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SPECT/CT 영상에서 에너지창 기반 산란보정과 CT 기반 산란보정 방법의 정량적 정확성 비교 (The Comparison of Quantitative Accuracy Between Energy Window-Based and CT-Based Scatter Correction Method in SPECT/CT Images)

  • 김지현;손현수;이주영;박훈희
    • 핵의학기술
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    • 제19권2호
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    • pp.93-101
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    • 2015
  • SPECT영상에서 산란계수는 정량적 계수오차와 영상품질 저하의 요인이다. 이에 다양한 산란보정(Scatter Correction, SC)방법이 연구되어 왔으며, 본 연구에서는 기존의 에너지창(Energy Window, EW) 기반 SC(EWSC)와의 비교로 SPECT/CT에서 사용되는 CT 기반 SC(CTSC)의 정확성을 평가하고자 한다. 중앙에 열소막대(hot rod, 74.0 MBq)를 설정한 Triple line insert 팬텀의 내부에 산란계수의 영향이 없는 기준영상의 획득을 위하여 공기를 채운 후 SPECT /CT영상을 획득하였고, 같은 조건에서 산란계수의 영향을 유도하기 위하여 공기대신 물을 채운 후 SPECT/CT영상을 각각 별도로 획득하였다. 두 조건 모두 Astonish(iterative : 4, subset : 16) 재구성 방법과 CT감쇠보정을 공통 적용하였고, 물을 채운 영상에 비산란보정(NSC), EWSC, CTSC 3가지 유형의 산란보정방법을 사용하였다. EWSC를 위하여 주(=peak) 에너지창(140 keV, 20%) 이외에 보조 에너지창 9개를 추가 설정한 후 영상을 동시 획득하였고, EWSC의 종류는 DPW(dual photopeak window) 10%, DEW (dual energy window)20%, TEW(triple energy window)10%, TEW5.0%, TEW2.5% 5가지를 사용하였다. 일차(primary)계수의 변동이 없는 조건하에, 두 조건의 영상에 VOI를 그려 총계수를 측정한 후 총계수 중 산란계수의 비를 %SF(percent scatter fraction)로 구하고, 공기를 채운 영상을 기준으로 물을 채운 영상과의 계수차이를 %NMSE (per cent normalized mean-square error)로 평가하였다. 공기를 채운 영상을 기준으로 각 산란보정방법이 적용된 물을 채운 영상의 %SF는 NSC 37.44, DPW 27.41, DEW 21.84, TEW10% 19.60, TEW5% 17.02, TEW2.5% 14.68, CTSC 5.57로 CTSC에서 제거된 산란계수가 가장 많았으며, %NMSE는 NSC 35.80, DPW 14.28, DEW 7.81, TEW10% 5.94, TEW5% 4.21, TEW2.5% 2.96, CTSC 0.35로 CTSC에서 가장 낮게 나타났다. SPECT/CT영상에서 실험에 사용된 각 산란보정 방법의 적용은 산란계수의 영향으로 발생된 정량적 계수오차를 개선시킬 수 있었다. 특히, CTSC의 경우 기존의 EWSC방법들과 비교하여 가장 낮은 %NMSE (=0.35)를 보여 비교적 정확한 산란보정이 가능하였다.

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지유가 흰쥐의 급성위염 및 소화성 궤양에 미치는 영향 (The Effects of Ethylacetate Fraction of Sanguisorba officinalis L. on Experimentally-induced Acute Gastritis and Peptic Ulcers in Rats)

