• 제목/요약/키워드: Time-parameter

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3D OSEM 재구성 법에서 반복연산(Iteration) 횟수와 부분집합(Subset) 개수 변경에 따른 영상의 질 평가 (The Evaluation of Reconstructed Images in 3D OSEM According to Iteration and Subset Number)

  • 김동석;김성환;심동오;유희재
    • 핵의학기술
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    • 제15권1호
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    • pp.17-24
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    • 2011
  • 현재 핵의학 분야에서는 디지털 컴퓨터의 급속한 발전 및 응용으로 인해 FBP 법의 대용으로 OSEM 알고리즘과 같은 고속 영상 재구성 알고리즘이 널리 이용되고 있다. 그 동안 여러 연구에서 파라미터 변경에 따른 OSEM 재구성 영상 질 변화에 대한 평가가 이루어져 왔으나, 어떠한 파라미터를 적용할 지에 관해서는 명확하게 정해진 것은 없다. 본 연구에서는 3D beam modeling을 적용한 3D OSEM 재구성 법에서 iteration 횟수와 subset 개수 변경에 따른 영상의 질 변화를 팬텀 실험과 환자 데이터을 통해 확인하고자 한다. 환자 데이터는 2010년 8월부터 9월까지 본원 핵의학과에서 Brain SPECT를 시행한 환자 5명을 대상으로 연구 분석하였다. 영상은 물과 $^{99m}Tc$ (500 MBq)을 균등하게 혼합한 Jaszczak 팬텀을 이용하여 Siemens사의 이중 헤드 감마 카메라 Symbia T2에서 획득하였다. 환자 데이터는 영상 재구성 시 환자 데이터와 팬텀 데이터 모두 iteration 횟수는 1, 4, 8, 12, 24, 48회, subset 개수는 2, 4, 8, 16, 32개로 변화를 주며 각각의 영상을 재구성하였다. 재구성된 각각의 영상에서 대조도와 영상의 잡음 정도를 가늠하기 위한 변이계수, FWHM을 산출하여 비교하였다. 팬텀 데이터와 환자 데이터에서 영상의 대조도와 공간해상력은 iteration 횟수와 subset 개수의 증가에 따라 모두 선형적으로 증가하는 경향을 나타냈으나 변이계수는 두 파라미터의 증가에 따라 향상되는 경향을 보이지 않았다. Projection 시간에 따른 비교에서도 Projection 당 10초, 20초, 30초 영상에서 모두 영상 대조도와 FWHM은 iteration 횟수와 subset 개수 증가에 따라 선형적으로 향상되는 결과를 나타냈으나 변이계수는 향상되는 경향을 보이지 않았다. 본 실험을 통해 3D beam modeling을 적용한 3D OSEM 재구성 법 영상에서도 기존의 1D와 2D OSEM 재구성 법과 같이 iteration 횟수와 부분집합 개수 증가에 따라 향상하는 영상 대조도의 선형적 관계를 확인할 수 있었다. 하지만 이는 단순한 팬텀 실험과 일부 환자 데이터 만으로 얻은 결과이고, 실제 임상에서는 보다 구조적으로 복잡한 대상과 다양한 변수들이 존재 가능하기 때문에 본 실험의 데이터만을 바탕으로 이를 일반화하기에는 무리가 있으며 차후 실험들을 통해 3D OSEM 재구성 법에 대한 평가가 추가로 이루어져야 할 것이다.

