• 제목/요약/키워드: Modified Beam Analysis

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통합 구조 시스템의 유한요소해석 자동화 (Automated Finite Element Analyses for Structural Integrated Systems)

  • 윤종열
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제37권1호
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    • pp.49-56
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    • 2024
  • 구조물의 동적 해석 자동화는 구조 통합 시스템에서 중요한 역할을 한다. 해석 결과에 따른 신속한 대피 또는 경고 조치가 신속하게 이루어지도록 해석 모듈은 짧은 실시간에 해석 결과를 출력해야 한다. 구조 해석법으로 세계적으로 가장 많이 사용되는 방법은 유한요소법이다. 유한요소법이 널리 사용되는 이유 중 하나는 사용의 편리다. 그러나 사용자가 유한요소망을 입력해야 하는데 요소망의 요소 수는 계상량과 정비례하고 요소망의 적절성은 에러와 연관된다. 본 연구는 시간 영역 동적 해석에서 전 단계 해석 결과를 사용하여 계산된 대표 변형률 값으로 오차를 평가하고, 요소 세분화는 절점 이동인 r-법과 요소 분할인 h-법의 조합으로 효율적으로 계산하는 적응적 요소망 형성 전략을 제시한다. 적용한 캔틸레버보와 간단한 프레임 예제를 통하여 적절한 요소망 형성, 정확성, 그리고 연산 효율성을 검증하였다. 이 방법의 간단함이 지진 하중, 풍하중, 비선형 해석 등에 의한 복잡한 구조 동적 해석에도 효율적으로 사용될 수 있는 것을 보여 준다.

공용 사장교의 동적특성을 반영하는 버페팅 응답보정법 (Buffeting Response Correction Method based on Dynamic Properties of Existing Cable-Stayed Bridge)

  • 김병철;임성순
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권1호
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    • pp.71-80
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    • 2013
  • 설계를 위한 교량의 해석모델은 구조물의 안전성을 확보하기 위해 자중 및 외부하중은 되도록 크게, 구조물의 강성은 되도록 작게 평가하는 것이 일반적이다. 때문에 설계모델을 이용한 버페팅 응답은 실제 공용교량의 버페팅 응답과 차이를 나타낸다. 공용교량의 버페팅 응답을 정확하게 예측하기 위해서는 공용교량의 동적특성을 계측하여 해석모델이 계측값을 반영하도록 수정하여야 한다. 일반적으로, 실제교량과 동일한 고유진동수를 갖는 MBM(Measurement -based Model)을 구축하기 위해 설계모델의 다양한 물성치를 파라미터로 조정하며 계측된 고유진동수와 일치시키는 MTM(Manual Tuning Method)이 사용되고 있다. MTM은 파라미터의 초기치 설정에 따른 임의성이 높고 여러 수렴점을 가질 수 있어 분석에 상당한 노력이 소요된다. 본 연구는 버페팅해석에 널리 적용되고 있는 단일모드 주파수영역 해석법이 구조물의 모드형상, 고유진동수 및 감쇠비의 동적특성만을 이용하는 점에 착안하여 MTM과정 없이 설계모델의 버페팅 응답을 공용교량의 버페팅 응답으로 보정하는 BRCM(Buffeting Response Correction Method)을 제안하였다. BRCM은 설계모델의 모드형상 별 버페팅 응답을 공용교량의 고유진동수만으로 보정하는 방법이다. 공용교량의 고유진동수는 상시진동에 의한 계측 가속도로부터 산정하였다. BRCM의 적용성을 단순보 모델의 시간이력 버페팅해석을 수행하여 수치적으로 평가하였으며 공용교량모델을 이용한 버페팅해석결과, BRCM과 MTM의 응답 차이는 3% 이하로 나타났다. 공용교량의 실시간 계측시스템에 BRCM을 도입할 경우 사장교의 유지관리 효율성을 높일 수 있을 것으로 기대된다.

