 프랙탈을 이용하여 흙의 입도분포곡선의 특성을 파악하였다. Fragmentation 프랙탈을 표현하는 방법에는 ‘개수-입경’프랙탈과 '중량-입경' 프랙탈이 있으며, 본 연구 결과, '중량-입경' 방법이 더 실용적이었다. 균등계수($C_{u}$)가 4이하에서는 균등계수가 증가함에 따라 프랙탈차원($D_{tot}$)이 급격히 증가하였으나, 균등계수가 6이상에서는 일정한 값에 수렴되는 결과를 나타냈다. 곡률계수($C_{c}$)가 3이상에서는 프랙탈차원은 크기가 작은 입자들의 영향을 받고, 곡률계수가 3이하에서는 큰 입자들의 영향을 받는 것으로 나타났다. 유효입경($D_{10}$)의 크기에 따른 프랙탈차원의 변화를 분석한 결과, 균등계수와 곡률계수가 같을 경우 프랙탈차원은 유효입경의 크기에 영향을 거의 받지 않는 것으로 나타났다. 전체 입자의 크기분포를 고려할 수 있는 프랙탈 개념을 입도분석에 적용하는 것이 바람직할 것으로 판단되며, 향후 프랙탈차원과 흙의 공학적 특성과의 관계정립에 대한 지속적인 연구가 필요하다.

RDG 산란 이론을 이용한 그을음 탄소 입자의 형상 분석 (Analysis of Soot Particle Morphology Using Rayleigh Debye Gans Scattering Theory)

  • 서형석;김기범
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권9호
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    • pp.641-646
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    • 2016
  • 화석 연료의 연소 과정에서 발생하는 그을음 입자의 형상은 작은 구형입자들이 군집체를 이루고 있는 프랙탈 형상을 하고 있기에 기존 Rayleigh나 Mie 탄성 광 산란 이론으로 분석하는 것에는 한계가 있다. 본 논문에서는 Rayleigh-Debye Gans(RDG) 산란 이론을 적용하여 프랙탈 차원을 가지는 미세 입자의 형상을 효과적으로 해석할 수 있는 과정을 자세히 묘사하였다. 이소옥탄 확산 화염에서 발생하는 그을음 입자를 열 영동 채취법을 이용하여 채집한 후, 투과전자현미경을 이용하여 그을음 입자의 형상을 관찰하였다. RDG 산란 이론을 적용하여, 그을음 입자의 프랙탈 형상을 조사 하였고, 그을음 개별 입자의 직경, 입자 수밀도 및 부피 분율을 산출하였다. 이러한 결과들은 그을음의 성장 과정에서는 뚜렷한 증감 경향을 보이진 않았으나, 그을음 산화 과정에선 전부 뚜렷하게 감소하는 경향을 보였다. 본 연구에서 RDG 산란 이론을 이용하여 도출한 그을음 군칩체의 프랙탈 차원은 약 1.82로 이는 기존의 유사연구 결과와 동일하며, 화석연료의 종류에 상관없이 생성된 모든 그을음 입자에 동일한 값을 갖는 것으로 사료된다.

프랙탈 분석을 이용한 치근단병소 치유과정의 골 변화 (Bony change of apical lesion healing process using fractal analysis)

  • 이지민;박혁;정호걸;김기덕;박창서
    • Imaging Science in Dentistry
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    • 제35권2호
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    • pp.91-96
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    • 2005
  • Purpose : To investigate the change of bone healing process after endodontic treatment of the tooth with an apical lesion by fractal analysis. Materials and Methods Radiographic images of 35 teeth from 33 patients taken on first diagnosis, 6 months, and 1 year after endodontic treatment were selected. Radiographic images were taken by JUPITER Computerized Dental X-ray $System^{(R)}$. Fractal dimensions were calculated three times at each area by Scion Image $PC^{(R)}$ program. Rectangular region of interest $(30\times30)$ were selected at apical lesion and normal apex of each image. Results : The fractal dimension at apical lesion of first diagnosis $(L_0)$ is $0.940{\pm}0.361$ and that of normal area $(N_0)$ is $1.186{\pm}0.727(p<0.05)$. Fractal dimension at apical lesion of 6 months after endodontic treatment $(L_1)$ is $1.076{\pm}0.069$ and that of normal area $ (N_1)$ is $1.192{\pm}0.055(p<0.05)$. Fractal dimension at apical lesion of 1 year after endodontic treatment $(L_2)$ is $1.163{\pm}0.074$ and that of normal area $(N_2)$ is $1.225{\pm}0.079(p<0.05)$. After endodontic treatment, the fractal dimensions at each apical lesions depending on time showed statistically significant difference. And there are statistically significant different between normal area and apical lesion on first diagnosis, 6 months after, 1 year after. But the differences were grow smaller as time flows. Conclusion : The evaluation of the prognosis after the endodontic treatment of the apical lesion was estimated by bone regeneration in apical region. Fractal analysis was attempted to overcome the limit of subjective reading, and as a result the change of the bone during the healing process was able to be detected objectively and quantitatively.