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양식넙치, Paralichthys olivaceus에서 분리된 Ciliate와 Cyst의 생활사를 갖는 스쿠티카섬모충의 생물학적 특성 (Biological characteristics of Scuticociliate with a polymorphic life cycle of ciliate and cyst isolated from cultured olive flounder, Paralichthys olivaceus)

  • 진창남;강현실;박근태;이제희;이영돈;최우봉;허문수
    • 한국어병학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.19-28
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    • 2005
  • 2003년 북제주 지역의 육상양식장에서 양식중인 넙치에서 새로운 타입의 스쿠티카섬모충을 분리하였다. 이 충은 환경에 따라 ciliate와 cyst로 변태하며 장기간 생존하였는데, ciliate stage의 크기는 영양상태가 양호한 시기 기준 평균 길이 41.8, 폭 21.0 ${\mu}m$ 이었으며, cyst stage는 평균 길이 17.0 ${\mu}m$, 폭 13.5 ${\mu}m$ 이었다. 변태하는 주 원인은 먹이 양이었다. 먹이가 부족하면 cyst로 변태하여 장기간 생존이 가능하며, 먹이가 풍부해지면 ciliate로 재변태하여 활발히 증식하였다. In vitro 배양시험 결과 MS BHI 배지에서 비브리오균 (V. lentus)을 먹이로 하여 15$^{\circ}C$에서 최고 2.9${\times}$105 ${m\ell}^{-1}$의 고밀도로 배양되었다. 환경에 대한 적응시험 결과 ciliate는 염분농도 1-55 ppt, 온도 2.5-30$^{\circ}C$, pH 6-9 범위에서 증식이 가능하였다. 특히 0$^{\circ}C$에서도 7일 이상 장시간 생존이 가능하여 환경에 대한 적응력이 매우 뛰어났다. cyst는 먹이가 없는 상태에서 장시간 생존이 가능하였는데, 5$^{\circ}C$에서는 320일 동안 생존하였으며 온도가 높아질수록 생존기간은 짧아졌다. 화합물을 이용한 in vitro 구제시험에서는 포르말린과 과산화수소 모두 200 ppm/1시간 약욕으로 구제효과가 있었으나 화합물의 약욕농도와 시간에 따라 효과가 달랐다.

연근해 소형 어선의 레이더 정보 수록 및 해석 시스템 개발 - CFAR에 의한 레이더 잡음 억제 - (Development of Acquisition and Analysis System of Radar Information for Small Inshore and Coastal Fishing Vessels - Suppression of Radar Clutter by CFAR -)

  • 이대재;김광식;신형일;변덕수
    • 수산해양기술연구
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    • 제39권4호
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    • pp.347-357
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    • 2003
  • 연근해 소형 어선에 널리 탑재되어 있는 소형 레이더 장치에 radar target extractor를 인터페이스하여 레이더 선호를 수록, 처리 및 해석하기 위한 PC based radar system 을 구축하고, cell averaging CFAR 처리장치를 통해 실제의 레이더 echo 신호를 처리하여 오경보 확률의 설정치 변화에 따른 echo영상의 변화패턴을 레이더 스코프상에서 직접 비교, 분석한 결과 및 레이더 영상신호의 음영구역의 발생대역폭을 추정한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 레이더 선호의 해석을 통해 추출된 표적의 운동벡터 및 방위, 거리, 속력, CPA, TCPA 등과 같은 ARPA 정보를 실시간으로 이동 궤적과 함께 PC 모니터상에 구현하고 있기 때문에 소형 레이더 시스템에 이 장치를 부착하면 저가의 비용으로써 ARPA 정보의 취득이 기능하다. 2. ideal threshold 에 의한 표적검출성능을 개선시키기 위해 cell averaging CFAR processor 의 CUT전후에 각각 3 개의 guard cell과 이 cell의 좌$.$우측에 각각 20개씩, 총 40개의의 reference cell를 설치하여 레이더의 video 신호를 입벽한 후, 오경보 확률 10$\^$-0.25/∼10$\^$-1.0/의 범위에 대하여 설정치를 점차증가시켜 갈 때, 레이더 영상신호는 10$\^$-0.75/ 의 설정치에서 가장 양호한 clutter 제거효과를 나타내었다. 3. 레이더 스코프상에서 영상신호를 관찰하면서 cell averaging CFAR 의 오경보 확률을 적정하게 제어하면 지금까지의 ideal threshold level 에 의한 잡음억제기법에서 나타나는 선박영상의 과도한 레벨약화현상을 보완할 수 있을 것으로 판단한다. 4. 부산 용호만에 정박중인 예인선의 레이더 신호를 해석하여 영상의 음영패턴과 음영 대역폭을 추정한 결과, 예인선의 유효높이는 약 1.2 m 이었고, 이들 음영효과의 정량적 해석을 통한 해상표적의 형상정보는 향후 3차원 레이더 영상을 구현하는 데 그 기초자료가 될 것으로 판단된다.