수치해석모델을 이용한 콘서트 홀 바닥진동 안전성 평가 (Safety Evaluation of Concert Hall Floor Vibration Using Numerical Analysis Model)

  • 노지은;허석재;문대호;이상현;나창순
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제30권6호
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    • pp.469-477
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    • 2017
  • 본 논문에서는 실제 공연장을 예제 건물로 하여 공연장에 발생한 진동을 측정한 결과를 바탕으로 공연장 구조물의 안전성에 대해 해석적으로 평가하였다. 수치해석 프로그램은 MIDAS GEN을 사용하였으며, 바닥판은 합성효과를 고려하여 모델링하였다. 해석결과 진동계측실험을 통해 구한 바닥판 고유진동수와 유사한 결과를 보였다. 또한 군중의 율동에 의한 동적하중을 시간이력해석으로 해석하여 진동계측 실험과 유사한 수준의 바닥판 가속도 응답을 확인하였다. 이 모델을 사용하여 예제 공연장의 최대관람인원인 400명의 집단율동 시 발생하는 상황에 대하여 분석하였다. 그 결과 기둥과 보의 가해지는 외력은 설계 내력을 하회하여 안전성에 문제없음을 확인하였다. 또한 공연 시 발생하는 수평방향 진동수준은 지진하중의 2% 수준으로 수직수평 모두 안전성에 문제가 없는 것을 확인하였다.

SUMT 법(法)을 이용(利用)한 철근(鐵筋)콘크리트 뼈대구조물(構造物)의 최적설계(最適設計)에 관한 연구(研究) (A Study on the Optimal Design of Reinforced Concrete Frames Using SUMT)

  • 정영채;이규원
    • 대한토목학회논문집
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    • 제4권1호
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    • pp.27-48
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    • 1984
  • 본(本) 연구(硏究)는 한계상태(限界狀態) 설계(設計) 이론(理論)에 의한 철근(鐵筋)콘크리트 뼈대구조물(構造物)에 관(關)한 것이다. 한계상태이론(限界狀態理論)에 의한 철근(鐵筋)콘크리트 뼈대구조물(構造物)에 대한 최적설계(最適設計)의 문제형성(問題形成)은 철근(鐵筋)의 단면적(斷面積), 단면(斷面)의 폭(幅)과 유효고(有效高) 그리고 모멘트 감소율(減少率)을 설계변수(設計變數)로 취급(取扱)하는 비선형(非線型) 계획(計劃) 문제(問題)로 된다. 목적함수(目的凾數)는 철근(鐵筋)콘크리트 뼈대구조물(構造物)의 철근(鐵筋)과 콘크리트 및 거푸집의 비용(費用)을 고려(考慮)하는 총(總) 건설경비(建設經費)로 형성(形成)되고, 기본(基本) 제약조건식(制約條件式)들은 극한(極限) 한계상태(限界狀態)와 사용성(使用性) 한계상태(限界狀態)의 개념(槪念)을 내포하고 있다. 또한 CP110과 Hognestad et al. 이론(理論)에서 가정(假定)된 응력분포도(應力分布圖)를 극한(極限) 한계상태(限界狀態)를 위해 극한(極限) 저항단면력(抵抗斷面力)을 해석(解析)하는데 적용(適用)되었고, 사용성(使用性) 한계상태(限界狀態)를 위해서는 CP110의 규준(規準)만을 사용(使用)한다. 철근(鐵筋)콘크리트 뼈대구조물(構造物)의 최적화(最適化)를 위한 비선형(非線型) 계획(計劃) 문제(問題)를 풀기 위해서 적용(適用)된 최적화(最適化) 기법(技法)은 수정(修正) Newton-Raphson 법(法)을 이용한 SUMT 알고리즘이다. 본(本) 알고리즘을 2종(種)의 뼈대구조물(構造物)에 시행(試行)해 보았고, 본(本) 알고리즘의 수감성(收歛性), 적용가능성(適用可能性) 및 안정성(安定性)을 검토(檢討)하기 위해 문헌(文獻)(10)의 수치결과(數値結果)와도 비교분석(比較分析)하였다. 결론적(結論的)으로 수치분석(數値分析)을 통(通)하여 CP110과 Hognestad et al.의 경제성(經濟性) 비교(比較)와 본(本) 알고리즘의 적용가능성(適用可能性), 안정성(安定性), 수감성(收歛性) 및 확실성(確實性) 등에 대하여 논의(論議)되었다.