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프랙탈 이론의 소하천 점착성 유사 적용에 관한 연구 (Study on applicability of fractal theory to cohesive sediment in small rivers)

  • 임병구;손민우
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제49권10호
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    • pp.887-901
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    • 2016
  • 점착성 유사는 작은 1차 입자가 단독으로 거동하는 것이 아니라 크기와 밀도를 변화시키는 응집현상을 통해 서로 뭉쳐진 플럭의 형태로 이동하게 된다. 유사의 거동에 매우 중요한 영향을 주는 침강속도는 유사의 크기와 밀도에 의해 결정되므로 응집현상이 점착성 유사에 주는 영향은 매우 크다고 할 수 있다. 플럭의 밀도는 직접 측정이 어려우므로 프랙탈 이론을 적용하여 추정하는 것이 현재까지 일반적인 모형화의 과정이다. 하지만 프랙탈 이론은 플럭이 자기유사성을 가진다는 가정 하에 적용되는 것이므로 이에 대한 검토가 필요하다. 본 연구는 우리나라 하천 중 점착성 유사가 우세할 것으로 예상되는 금강 및 영산강 유역에서 시료를 채취하고 상업용 카메라를 이용한 침강실험을 통해 프랙탈 이론의 적용 가능성, 플럭의 특성 등을 검토하는 목적으로 수행되었다. 연구의 결과, 금강 유역의 점착성 유사는 프랙탈 이론의 적용이 가능할 것으로 판단되지만 영산강 유역의 유사에서는 크기와 프랙탈 차원의 명확한 상관성을 확인하기 어려웠다. 영산강 유역의 유사는 유기물이 높은 함량으로 포함되어있다. 따라서 1차 입자 하나하나가 응집되며 자기유사성을 가진다는 프랙탈 이론의 기본 가정과는 거리가 있는 것으로 생각된다.

영지의 액체배양에 있어서 균사체 형태에 미치는 Ammonium Phosphate의 영향 (Influence of Ammonium Phosphate on Mycelial Morphology during Submerged Cultivation of Ganoderma lucidum)

  • 이규민;이신영
    • 한국균학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.91-98
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    • 2001
  • 버섯의 액체배양에 의한 균사체 및 세포외 다당 발효의 안정성과 생산성 증가를 도모하기 위하여, 영지(Ganoderma lucidum ASI 7004)의 액체배양 중, 배지조성($0{\sim}11\;g/l$의 ammonium)을 달리하여 균사체 형태 및 분화의 경시변화를 영상분석 시스템을 이용하여 분석하였다. 배지 조성 및 배양 조건에 따른 균사체 형태의 배양경시변화를 영상분석한 결과, non-branched long filamentous mycelium, non-branched short mycelium, branched long filamentous mycelium, branched short mycelium, entangled mycelium 및 각종 clump의 필라멘트 형태와, smooth pellet, rough pellet 및 hollow rough pellet의 펠렛 형태 등, 다양한 형태를 관찰할 수 있었다. Ammonium ion이 낮은 경우에는 필라멘트 형태의 균사 생육이 주인 반면, 높은 농도로 갈수록 펠렛 형태의 균사 생육이 주로 관찰되었다. 이러한 형태의 변화를 수치화 하는 수단으로 fractal 차원을 이용하여 형태를 분류한 결과, 11 g/l의 ammonium phosphate 농도에서 주로 나타나는 균사형태의 fractal 차원을 이용하여 형태를 분류한 결과, 11 g/l의 ammonium phosphate 농도에서 주로 나타나는 균사형태의 fractal 차원은 1.05 이었으나(펠렛형), ammonium phosphate의 결핍 시에 주로 나타나는 균사 형태의 fractal 차원은 1.3이었다(필라멘트형). 또 필라멘트형 및 펠렛형 균사체가 공존할 때의 fractal 차원은 1.16으로, 이들의 중간 값을 나타내었다. 따라서, fractal 차원은 균사 형태의 변화를 측정하는 지표 값으로 매우 유용할 것으로 생각되었다. 또 원형도는 펠렛형 균사체의 표면에서 균사 생육 정도를 판정하는데 유용한 것으로 나타났다.