반응 조건에 따른 규산마그네슘의 입도 변화 및 폴리올 정제 능력평가 (Change of Particle Size of Magnesium Silicate According to Reaction Conditions and Evaluation of Its Polyol Purification Ability)

  • 유종렬;정홍인;강동균;박성호
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제58권1호
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    • pp.84-91
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    • 2020
  • 염기성 폴리올 및 식용유 정제에 사용하는 합성 규산마그네슘의 효율성은 정제능력과 여과속도를 통해 평가되며, 규산마그네슘의 입도 및 표면적에 따라 영향을 받는다. 본 연구에서는 합성변수인 반응온도, 주입속도, 주입순서(Si, Mg), Mg/Si의 반응몰비가 규산마그네슘의 입도에 미치는 영향을 조사하였다. 합성된 규산마그네슘은 합성공정, 분쇄공정, 정제공정으로 비교 분석되었다. 합성공정에서 반응 온도와 주입 속도는 규산마그네슘의 평균입도 변화에 영향을 주지않는 반면, Mg/Si의 반응몰비와 주입 순서는 평균입도 변화에 주된 요인으로 작용하였다. 합성 후 규산마그네슘의 평균입도는 반응몰비가 0.125에서 0.500로 증가할 때 Mg 주입 시 약 54.4 ㎛에서 63.1 ㎛로 약 8.7 ㎛ 증가하였고, Si 주입 시 47.3 ㎛에서 52.1 ㎛로 약 4.8 ㎛ 증가하였다. 주입 순서 별 평균입도를 비교해보면 Mg 주입 시 59.1 ㎛, Si 주입 시 48.4 ㎛로 약 10.7 ㎛의 평균입도 차이를 보였으며 Mg을 주입하는 조건에서 약 2배 빠른 수세여과속도가 관찰되었다. 즉, 입도가 증가함에 따라 여과 시간이 단축되고 수세여과속도 증가로 생산성 향상에 기여할 수 있었다. 여과 후 분리된 cake형태의 규산마그네슘은 건조과정을 통해 단단한 고형체가 되고 분쇄공정을 통해 분말형태의 흡착제로 사용된다. 건조된 규산마그네슘의 물리적 강도가 감소함에 따라 분말의 평균입도가 감소하고, 이 강도는 반응몰비에 영향을 받는 것을 확인하였다. Mg주입 시 Mg/Si의 반응몰비가 증가함에 따라 규산마그네슘의 물리적 강도가 감소하여 분쇄 후 평균입도가 합성 후 평균입도에 비해 약 40% 감소하는 것을 관찰하였다. 이러한 강도감소는 평균입도 감소와 분쇄 후 미분량의 증가로 정제능력의 향상을 가져왔지만 정제여과속도 감소를 가져왔다. Mg 주입 시 반응몰비가 0.125에서 0.5로 증가할 동안 정제능력은 약 1.3 배가 증가하였으나 정제여과속도는 약 1.5 배가 감소하였다. 따라서 규산마그네슘의 생산성 향상을 위해서는 Mg/Si의 반응몰비를 증가시켜야 하지만, 폴리올의 정제여과속도를 증가시키기 위해선 반응몰비를 감소시켜야 한다. 규산마그네슘의 합성변수 중 주입순서와 Mg/Si의 반응몰비는 합성 후 평균입도와 분쇄 후 평균입도 및 미분량 변화에 영향을 주는 주요인자로 생산성 및 정제능력을 결정짓는 중요한 합성변수이다.