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군용항공기지법상 고도제한의 개선방향 - 차폐이론을 중심으로 - (Study on Shielding Theory in relation with Height Restriction under the Military Aviation Law)

  • 하홍영;김해마중;홍상범
    • 항공우주정책ㆍ법학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.79-107
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    • 2004
  • 차폐이론은 영구적 장애물에 의해 차폐되는 음영면 이하의 장애물에 대하여는 제한고도를 초과하더라도 그 건축을 허용하는 이론이다. 동 이론은 ICAO의 권고사항으로 규정되어 있고, 현행 군용항공기지법도 2002. 8. 26. 개정을 통해 동 이론을 반영하였다. 그러나, 군용항공기지법의 경우, 45미터라는 일률적인 차폐기준을 설정하고 있는바, 이는 외국의 사례에서 찾아보기 어려운 독특한 입법 형태이다. 재산권 제한의 완화와 동시에 비행안전을 고려하여 비행장별, 구역별, 지점별 차폐정도를 구체적 타당성 있게 고려하도록 하는 것이 차폐이론의 본질이다. 이러한 본질에 비추어 볼 때, 획일적인 기준을 설정하고 있는 군용항공기지법에 대해서는 차폐이론의 본질을 오해하고 있다는 문제를 제기해 볼 수 있다. 이러한 문제제기를 시작으로 본고에서는 차폐이론을 반영하고 있는 군용항공기지법 제8조 제2항의 문제점을 검토하고, 바람직한 개선 방향을 제시하고자 하였다. 우선, 차폐기준을 설정하고 있는 ICAO나 외국의 사례를 검토하였고, 차폐이론에 대한 국내법적 근거와 군용항공기지법상 차폐기준의 특성을 논의하였다. 이를 바탕으로 차폐이론의 일반적 문제점과 동 이론을 반영하고 있는 군용항공기지법의 문제점을 살펴보았다. 궁극적으로는 일률적인 차폐기준을 설정할 것이 아니라 비행안전심사를 통해 비행장별, 구역별, 지점별 차폐정도를 구체적 타당성 있게 고려해야 할 것이라는 입법론을 제기하고 있다.

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양혈장근건보탕(養血壯筋健步湯)과 전침의 병용치료가 손상된 척수신경 및 운동기능에 미치는 영향 (Effects of Yanghyuljanggeungunbo-tang(Yangxuezhuangjinjianbu-tang) and Electrical Acupuncture on the Spinal Nerve Injury and the Motor Function)

  • 설재욱;추민규;김선종;최진봉;신미숙;김수익
    • 한방재활의학과학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.1-25
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    • 2009
  • Objectives : The purpose of this study was to investigate the effects of Yanghyuljanggeungunbo-tang(Yangxuezhuangjinjianbu-tang, YGKT) and electrical acupuncture treatment in spinal cord injury(SCI)-induced rats. Methods : The subjects were divided into 5 groups ; Normal, Control-no treatment after SCI, Experimental I(Exp. I)-taken with YGKT 500 mg/kg $0.5m{\ell}$ daily after SCI. Experimental II(Exp. II)-taken with electrical acupuncture after SCI and Experimental III(Exp. III)-taken with YGKT 500 mg/kg $0.5m{\ell}$ and electrical acupuncture after SCI. After each operation, the present author observed cytological changes, the motor behavior recovery and nerve regeneration by analysis of the motor behavior tests, EMG, hematological(AST, ALT, WBC), histological and immunological changes. Rats were tested by Motor behavior test at 1st, 3rd, 7th, 14th and 21st day. Results : 1. All the experimental groups were improved compared with control group in the motor behavior tests including Tarlov test, Basso-Beattle-Bresnahan locomotor rating scale, modified inclined plane test, open field test, grid walk test and narrow beam test. Especially Exp. III was significantly improved among other groups. 2. In EMG test, H and M wave were significantly increased in Exp. III. 3. All the experimental groups were significantly decreased compared with control group in AST, ALT and WBC. 4. NGF, BDNF and Trk B of spinal cord gray matter in all the experimental groups were increased compared with control group. Especially, Exp. III was more effective. 5. In histological observations, muscle contraction and denaturation of gastrocnemius muscle of all the experimental groups were inhibited. Especially, those of Exp. III was more effective. On the observations of liver and kidney, cell atrophy and apoptosis of all the experimental groups were decreased compared with control group. Especially, those of Exp. III was more effective. Conclusions : It can be suggested that YGKT and electrical acupuncture may improve motor behavior, EMG, hematological, histological and immunological findings in SCI-induced rats. Especially, combination of these two treatments will be somewhat better in spinal nerve recovery and motor function improvement.

