• 한국가시화정보학회지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.8-15
• /
• 2018

Recently, as the high speed railway becomes more common, new environmental problems such as noise around tunnels are appearing. When a high speed train enters a tunnel, a compression wave in the tunnel is generated and propagated toward the tunnel exit at a sonic speed. When it reaches the tunnel exit, a part of compression wave radiates as a pulse typed impulse wave to the outside of tunnel. The impulse wave has an explosive noise. When the impulse wave is propagated around a village, it induces a serious noise or other problems to the resident. In order to solve these engineering problems, it is important to investigate the radiation characteristics of the impulse wave radiated from the tunnel exit. In this study, the effect of the length and angle of the baffle plate at the tunnel exit on the impulse wave radiated from the tunnel exit was investigated by numerical analysis. As a results, the baffle plate greatly affected the propagation of impulse wave.

• 공학기술논문지
• /
• 제11권4호
• /
• pp.245-251
• /
• 2018

Terahertz waves (T-ray) was extensively studied for the NDE (nondestructive evaluation) of characterization of trailing edges for a use of turbines composed with composite materials. The used NDE system were consisted of both CW(Continuous wave) and TDS (Time domain spectroscopy). The FRP composites were utilized for two kinds of both trailing edges of wind energy (non-conducting polymeric composites) and carbon fiber composites with conducting properties. The signals of T-ray in the TDS (Time domain spectroscopy) mode resembles almost that of ultrasound waves; however, a terahertz pulse could not penetrate a material with conductivity unlike ultrasound. Also, a method was suggested to obtain the "n" in the materials, which is called the refractive index (n). The data of refractive index (n) could be solved for the trailing edges. The trailing edges were scanned for characterization and inspection. C-scan and B-scan images were obtained and best optimal NDE techniques were suggested for complicated geometry samples by terahertz radiation. Especially, it is found that the defect image of T-ray corresponded with defect locations for the trailing edges of wind mill.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제51권6호
• /
• pp.1610-1615
• /
• 2019

Positron emission tomography (PET)/magnetic resonance (MR) scanning has the advantage of less additional exposure to radiation than does PET/computed tomography (CT). In particular, MR based attenuation correction (MR AC) can greatly affect the image quality of PET and is frequently obtained using various MR sequences. Thus, the purpose of the current study was to quantitatively compare the image quality between MR non-AC (MR NAC) and MR AC in PET images with three MR sequences. Percent image uniformity (PIU), percent contrast recovery (PCR), and percent background variability (PBV) were estimated to evaluate the quality of PET images with MR AC. Based on the results of PIU, 15.2% increase in the average quality was observed for PET images with MR AC than for PET images with MR NAC. In addition, 28.6% and 71.1% improvement in the average results of PCR and PBV respectively, was observed for PET images with MR AC compared with that with MR NAC. Moreover, no significant difference was observed among the average values using three MR sequences. In conclusion, the current study demonstrated that PET with MR AC improved the image quality and can be help diagnosis in all MR sequence cases.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제54권2호
• /
• pp.437-441
• /
• 2022

In this study, we developed a neutron time-of-flight (nTOF) measurement system for a 1.7-MV tandem proton accelerator with a target covered with 300-nm-thick lithium (Li) layer. With implementation of beam chopping module after its ion source, the accelerator is configured to operate in pulsed-beam mode with a pulse width <50 ns at 20-kHz repetition rate. This enables the gamma flash-type nTOF measurement system to identify the neutron generated with 3-MeV proton beam energy. The nTOF system consists of a 30" cylindrical NaI(Tl) and four stilbene scintillation detectors. The NaI(Tl) scintillator is placed 50 cm from the Li target to measure the time of beam irradiation on the target, and the stilbene detectors are placed 2 and 2.4 m away to measure nTOF at each location. The nTOF system successfully measured the generated neutron energy at irradiated proton energies of 2.6 and 3.0 MeV with an average energy resolution of 15%.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제53권1호
• /
• pp.266-272
• /
• 2021

