Although the harsh space environment imposes many severe challenges to space pioneers, space exploration is a realistic and profitable goal for long-term humanity survival. One of the viable and promising options to overcome the harsh environment of space is nuclear propulsion. Particularly, the Nuclear Thermal Rocket (NTR) is a leading candidate for nearterm human missions to Mars and beyond due to its relatively high thrust and efficiency. Traditional NTR designs use typically high power reactors with fast or epithermal neutron spectrums to simplify core design and to maximize thrust. In parallel there are a series of new NTR designs with lower thrust and higher efficiency, designed to enhance mission versatility and safety through the use of redundant engines (when used in a clustered engine arrangement) for future commercialization. This paper proposes a new NTR design of the second design philosophy, Korea Advanced NUclear Thermal Engine Rocket (KANUTER), for future space applications. The KANUTER consists of an Extremely High Temperature Gas cooled Reactor (EHTGR) utilizing hydrogen propellant, a propulsion system, and an optional electricity generation system to provide propulsion as well as electricity generation. The innovatively small engine has the characteristics of high efficiency, being compact and lightweight, and bimodal capability. The notable characteristics result from the moderated EHTGR design, uniquely utilizing the integrated fuel element with an ultra heat-resistant carbide fuel, an efficient metal hydride moderator, protectively cooling channels and an individual pressure tube in an all-in-one package. The EHTGR can be bimodally operated in a propulsion mode of $100MW_{th}$ and an electricity generation mode of $100MW_{th}$, equipped with a dynamic energy conversion system. To investigate the design features of the new reactor and to estimate referential engine performance, a preliminary design study in terms of neutronics and thermohydraulics was carried out. The result indicates that the innovative design has great potential for high propellant efficiency and thrust-to-weight of engine ratio, compared with the existing NTR designs. However, the build-up of fission products in fuel has a significant impact on the bimodal operation of the moderated reactor such as xenon-induced dead time. This issue can be overcome by building in excess reactivity and control margin for the reactor design.
본 연구에서는 콘크리트 교각의 내진성능에 영향을 미치는 중요한 요인으로 보고되고 있는 콘크리트 강도, 횡보강근 체적비, 축력비를 실험변수로 하여 반복하중을 받는 고강도콘크리트 교각의 실험적 연구를 수행한 후 채택된 변수에 따른 교각의 파괴형태, 휨거동, 내진성능을 비교분석하고 기준식 및 제안식의 적용가능성을 검토하였다. 실험결과 철근콘크리트 교각의 하중-변위 관계에서 ACI규준에 의한 횡보강근 체적비보다 $44\%$증가시킨 경우 최대내력 이후 보다 안정된 이력거동 양상을 나타내었다. 기둥 하부에서 1.0D 떨어진 구간에서 주근 및 횡보강근이 큰 변형도를 보이고 있어 철근콘크리트 교각의 연성을 향상시키기 위해서는 주근의 좌굴을 방지하기 위한 횡보강근의 세심한 고려가 요구된다. 반복하중을 받는 교각의 휨강도는 ACI 규준식에 의한 이론 값보다 약 $20\%$ 증가된 값을 보이고 있어 ACI 규준식은 휨강도를 안전적으로 평가하는 것으로 나타났다. 시험체별 변위연성을 비교한 결과 횡보강근 체적비가 증가할수록 그리고 작용 축력비 및 콘크리트 압축강도가 감소할수록 변위 연성이 증가하는 경향을 나타내고 있어 철근콘크리트 교각의 연성에 횡보강근 체적비와 축력비 및 콘크리트의 압축강도가 중요한 요인으로 작용할 것으로 예상된다.