합성구경 기반의 교차어레이를 이용한 실시간 3차원 초음파 영상화 기법 : II. 선형파면 송신 방법 (Real-Time 3D Ultrasound Imaging Method Using a Cross Array Based on Synthetic Aperture Focusing: II. Linear Wave Front Transmission Approach)

  • 김강식;송태경
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.403-414
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    • 2004
  • 본 논문의 동반논문에서는 측방향으로는 동적집속, 고도방향으로는 합성구경 기법을 이용하여 빔을 집속함으로써 모든 영상 점에 대해 측방향과 고도방향 모두 동적집속된 효과를 얻을 수 있는 합성구경 기반의 교차어레이를 사용한 3차원 영상화 기법을 제안하였다. 하지만 구면파를 이용한 합성구경 기법은 초음파의 회절현상으로 인해 관찰깊이가 증가함에 따라 빔폭이 증가하여 원거리에서 해상도가 크게 저하되는 단점을 갖는다. 또한 제안된 방법은 송신시 하나의 변환소자만을 사용하므로 송신전력 또한 제한되게 된다. 이를 극복하기 위해 본 논문에서는 선형파면과 합성구경 기반의 교차어레이를 이용한 실시간 3차원 초음파 영상화 기법을 제안한다. 제안한 방법에서는 송신시 수평평면에 대해 각기 다른 편향각도 갖는 선형파면을 송신하고, 반사된 신호들을 측방향으로 놓인 일차윈 수신어레이의 전체 구경을 이용하여 수신하게 된다. 수신시 측방향으로는 동적집속, 고도방향으로는 합성구경 기법을 이용하여 빔을 집속함으로써 모든 영상 점에 대해 측방향과 고도방향 모두 동적집속된 효과를 얻을 수 있다. 제안한 방범은 구연파 기반의 합성구경 기법과는 달리 깊은 영상 영역에서 고도방향으로 균일한 해상도를 제공하는 제한회절 특성을 가지는 것을 수학적 해석과 음장 모사실험을 통해 확인하였다. 특히 선형파면 기반의 합성구경 기법은 구면파 기반의 합성구경 기법과 달리 송신어레이의 전체구경을 사용하여 제한된 수의 초음파 송수신과정을 통해 하나의 입체 영상을 얻을 수 있으므로 높은 송신전력과 고해삼도를 갖는 3차원 영상을 위한 고속주사에 적합하다.물체의 크기, 위치 및 깊이를 찾는 알고리즘을 시스템에 적용하여 알고리즘을 실험적으로 검증하고 유방암의 조기 검진을 위해 활용이 가능한 시스템을 개발하는 연구를 수행할 예정이다.면활성 변화 능력이 월등히 향상된 것으로 추정된다.timate the dielectric properties during the whole cure, the Havriliak-Negami model was considered and modified with the strong effect of ionic conductivity. The changes of $varepsilon$′ and $varepsilon$" were well estimated with this modified Havriliak-Negami model.05). 상기의 결과를 토대로, 성장과 전어체내 지방산조성에 있어서 뱀장어 치어의 사료내 EPA와 DHA의 첨가효과 미약한 것으로 판단되며, 사료내 LNA (n-3)와 LA(n-6) HUFA을 각각 0.35%, 0.65% 첨가했을 때 WG, SGR, FE, PER이 가장 높았으나, 이전의 실험(Takeuchi, 1980)과 동일한 수준인 n-3와 n-6를 각각 0.5%씩 첨가한 실험구와는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 이렇게 볼 때, 뱀장어 치어의 필수지방산은 LNA (n-3), LA (n-6)이고, 그 적정수준은 각각 0.35-0.5%, 0.5-0.65%임을 보여준다.George W, Bush)가 새로운 지도자로 취임하여 얼마 되지 않은 2001년 9월 11일 사상