치유 절제술을 받은 위암 환자에서의 3년 무병생존이 5년 전체생존을 대치할 수 있는가? (Can 3-year Disease-free Survival be Substituted for 5-year Overall Survival in Curatively Resected Gastric Cancer?)

  • 권성준;김형주;김미경
    • Journal of Gastric Cancer
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    • 제5권3호
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    • pp.174-179
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    • 2005
  • 배경: 대부분의 악성종양에 있어 그 치료성적을 평가하는 가장 유용한 방법으로 가장 많이 사용되는 매개변수는 전체 5년 생존율이다. 그러나 근치적 절제술이 시행된 위암환자에 있어 재발의 대부분은 수술 후 3년 이내에 일어나므로 3년 무병 생존이 5년 전체 생존의 의미를 대치할 수 있는가를 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 근치적 위절제술을 받고 추적이 가능한 656예에서 생존 함수로 산출한 각각의 생존확률을 이용한 단순 회귀분석에서 3년 무병 생존이 5년 전체 생존을 대치할 수 있는지를 파악하였다. 결과: 추적 기간동안 175예에서 재발이 확인되었고, 재발시기별 누적빈도는 수술 후 1년이 81예(46%), 3년이 156예(89%), 5년이 170예(97%)였다. 3년 무병 생존확률과 5년 전체 생존확률 사이의 회귀 분석결과 상관성은 r=0.87, 설명력은 $R^2=0.76$, 회귀 방정식은 5년 전체 생존확률=0.18+($0.80{\times}3$년 무병 생존확률)을 나타냈다. 복막파종, 혈행성 전이, 국소 재발의 경우 상관성과 설명력은 각각 $r=0.89\;(R^2=0.80),\;r=0.88\;(R^2=0.78),\;r=0.86\;(R^2=0.73)$으로 모두 높은 상관관계가 있음을 나타냈다. 결론: 위암환자의 근치적 위절제술 후 3년 무병 생존 확률은 5년 전체 생존확률에 대한 높은 상관성 및 설명력을 보였다. 위암의 치료성적을 평가하는 방법으로 5년 전체 생존 대신에 3년 무병 생존을 이용한다면 기간을 단축(2년)하여 평가하고 결론을 얻고 또한 보고할 수 있는 이득이 있겠다.

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폐결핵의 진행정도 및 치료에 따른 혈청내 Tumor Necrosis Factor-Alpha, Gamma-Interferon 및 Soluble-Intercellular Adhesion Molecule-1의 변화 (The Changes of Serum Level of Tumor Necrosis Factor-Alpha, Gamma-Interferon and Soluble-Intercellular Adhesion Molecule-1 Relating to the Progression and Treatment of Patients with Pulmonary Tuberculosis)

  • 김명훈;안중현;문화식;박성학;송정섭
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제45권6호
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    • pp.1167-1177
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    • 1998
  • 연구배경 : 결핵은 우리나라에서 아직도 흔하게 발생하는 질환으로 세포면역반응에 의해 육아종이 형성되며, 이 과정에서 대식세포가 분비하는 tumor necrosis factor-alpha (TNF-$\alpha$), Th1 세포가 생성하는 gamma-Interferon (INF-$\gamma$), 내피 세포가 표현하는 intercelluar adhesion molecule-1 (ICAM-1)이 중요한 역할을 할 것이라고 생각되었다. 방 법 : 저자들은 결핵의 경중(輕重)과 이러한 물질들이 관련이 있는가를 알아보기 위하여, 환자의 혈액을 채취하여 TNF-$\alpha$, INF-$\gamma$를 radioimmuno assay(RIA)로, ICAM-1이 혈액으로 유리된 형태인 sICAM-1을 enzyme linked immunosolvent assay(ELISA)로 각각 측정하였다. 또한 화학 요법에 따른 변화를 알기 위해 치료 시작후 6개월 시점에서 다시 추적검사를 실시하였다. 결 과 : TNF-$\alpha$, INF-$\gamma$, sICAM-1은 중등증과 중증의 결핵에서는 의미 있게 증가하였고, 경증에서는 의의가 없었다. 6개월간의 항결핵 치료후, sICAM-1은 임상경과에 동반하여 의미있는 감소를 보였지만. TNF-$\alpha$, INF-$\gamma$에서는 감소는 있었지만 의의는 없었다. 결 론 : 본 실험 결과 결핵의 세포 면역 매개과정에는 TNF-$\alpha$와 INF-$\gamma$가 매우 중요한 역할을 하며, 그 반응 정도가 질병의 병기에 따라 심할수록 많이 증가함을 관찰하였다. ICAM-1은 TNF-$\alpha$와 INF-$\gamma$ 농도와 비례하여 sICAM-1이 증가하였고, 질병의 병기에 따라 농도의 차이가 있을뿐 아니라, 치료경과에 비례하여 농도변화를 보여, 질병의 할동성을 나타내는 것 외에 치료 경과를 나타내는 지시자로서의 가능이 있을 것으로 생각된다.