지난 30년동안 장기이식분야의 괄목할만한 발전과 더불어 국내에서도 신장, 간 등은 물론 심장이식도 활 발히 이루어지고 있다. 그러나 폐 이식만은 많은 제약으로 인하여 답보상태를 면하지 못하고 있으며 그중에 서도 장기공여자의 부족과 상대적으로 허혈-재관류손상에 예민한 폐 자체의 보존시간의 문제가 가장 먼저 해결해야 할 과제로 여겨지고 있다. 일반적으로 폐는 허혈에 견딜수 있는 시간이 4-6시간으로 알려져 있으 며 많은 연구자들이 더 좋은 폐보존방법을 연구하고 평가하기 위한 실험모델을 개발하여 왔다. 그러나 많 은 실험모델의 등장으로 같은 실험도 서로 상반되는 결과를 낳고 있으며 각각의 모델이 가진 단점들로 인 하여 실험모형의 표준화와 결과분석의 기준을 정하는데 있어 완벽한 모델은 정립된 것이 없는 상태이다. 폐 보존후 기능에 영향을 미칠 수 있는 요인들 즉 허혈성 보존기간, 보존 온도, 폐관류액치 구성성분 등 을 분석하는데는 비교적 간단하고, 경비가 적게 들며 실험결과의 신뢰도가 높은 새로운 모형의 개발이 요 구 되었다. 이에 서울대학교병원 흉부외과에서는 빠르게 변화하는 폐 보존 방법의 실험 및 한국에서는 거 \ulcorner이루어지지 않고 있는 폐 보존 방법에 대한 통계 자료를 확보하여 폐 이식 수술에 이를 적용하고자, 연 구노력 끝에 토끼 폐장으로 상기 목적에 적합한 폐장 분리관류 모형을 완성하였다.
Objectives: This study's aims were to evaluate the effects of load center of gravity within an object lifted and feet placements on peak EMG amplitude acting on bilateral low back muscle groups, and to suggest adequate foot strategies with an aim to reducing low back pain incidence while lifting asymmetric load. Methods: The hypotheses that asymmetric load imposes more peak EMG amplitude on low back muscles contralateral to load center of gravity than symmetric load and maximum peak EMG amplitude out of bilateral ones can be relieved by locating one foot close to load center of gravity in front of the other were established based on biomechanics including safety margin model and previous researches. 11 male subjects were required to lift symmetrically a 15.8kg object during 2sec according to each conditions; symmetric load-parallel feet (SP), asymmetric load-parallel feet (AP), asymmetric load-one foot contralateral to load center of gravity in front of the other (AL), and asymmetric load-one foot ipsilateral to load center of gravity in front of the other (AR). Bilateral longissimus, iliocostalis, and multifidus on right and left low back area were selected as target muscles, and asymmetric load had load center of gravity 10cm deviated to the right from the center in the frontal plane. Results: Greater peak EMG amplitude in left muscle group than in right one was observed due to the effect of load center of gravity, and mean peak EMG amplitudes on both sides was not affected by load center of gravity because of EMG balancing effect. However, the difference of peak EMG amplitudes between both sides was significantly affected by it. Maximum peak EMG amplitude out of both sides and the difference of peak EMG amplitude between both sides could be reduced with keeping one foot ipsilateral to load center of gravity in front of the other while lifting asymmetric load. Conclusions: It was likely that asymmetric load lead to the elevated incidence of low back pain in comparison with symmetric load based on maximum peak EMG amplitude occurrence and greater imbalanced peak EMG amplitude between both sides. Changing feet positions according to the location of load center of gravity was suggested as one intervention able to reduce the low back pain incidence.