Chlorhexidine 처리가 상아질 접착제의 미세인장결합강도에 미치는 영향 (EFFECT OF CHLORHEXIDINE ON MICROTENSILE BOND STRENGTH OF DENTIN BONDING SYSTEMS)

  • 오은화;최경규;김종률;박상진
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제33권2호
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    • pp.148-161
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    • 2008
  • 본 연구는 상아질 혼성층의 교원섬유를 가수분해하는 효소인 MMPs (Matrix metalloproteinses)의 억제제로 알려진 chlorhexidine (CHX)을 적용 후 결합강도를 측정하였으며, 이를 각각 열순환 처리 후 결합강도를 측정하였다. 또한 주사전자현미경으로 접착계면에서의 파괴 양상을 비교 분석하였다. 우식이 없는 발거한 32개의 제3대구치의 교합면 상아질을 노출시키고 GI그룹에서는 dentin conditioner를 처리 후 2% chlorhexidine을 적용시키고, 산부식 접착제 그룹에서는 인산 산부식을 시행하고 2% chlorhexidine을 적용 후 3단계 산부식형 상아질 접착제 (Scotchbond Multipurpose, SM), 2단계 산부식형 상아질 접착제 (Single Bond, SB)를 도포하고, 자가부식 접착제 그룹에서는 2% chlorhexidine 적용 후 자가부식 상아질 접착제 (Clearfil Tri-S, TS)를 도포한다. 이후 복합 레진 (Z-250)과 GI (Fuji-II LC)를 충전한 시편을 $1\;mm^2$의 단면을 갖는 beam으로 제작하여 열순환 하지 않거나, 10,000회 열순환 ($5\;{\sim}\;55^{\circ}C$)하였다. Universal testing machine (EZ-test; Shimadzu, Japan)에서 cross head speed 1 mm/min로 인장력을 가하여, 미세인장결합강도를 측정하였다. 실험 결과는 유의수준 0.05 level에서 two-way ANOVA를 이용하여 통계분석하였다. 그 후 파절된 시편의 파괴 양상을 현미경 (SEM)으로 관찰하여 다음과 같은 결론을 얻었다; 1. 2% CHX을 적용한 모든 실험군에서 상아질과의 미세인장결합강도가 증가하였고, 열순환은 상아질과의 미세인장결합강도를 감소시켰다 (P > 0.05). 2. CHX 적용 후 열순환 한 군은 CHX을 적용하지 않고 열순환한 군에 비하여 상아질과의 미세인장결합강도가 높았으며, 특히 GI와 TS군에서 유의한 차이를 나타내었다 (P < 0.05). 3. 파괴 양상 분석 결과, 혼성층에서의 접착성 파괴를 보이며, CHX을 적용하면 혼성층 기저부에서 상부로 파괴 부위가 옮겨가는 양상을 나타내었다. 이상의 연구 결과를 토대로, MMPs 억제제인 2% CHX은 글래스 아이오노머 시멘트와 상아질 접착제의 초기 미세인장결합강도에는 영향을 미치지 않으며, CHX 적용이 접착내구성을 유지하는데 도움이 되었다.