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보리두갈래진딧물 [Schizaphis graminum (Rondani)]의 온도발육과 발육모형 (Temperature-dependent Development and Its Model of the Greenbug, Schizaphis graminum (Rondani) (Homoptera: Aphididae))

  • 이장호;김태흥;김지수;황창연;이상계
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제46권2호
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    • pp.213-219
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    • 2007
  • 보리두갈래진딧물 [Schizaphis graminum (Rondani)] 의 발육실험은 $15-32.5^{\circ}C$, 상대습도 $65{\pm}5%$, 광주기 16L:8D 조건에서 조사하였다. 진딧물의 발육 중 약충 사충률은 $15^{\circ}C$에서 $32.5^{\circ}C$까지 조사했을 때, 어린약충기간의 사충률이 대부분을 차지하였고, 온도가 높아지면서 사충률이 점차적으로 감소하였다. 그러나 $30^{\circ}C$부터 다시 증가하여, $32.5^{\circ}C$에서 다른 온도보다 사충률이 높게 나타났다. 진딧물의 전체 약충 발육기간을 보면 $30^{\circ}C$에서 4.9 일로 가장 짧았고 $15^{\circ}C$에서 13.8 일로 가장 길었다. $15^{\circ}C$에서 $30^{\circ}C$까지 온도가 증가함에 따라 발육기간이 짧아지는 경향을 보이지만, $32.5^{\circ}C$부터 다시 발육기간이 6.4 일로 길어졌고, $35^{\circ}C$에서는 모든 약충이 죽어서 발육기간에 포함하지 않았다. 발육영점온도는 $6.8^{\circ}C$이었고, 유효 적산온도는 105.9일도였다. 온도별 발육율은 Sharpe and DeMichele 의 모델을 변형시켜 Schoolfield 등이 제시한 온도별 발육모형에 잘 부합되어 보리두갈래 진딧물의 발육모형을 적용하는데 적합한 것으로 생각한다. 생리적 연령에 따른 발육완성시기를 Weibull function을 이용했을 때 온도별 발육시기의 누적발육률을 비교적 잘 설명하였다.

수산물 시장에서의 양식 어류 가격변동성.계절성.요일효과에 관한 연구 - 노량진수산시장의 넙치와 조피볼락을 중심으로 - (Price Volatility, Seasonality and Day-of-the Week Effect for Aquacultural Fishes in Korean Fishery Markets)