In the pulsed electron beam generators, such as plasma focus devices and linear induction accelerators whose electron pulse width is in the range of nanosecond and less, as well as in cases where there is no direct access to electron beam, like runaway electrons in Tokamaks, measurement of the electron energy spectrum is a technical challenge. In such cases, the indirect measurement of the electron spectrum by using the bremsstrahlung radiation spectrum associated with it, is an appropriate solution. The problem with this method is that the matrix equation between the two spectrums is an ill-conditioned equation, which results in errors of the measured X-ray spectrum to be propagated with a large coefficient in the estimated electron spectrum. In this study, a method based on the neural network and the MCNP code is presented and evaluated to recover the electron spectrum from the X-ray generated by collision of the electron beam with a target. Multilayer perceptron network showed good accuracy in electron spectrum recovery, so that for the X-ray spectrum with errors of 3% and 10%, the network estimated the electron spectrum with an average standard error of 8% and 11%, on all of the energy intervals.

• 한국기계가공학회지
• /
• 제21권1호
• /
• pp.28-33
• /
• 2022

The heating roller of an actual pulse output device (POD) production facility is composed of a steel roller and a rubber roller. The time to reach a specific temperature and the temperature distribution on the roller surface were analyzed and compared according to the change in the number of cartridge heaters inside the heating roller. In this analysis, a steady-state thermal analysis of a steel roller was performed for the cases of a 5-cartridge heater and 9-cartridge heater. Finite element analysis was applied with reference to the surface temperature data of the heating roller during operation and the calorific value of the cartridge heater. Using the 9-cartridge heater, faster target temperature achievement and more uniform temperature distribution were confirmed than for the 5-cartridge heater.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제25권2호
• /
• pp.72-78
• /
• 2014

연구의 목적은 의사호흡정지(QBH) 바이오 피드백이 의료영상획득 시간의 큰변화 없이 잔류 호흡 운동을 조절함으로써 호흡 운동에 의한 영상 오류를 줄이고, 게이트 3차 흉부 자기 공명 영상을 향상시킬 수 있다는 가설을 실험하는 것이다. 가설을 확인하기 위해 건강한 다섯 사람을 대상으로 3T 지멘스 엠알아이의 호흡 탐색기가 포함된 T2 가중 스페이스 엠알 펄스 시퀀스를 이용해 두번의 게이트 자기공명 영상 연구를 시행 하였다: 자유 호흡 상태와 의사호흡정지 바이오 피드백 호흡상태, 의사호흡정지 바이오 피드백 시스템은 알피엠(RPM) 시스템(실시간 위치 관리시스템, 베리안)을 사용하여, 복부의 외부 위치를 측정하고, 음향과 시각적으로 각각의 호흡주기의 90% 위치에서 2초 숨을 정지하도록 안내하는 방법을 사용했다. 평가방법은 의사호흡정지 바이오 피드백 시스템을 이용시 간 상부의 호흡정지모습의 재현성이 게이팅 영역 내에서 향상되는지를 지원자의 실험을 통해 평가하였다. 자유호흡상태와 의사호흡정지 바이오 피드백상태에서 3차 흉부자기공명영상내에 호흡 운동에 의한 영상 오류와 게이팅영역 내에서의 잔류 호흡 운동 조절여부도 함께 평가했다. 또한, 복부 변위의 RMSE도 (제곱근오차) 조사되었다. 의사호흡정지 바이오 피드백방법을 사용함으로 자유호흡의 경우보다 게이트 3차 흉부 엠알 영상에서 폐와 간에서 호흡운동에 의한 영상오류의 감소 결과를 획득했다(영상획득시간: ~6분). 이는 의사호흡정지 바이오 피드백사용시, 게이팅 영역에서 복부 운동 감소와 횡경막의 잔류 움직임 감소가 일치함을 의미한다. 따라서, 알피엠을 통해 얻은 복부 변위의 전체 자료에서평균 RMSE는 (제곱근오차) 자유 호흡의 2.0 mm에 비해 7 mm (67% 감소, p값=0.02)로 감소하였으며, 게이팅영역만을 고려했을때는 자유 호흡의 1.7 mm가 의사호흡정지 바이오 피드백 호흡을 사용함으로써 0.7 mm (58 % 감소, p값=0.14) 로 개선되었다. 선형 피팅을 사용하여 얻은 평균 기준 이동값은 의사호흡정지 바이오 피드백 을 사용하면 자유 호흡 5.5 mm/분보다 0.6 mm/분(89% 감소, p값=0.017)으로 감소되었다. 이 연구는 의사호흡정지 바이오 피드백을 이용해 게이트 3차 흉부 자기 공명 영상 중에 간 상부의 호흡정지 재현성이 향상되는 것을 보여 주었다. 이 시스템은 내부 해부학의 운동을 조절함으로써 게이트 의료 영상과 방사선 치료에 임상적으로 적용 할 수 있다.