자궁경부암 환자에서 방사선치료 후에 발생한 직장출혈과 치료 (Rectal Bleeding and Its Management after Irradiation for Cervix Cancer)

  • 전미선;강승희;길훈종;오영택;손정혜;정혜영;유희석;이광재
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제20권4호
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    • pp.343-352
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    • 2002
  • 목적 : 자궁경부암의 경우 종양에 충분한 양의 방사선을 조사하기 위해서는 직장도 고선량의 방사선을 받게 된다. 이로 인해 직장염을 비롯한 만성부작용이 발생하며 직장 출혈 빈도를 $5\~30\%$ 보고하고 있다. 저자는 완치 목적의 방사선치료를 받은 자궁경부암 환자들을 대상으로 직장 출혈 빈도와 그와 관련된 위험인자들을 분석하고 치료 방법을 살펴보고자 한다. 대상 및 방법 : 1994년 9월과 1999년 12월 사이에 방사선 단독치료를 받은 213명의 자궁경부암 환자를 대상으로 하였다. 90명이 외부 방사선치료의 일부를 하루 2회씩 받았다(변형된 다분할 방사선치료). 자궁주위조직의 외부 방사선량은 총 $51\~59\;Gy$였고 근접방사선치료로 A점에 총 $28\~30\;Gy$ (4 Gy씩 7회 혹은 5 Gy씩 6회)를 조사하였다. 직장에 조사된 선량은 ICRU 38에서 정한 위치와, 모의촬영필름에서 바리움에 의해 구분되는 직장 앞쪽 벽의 한 점을 선정하여 계산하였다. 직장출혈의 정도는 LENT/SOMA에 따라 분류하였다. 추적관찰 기간은 $12\~86$개월(중앙값 39개월)이었다. 결과 : 27명$(12.7\%)$의 환자에서 직장출혈이 발생하였다(등급 2와 3:각각 16명과 2명, $8.5\%$). 이들 중에서 추적관찰 기간동안 질-직장루 또는 폐쇄로 진행된 경우는 없었다 발생시기는 대부분의 환자에서$(92.6\%)$ 치료 종료 후 2년 이내였다(중앙값 16개월). 단변량분석에서 위험인자로 icruCRBED (직장이 받은 총 생물학적 동등선량), 자궁주위조직의 방사선량, 및 병기였다. icruCRBED가 100 미만인 경우와 100 이상인 경우 $4.2\%$$19.7\%$, 자궁주위조직에 대한 조사선량 55 Gy 미만과 그 이상인 경우가 $5.1\%$$22.1\%$, 병기 II 이하인 경우와 III 이상인 경우가 $10.5\%$$31.8\%$였다. 다변량분석에서는 icruCREED 만이 유의하였다(0=0.0432). 등급 1 출혈은 자연적으로 소실되거나(3명) $1\~2$개월의 sucralfate 관장으로 멈추었다. 등급 2의 환자 6명은 $1\~2$개월 동안 sucralfate 관장으로 출혈의 빈도와 양이 줄어들었고 이 중 4명은 전기응고술을 추가로 시행하였다. 다른 9명은 전기응고술을 먼저 시행하였다(4명; sucralfate 관장 병행). 모두 $3\~10$개월 내에 정지되었다. 등급 3의 출혈은 잦은 전기응고술과 수혈을 요하였다. 결론 : 본 연구에서 중등도 이상의 직장출혈빈도가 $8.5\%$로 타 문헌에서 보고된 빈도와 유사한 결과였다. 직장에 조사된 총 생물학적 동등선량이 100 Gy 이상인 경우에 직장출혈이 유의하게 증가하므로, 치료계획시 생물학적 동등선량을 고려함으로써 휴유증 감소에 도움이 될 것으로 생각된다. 직장출혈이 발생한 환자에서 조기에 적극적으로 치료를 시행함으로써 출혈로 인한 불편함을 신속하게 해결하고 이로 인한 심리적 불안감을 해소할 수 있으며 나아가 삶의 질 향상에도 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.