  • 고봉현
    • 수산경영론집
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    • 제40권2호
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    • pp.49-70
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    • 2009
  • This study proviedes GARCH model(Bollerslev, 1986) to analyze the structural characteristics of price volatility in domestic aquacultural fish market of Korea. As a case study, flatfish and rock-fish are analyzed as major species with relatively high portion in an aspect of production volume among fish captured in Korea. For analyzing, this study uses daily market data (dating from Jan 1 2000 to June 30, 2008) published by the Noryangjin Fisheries Wholesale Market which is located in Seoul of Korea. This study performs normality test on trading volume and price volatility of flatfish and rock-fish as an advanced empirical approach. The normality test adopted is Jarque-Bera test statistic. As a result, first, a null hypothesis that "an empirical distribution follows normal distribution" was rejected in both fishes. The distribution of daily market data of them were not only biased toward positive(+) direction in terms of kurtosis and skewness, but also characterized by leptokurtic distribution with long right tail. Secondly, serial correlations were found in data on market trading volume and price volatility of two species during very long period. Thirdly, the results of unit root test and ARCH-LM test showed that all data of time series were very stationary and demonstrated effects of ARCH. These statistical characteristics can be explained as a reasonable ground for supporting the fitness of GARCH model in order to estimate conditional variances that reveal price volatility in empirical analysis. From empirical data analysis above, this study drew the following conclusions. First of all, from an empirical analysis on potential effects of seasonality and the day of week on price volatility of aquacultural fish, Monday effects were found in both species and Thursday and Friday effects were also found in flatfish. This indicates that Monday is effective in expanding price volatility of aquacultural fish market and also Monday has higher effects upon the price volatility of fish than other days of week have since it has more new information for weekend. Secondly, the empirical analysis led to a common conclusion that there was very high price volatility of flatfish and rock-fish. This points out that the persistency parameter($\lambda$), an index of possibility for current volatility to sustain similarly in the future, was higher than 0.8-equivalently nearly to 1-in both flatfish and rock-fish, which presents volatility clustering. Also, this study estimated and compared and model that hypothesized normal distributions in order to determine fitness of respective models. As a result, the fitness of GARCH(1, 1)-t model was better than model where the distribution of error term was hypothesized through-distribution due to characteristics of fat-tailed distribution, was also better than model, as described in the results of basic statistic analysis. In conclusion, this study has an important mean in that it was introduced firstly in Korea to investigate in price volatility of Korean aquacultural fishery products, although there was partially a limited of official statistic data. Therefore, it is expected that the results of this study will be useful as a reference material for making and assessing governmental policies. Also, it is looked forward that the results will be helpful to build a fishery business plan as and aspect of producer, and also to take timely measures to potential price fluctuations of fishery products in market. Hence, it is advisable that further studies related to such price volatility in fishery market will extend and evolve into a wider variety of articles and issues in near future.

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표적이 규칙적으로 움직일 때 생기는 4DCT 영상의 모션 아티팩트(Motion Artifact) 관련된 원인분석 (Analysis of Acquisition Parameters That Caused Artifacts in Four-dimensional (4D) CT Images of Targets Undergoing Regular Motion)