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

• 한국자기공명학회논문지
• /
• 제9권1호
• /
• pp.48-60
• /
• 2005

Purpose: The purpose of this study was to design and build an optimized birdcage resonator configuration with a low pass filter, which would facilitate the acquisition of high-resolution 3D-image of small animals at 3T MRI system. Methods and Materials: The birdcage resonator with 12-element structures was built, in order to ensure B1 homogeneity over the image volume and maximum filling factor, and hence to maximize the signal to noise ratio (SNR) and resolution of the 3-dimensional images. The diameter and length of each element of a birdcage resonator were as follows: (1) diameter 13 cm, length 22 cm, (2) diameter 15 cm, length 22 cm, (3) diameter 17 cm, length 25 cm. Spin echo pulse sequence and fast spin echo pulse sequence were employed in obtaining MR images. The quality of the manufactured birdcage resonators wes evaluated on the basis of the return loss following matching and tuning process. Results: The experimental MR image of phantoms by the various manufactured birdcage resonators were obtained to compare the SNR in accordance with the size of objects. The size of an object to that of coil was identified by parameters that were estimated from the image of a phantom. First, the diameter of the birdcage resonator was 15cm, and the ratio of the tangerine to the birdcage resonator accounted for approximately 27%. The Q factor was 53.2 and the SNR was 150.7. Second, at the same birdcage resonator, the ratio of the orange was approximately 53%. The SNR and the Q parameter was 212.8 and 91.2, respectively. Conclusion: The present study demonstrated that if birdcage resonators have the same forms, SNR could be different depending on the size of an object, especially when the size of an object to that of coil is approximately 40~80%, the former is bigger than the latter. Therefore, when the size of an object to be observed is smaller than that of coil, the coil should be manufactured in accordance with the size of an object in order to obtain much more excellent images.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제15권1호
• /
• pp.54-58
• /
• 2004

목적: 인체에 비해 크기가 작은 동물의 자기공명영상을 획득하기 위하여 현재 사용되고 있는 Head 코일보다 원통 반지름이 작은 Low-pass Filter 형태의 Birdcage Resonator를 제작하여 보다 큰 신호대잡음비(Signal-to-Noise Ratio: SNR)를 획득함으로써 고해상도의 영상을 얻고자 하였다. 방법: 원통형의 아크릴과 구리테이프를 사용하여 각각 내경 지름이 13 cm, 15 cm이고, 길이 30 cm, 12개의 element를 가진 동물용 Low-pass Filter 형태의 Birdcage Resonator를 각각 제작하였고, 자기공명영상을 얻기 위하여 Spin Echo Pulse Sequence와 Fast Spin Echo Pulse Sequence를 사용하였다. 제작된 Birdcage Resonator는 실험적 수치와 팬톰과 동물에 대한 MR영상으로 그 가치를 평가하였다. 결과: 대상물의 크기에 따른 SNR을 비교하기 위하여 다양한 크기의 코일을 이용하여 각각의 팬톰 영상을 획득하였다. 팬톰 영상으로부터 측정된 SNR의 값을 통해 코일의 크기에 대한 대상물의 크기를 알 수 있었다. 토의 및 결론: 본 연구를 통하여 같은 형태의 Birdcage Resonator일 경우 대상물의 크기에 따라 SNR이 다르며, 특히 대상물의 크기가 코일 크기의 40∼80% 정도일 때 SNR이 더 크다는 것을 알 수 있었다. 따라서 코일의 크기에 비해 촬영하고자 하는 대상물의 부피가 작은 경우 대상물의 부피에 맞추어 코일을 제작하면 SNR이 보다 뛰어난 영상을 얻을 수 있을 것으로 사료된다.