Backgrounds and Objectives: Squamous cell carcinomas of the oral cavity(SCOC) in TNM stage I & II have relatively high chance to be cured compared to those in the advanced stage, but sometimes result in the treatment failure with poor prognosis. There have been few reports on the patterns of failure and the clinical courses for SCOC in stage I & II after the failure of initial treatment. This study is directed at identifying the clinical outcomes of stage I & II SCOC and the salvage rate after initial treatment and suggesting an optimal level of treatment by analyzing the patterns of failure. Material and Methods: The medical records of 36 patients with SCOC, initially diagnosed between 1995 and 2001 as TNM stage I & II were reviewed retrospectively. The patterns of failure, salvage treatment, clinical courses, and the survival of these subjects were analyzed. The minimum follow-up period of no-evidence of disease(NED) was 12 months with an average of 32.2 months. Results: Overall rate of the treatment failure in SCOC of stage I & II was 41. 7%(15/36 cases). Most of the treatment failure in the subjects with stage I tumors occurred in regional lymph node. Local failure was the most frequent form of failure in the subjects with stage II tumors after wide excision of primary tumor with elective neck dissection and/or radiation therapy. No significant correlation was noted between the safety margin and the local failure. Elective neck dissections in stage I & II SCOC had a tendency to reduce regional failure (p=0.055). The salvage rates at 24 months were 85.7% in stage I, and 37.5% in stage II. The 3-year survival rate after the failure of initial treatment was 55.0%. Conclusion: SCOC of stage I & II after the failure of initial treatment showed poor prognosis despite of the salvage treatments. This study implies that the elective neck dissections for regional lymph node should be required for SCOC of stage I & II to reduce the treatment failure.
조류 충돌은 항공 운항에서 안전에 관한 가장 중요한 설계 요인이며 고정익 및 회전익 항공기에 심각한 손상을 가하는 원인 중 하나로 분류된다. 본 연구를 통해 조류 충돌 과정을 오일러-라그랑지안 기법을 적용하여 헬리콥터에 장착된 복합재 블레이드의 응답을 MSC.DYTRAN 소프트웨어로 모사하였다. 임의의 라그랑지안 오일러리안(ALE) 방법과 적절한 상태 방정식을 선정하여 조류 모델링에 적용하여 복합재로 구성된 로터 블레이드의 앞전의 조류충돌 구조 건전성을 입증하였다. 조류충돌 해석을 적용하기 위해서 블레이드 앞전 물성치와 조류의 강도와 물성의 차이가 크기 때문에, 충돌 후 조류의 파편을 유체로 가정하여 Euler 요소로 적용하였다. 조류충돌 해석을 통해 설계된 로터 블레이드의 앞전 구조는 조류 충돌에 대해 새의 크기(50.8mm)를 적용하여 TSAI-FILL 파괴기준으로 1.18의 여유마진을 확인하였다. 복합재 블레이드의 조류충돌 해석 결과는 충분히 신뢰성을 가진 것으로 평가되며 다양한 해석조건으로 시험을 대체할 것으로 평가할 수 있다. 향후 제시된 방법으로 다양한 하중 조건, 다양한 조류 모델링을 적용하여 로터 블레이드의 구조 안정성을 평가할 수 있다.
산업 비파괴 분야에서 사용되는 방사선원은 장비의 노후화 및 작업자의 부주의로 인해 선원이 노출되는 사고가 발생되어 왔다. 이에 선원의 위치를 실시간으로 추적할 수 있는 안전관리 시스템의 필요성이 부곽되고 있다. 이에 본 연구에서는 방사선원의 위치 추적을 위한 line-array 선량계를 구성하는 unit-cell 선량계 단위의 각도의존성을 분석하기 위해 Monte Carlo Simulation을 수행하였다. 그 결과 각 기울기에서 상위 10% 수치에 대한 오차율은 $0^{\circ}$에서 5.90%, $30^{\circ}$에서 8.08%, $60^{\circ}$에서 20.90%의 오차율을 보였다. 총 흡수선량의 비율은 $0^{\circ}$(100%)를 기준으로 $30^{\circ}$에서 83.77%, $60^{\circ}$에서 53.36%로 나타났으며 기울기가 증가함에 따라 낮아지는 경향성을 보였다. 모든 기울기에서 최대 수치는 $30^{\circ}$의 No. 9에서 나타났으며, No. 10에서는 7.24% 낮아지는 경향성을 보였다. 본 연구 결과 각도의존성은 크게 발생되는 것으로 나타났으며, 이를 낮추기 위해서는 선원과 line-array 선량계의 적정거리는 1 cm 이상의 거리에서 유지해야 하는 것으로 사료된다.