  • 신희순;한영이;신은혁
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제24권4호
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    • pp.243-252
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    • 2013
  • 본 연구는 표적이 규칙적으로 움직일 때 생기는 4DCT 영상의 모션 아티팩트(motion artifact) 관련된 원인들인 partial volume effect (PVE), partial projection effect (PPE), 각각의 프레임의 시작점 사이에 불일치(MMimph)의 원인들은 조사 및 분석을 목적으로 했다. 본 기관에서 제작된 흉부팬텀과 아크릴의 두개의 원기둥팬텀(반지름: 2 cm, 길이: 0.5 cm/ 반지름: 2 cm, 길이: 10 cm)이 규칙적인 움직이는 동안 CT을 이용하여 4D 영상을 획득했다. 촬영은 자동시작과 각각의 프레임의 시작점을 일치시키기 위해 매뉴얼로 두 가지 방법으로 시작하였다. 첫번째 실험에서는 CT 캔트리 rotation time은 5초와 8초가 이용되었다. 각 프레임은 다른 위상으로 시작되었다. 두번째 실험에서는 각 프레임에서 같은 위상으로 시작되게 하기 위해 매뉴얼로 시작했다. 세번째 실험에서는 원기둥팬텀을 2초와 6초를 주기로 움직였다. 각각의 4DCT의 영상에서 표적의 부피를 구했다. 영상으로부터 구한 표적의 부피와 표적의 실제 부피와 비교를 통해 관계를 분석했다. 흉부팬텀 실험에서는 CT의 갠트리 속도가 팬텀의 움직임보다 빠를수록 PVE와 PPE의 영향이 적어짐에 따라 영상에서 얻은 표적부피는 실제에 근접했다. 각각의 프레임의 시작점이 일치할수록 움직임의 속도와 표적의 부피와 상관관계가 높았다. 원기둥팬텀에서는 흉부팬텀의 경우와 같이 갠트리 속도가 팬텀의 움직임보다 빠를수록 영상으로부터 구한 표적부피는 실제 표적부피에 근접했다. 특히 한 slice의 두께가 2.5 mm을 고려 할 때 axial방향의 PVE, PPE, 각각의 프레임의 시작점이 일치가 되는 상태를 시뮬레이션한 길이 10 cm의 원기둥팬텀 실험에서는 영상에서 얻은 표적부피는 표적이 정지되었을 때 영상에서 얻은 부피와 거의 일치했다. 팬텀이 느리게 움직일수록, CT 갠트리의 rotation 시간이 짧을수록 영상에서 얻은 표적부피는 실제 부피에 근접했다. CT 촬영 시 각각의 프레임의 시작점이 같을수록 표적의 속도와 영상에서 의한 표적의 부피는 상관관계가 높게 나타났다. CT 갠트리의 rotation 속도를 팬텀의 움직임보다 빠르게 하고, CT 촬영시 각의 프레임의 시작점을 일치시킬수록 실제의 팬텀부피에 근접하리라고 예상된다.

70 MPa급 인공암반 내 실대형 쉴드TBM 굴진실험을 통한 굴진율 모델 및 활용방안 제안 (Development of a TBM Advance Rate Model and Its Field Application Based on Full-Scale Shield TBM Tunneling Tests in 70 MPa of Artificial Rock Mass)

  • 김정주;김경열;류희환;정주환;홍성연;조선아;배두산
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제6권3호
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    • pp.305-313
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    • 2020
  • 전력송전을 위한 터널식 전력구는 점차 시공실적이 증가하고 있는 추세이며, 해저 및 대심도 등 시공환경이 어려운 구간의 건설도 증가하고 있다. 이에 소단면 쉴드TBM의 효율적 운영을 위해 굴진율 및 설계모델이 필요하다. 그러나, 제한된 지반조사 회수 및 굴착면 맵핑으로 인하여 암반특성과 굴진데이터를 정확히 매칭시켜 상호간 상관관계 및 굴진율 모델을 도출하는데 어려움이 있다. 이에 소단면 쉴드TBM에 적합한 굴진율 및 설계모델을 제시하기 위하여 커터헤드의 직경이 3.56 m인 실험용 EPB 쉴드TBM을 제작하고, 총 부피 87.5 ㎥인 인공암반 내에서 총 19번의 실대형 굴진실험을 수행하였다. 본 실험은 70MPa의 균질한 암반강도에서 수행되었기 때문에 운전변수인 추력과 커터헤드의 RPM에 따른 굴진율과 기계데이터간 상관관계를 효율적으로 분석할 수 있으며, 실제 굴착메커니즘과 동일하기 때문에 도출된 압입깊이와 토크값은 활용성이 높다. 본 연구를 통해 디스크커터 당 연직력과 압입깊이의 상관관계 및 연직력과 회전력의 상관관계를 도출하였다. 이러한 상관관계들을 이용하여 70 MPa급 암반에 대해 굴진율 예측과 TBM 설계가 가능할 것으로 판단한다. 또한, 인공암반의 RQD가 100%로 현장적용에 대한 한계점에 대해 FPI의 개념을 도입하여 굴진율 모델의 활용성을 증대시키고자 하였다.