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GIS를 이용한 하천유역의 프랙탈 특성 분석 (The Anlysis of Fractal Characteristics in River Basin using GIS)

  • 차상화;권기욱
    • 한국지리정보학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.51-60
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    • 2001
  • 본 연구는 지리정보시스템을 이용하여 하천유역에 있어서 프랙탈 특성을 분석하고자 하였다. 따라서 본 분석에서는 GIS를 이용하여 격자크기별 지형특성인자(유역면적, 유로연장, 유로중심장)을 산정하였으며, 여기서 산정된 인자들과 격자크기와의 상관분석을 통해서 상관계수 및 상관식을 유도하고, 또한 각 지형인자별 프랙탈 차원을 산정하였다. 격자크기에 대한 프랙탈 차원의 산정결과는 유로연장, 유역면적 및 유로중심장이 각각 1.028, 1.0026, 1.0061로 나타났다. 즉, 격자크기가 변함에 따라 가장 큰 영향을 받는 지형인자는 유로연장인 것으로 분석되었다.

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The fractal analysis of the fracture surface of concretes made from different coarse aggregates

  • Prokopski, Grzegorz;Konkol, Janusz
    • Computers and Concrete
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    • 제2권3호
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    • pp.239-248
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    • 2005
  • The article presents the results of examination of the fractal dimension D of concrete specimen fracture surfaces obtained in fracture toughness tests. The concretes were made from three different types of coarse aggregate: gravel, dolomite and basalt aggregate. Ordinary concretes (C40) and high-performance concretes (HPC) were subjected to testing after 7, 14, 28 and 90 days of curing, respectively. In fracture toughness and compressive tests, different behaviours of concretes were found, depending on the type of aggregate and class of concrete (C40, HPC). A significant increase in the strength parameters tested occurred also after a period of 28 days (up to the $90^{th}$ day of curing) and was particularly large for concretes C40. Fractal examinations performed on fracture replicas showed that the fractal dimension D was diverse, depending on the coarse aggregate type and concrete class being, however, statistically constant after 7 and 14 days for respective concretes during curing. The fractal dimension D was the greater, the worse strength properties were possessed by the concrete. A cross-grain crack propagation occurred in that case, due to weak cohesion forces at the coarse aggregate/mortar interface. A similar effect was observed for C40 and HPC made from the same aggregate. A greater dimension D was exhibited by concretes C40, in which case the fracture was easier to form compared with high-performance concretes, where, as a result of high aggregate/mortar cohesion forces, the crack propagation was of inter-granular type, and the resulted fracture was flatter.

만델브로 프랙탈 이미지의 생성 및 형태 연구 (A Study on Generation and Types of Mandelbrot Fractal Images)

  • 임미정;조형제
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.217-222
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    • 2015
  • 창조적인 작업을 하는 크리에이티브 디렉터에게는 항상 새로운 디자인의 조형적인 요소를 찾게 된다. 수작업으로 만들어진 이미지가 아닌 컴퓨터 프로그램에 의해 생성되는 프랙탈 이미지는 각 분야에 새로운 디자인을 접목할 수 있는 기하학적인 패턴을 제시한다. 기술과 예술의 융.복합으로 순수 회화에서부터 텍스타일 디자인, 건축디자인, 전시디자인 등 다양한 분야의 디자인에 활용되고 있는 만델브로 프랙탈 이미지의 생성에 대해 알아보고, 생성된 이미지들의 조형적인 원리에 입각한 형태에 대해 분석해본다.