유방 보존술 중 절제면 동결절편검사는 빠른 시간 내에 암세포의 유무를 판단하고 환자의 수술 범위 및 예후에 중요한 영향을 미친다. 그러나 유방조직의 특성상 많은 지방조직으로 구성되어 있고, 지방조직의 양에 따라 유방조직 동결절편검사의 정확도에 많은 영향을 미칠 수 있다. 이에 본 연구에서는 유방 보존술에서 시행하는 절제면 동결절편검사에 새로운 방법을 적용하여 기존의 동결절편검사와 비교 분석하였다. 동결절편블록의 표면을 알코올로 닦아내면 지방조직이 순간적으로 용해되면서 실질조직이 표면으로 노출될 것이라 예상하였다. 실제로 총 98례 중 기존의 동결절편검사보다 개선된 동결절편검사에서 더 높은 실질조직 비율을 얻는 경우는 37례였다. 또한 개선된 동결절편검사에서 더 높은 실질조직 비율을 얻은 37례 중 이전의 동결절편검사에서는 음성으로 진단되었으나, 개선된 동결절편검사와 영구표본조직 슬라이드에서 관상피내암으로 진단이 나온 경우는 2례였다. 비록 turn around time (TAT) 등의 한계점이 존재하지만, 본 연구 결과의 적용에 대한 논의를 계속한다면 동결절편검사 시 조직학적 병리검사의 진단 정확성을 재고할 것이라고 사료되며, 환자 안전에도 직접적인 영향을 미칠 것이라고 판단된다.
지진 시 액상화에 의한 지반흐름은 말뚝파괴에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 실제로 충분히 큰 정적 안전율을 갖도록 설계된 말뚝이 지진 시 좌굴에 의해 파괴되는 사례가 빈번히 발생하였다. 본 연구에서는 1-g 진동대 실험을 통해 액상화 지반에 근입된 말뚝의 좌굴에 의한 파괴거동을 분석하였다. 실험 결과, 좌굴하중에 근접한 연직하중을 받고 있는 말뚝은 지반의 액상화 발생 시 좌굴에 의해 쉽게 파괴될 수 있으며 액상화에 의한 지반흐름이 발생할 경우, 말뚝의 횡방향 변형이 증가하면서 좌굴파괴하중이 감소함을 알 수 있었다. 또한 파괴된 말뚝을 꺼내어 관찰한 결과, 액상화가 발생한 후라도 지반에 구속압이 존재하여 Euler 좌굴현상과 다르게 말뚝 하부가 아닌 중간위치에서 말뚝파괴가 발생하였으며 지반경사가 급해질수록 지반흐름에 의한 파괴 위치가 점점 말뚝하부로 낮아짐을 볼 수 있었다.
부분신장절제술 전 수술 계획을 세우기 위해서는 신장 종양의 위치, 형태 및 수술 시 안전 마진 파악이 중요하므로 신장 종양을 정확히 분할하는 것이 필요하다. 그러나 신장 종양은 환자마다 위치 및 크기가 다양하며 소장과 비장 같은 주변 장기와 형태와 밝기값이 유사하여 신장 종양을 분할하는 것에 어려움이 있다. 본 논문에서는 레이블이 있는 데이터와 없는 데이터를 함께 사용하는 준지도학습 방법 중 하나인 평균-교사모델을 활용하여 신장의 여러 위치에서 발생하는 작은 크기의 신장 종양을 분할하기 위해 신장 위치 정보를 가지는 신장 로컬 가이드 맵을 이용해 신장 종양에 집중하는 평균-교사 네트워크를 제안하고, 신장 종양의 크기에 따른 성능을 분석한다. 실험 결과, 제안 방법은 신장 주변에 존재하는 종양의 위치를 찾기 위해 신장 로컬 가이드 맵을 사용하여 신장의 국소 정보를 고려함으로써 75.24%의 F1-score를 보였다. 특히 분할이 어려운 작은 크기의 종양에 대한 과소분할을 개선하였으며 nnU-Net보다 적은 양의 레이블 데이터를 사용하여도 13.9% 높은 F1-score를 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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