  • 이재준;최현숙;이정화;정창주;이명렬
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제34권10호
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    • pp.1545-1552
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    • 2005
  • 본 실험에서 흰쥐에 실험적으로 급성위염, 위궤양 및 십이지장궤양을 유발하고 지유 에틸아세테이트분획을 투여하여 항위염 및 항궤양에 미치는 영향을 검토하였던 바 다음과 같은 결과를 얻었다. 지유 에탄올 추출물을 n-헥산, 클로르포룸, 에틸아세테이트 및 n-부타놀과 물로 계통분획하여 농축하고 in vitro에서 항산화력을 측정한 결과 에틸아세테이트분획이 가장 우수하였다. 지유 에틸아세테이트분획 (SOL & SOH)의 HCI-EtOH급성위염에 대한 억제율은 각각 $27.7\%$, $31.7\%$로 대조약물로 사용된 cimetidine(CMT, $47.2\%$)의 억제효과에는 미치지 못했으나 CON에 비해 우수하였다. Indomethacin유발 위궤양에서, SOL & SOH의 위궤양억제율은 각각 $48.28\%$, $51.08\%$로 대조약물로 사용된 CMT($58.26\%$)의 억제효과에는 미치지 못했으나 CON에 비하며 유의 성있는 억제효과를 나타냈다. Shay 위궤양에서, 지유 에틸아세테이트분획을 십이지장에서 위내로 투여하였을 때 궤양 억제율은 SOL이 $42.86\%$로 CON에 비하여 억제되었으나 유의성 있는 효과는 아니었으며, 용량을 증량하여 투여한 SOH는 $47.71\%$로 대조약물인 omeprazol(OMP)의 저해효과($62.00\%$)에 미치지는 못했으나 CON에 비해 유의적민 효과를 나타내었다. 위액량 및 총위산분비량에서, 지유 에틸아세데이트분획 투여로 CON에 비하여 $32.11\%$$47.69\%$, $24.28\%$$34.69\%$의 감소로 유의성 있는 효과를 나타냈으며 OMP($55.69\%$, $41.62\%$)에 근접하게 감소되었다. pepsin 활성은 지유 에틸아세테이트분획 투여로 CON에 비해 각각 $19.55\%$, $\%21.45$가 저하되었으나 유의성있는 변화는 아니었다. 수침 $\cdot$ 구속 스트레스에 의해 유발된 궤양의 경우, SOL는 궤양억제율이 $9.23\%$ 로 CON와 유사하게 출혈을 동반한 깊은 궤양이 관찰되었으나 용량을 증량하여 투여한 SOH는 $48.45\%$로 CON에 비해 궤양의 깊이도 얕아졌고 출혈을 동반한 궤양도 감소되어 유의적인 억제율을 나타내었다. Cysteamine 유발 십이지장궤양에서, CMT는 유발된 십이지장 궤양을 CON에 비해 $54\%$ 정도 억제하여 우수한 항궤양효과를 나타냈고 시료투여군인 SOL 및 SOH는 CMT보다 우수하지는 않았으나 약 $35\∼42\%$ 정도의 궤양억제율을 나타냈다. 이상의 실험결과에서 지유의 항위염 및 항궤양효과는 항산화물질에 의한 결과로 판단되어지며, 앞으로 위염 및 위궤양 개선을 위한 건강 기능성 식품으로 개발이 기대된다

단감 증류주의 품질 및 관능 특성 (Quality and Sensory Characteristics of Sweet Persimmon Distilled Spirits)

  • 제정정;곽한섭;김미숙;이영승;이춘매;유성률;윤성준;신삼철;최근표;임성빈;정윤화
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제44권10호
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    • pp.1510-1516
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    • 2015
  • 단감 발효 시 알코올 생성량이 높은 선별된 상업용 효모(Saccharomyces species) 3종을 이용하여 단감 증류주를 제조하여 품질 특성을 알아보았다. 단감 발효주의 pH, 환원당 및 총 당의 변화는 기존의 과실 발효주의 범위를 벗어나지 않아서 발효 과정 중 이상 발효는 없는 것으로 판단되었다. 발효 종료 후 총 균수는 8.67~8.70 log CFU/mL로 시료간에 유의차가 없었다. 총 효모수는 8.17~8.20 log CFU/mL로 시료 간에 유의차가 없었다. 아세트알데하이드 함량은 2차 증류 첫 분획물에서 UC군이 310 mg/L, LB군이 255 mg/L, LD군이 226 mg/L였으며, LB군과 UC군은 2번째 분획물에서도 200 mg/L 이상이었다. 아세트알데하이드 함량이 200 mg/L 이상인 분획을 초류로 제거하고 알코올 함량 40% 이상인 부분을 본류로 하였을 때, 알코올 함량은 LD군이 677.8 mL로 가장 높았다. 알코올 함량은 LB군과 UC군 이 각각 408.0 mL 및 445.4 mL였다. 묘사 분석에서 단맛, 신맛, 신향 및 감향의 강도가 시료 간에 유의차가 있어(P<0.05) 이 4가지 묘사 특성이 감 증류주의 품질 평가에 적절하다고 판단된다.

저수지 퇴적물로부터 인의 존재형태가 수질에 미치는 영향에 대한 연구 (A Study on the Influence of Water Quality on the Phosphorus Fraction Properties from Reservoir Sediments)

  • 이진경;안태웅;오종민
    • 대한환경공학회지
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    • 제32권9호
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    • pp.840-850
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    • 2010
  • 새만금호와 인접한 배후지역에 위치하며 새만금 수질에 직 간접적으로 영향을 미치는 간척농지 지구 계화조류지를 대상으로 환경변화에 의해 수계로 용출되어 부영양화의 주원인이 되는 인의 존재형태와 수계내 영향인자 사이의 상관관계를 분석하였다. 계화조류지 퇴적물 내 인의 존재형태 조사 결과, 전체적으로 Saloid-P의 형태가 2.28~7.75 mg/kg(1.4%), Al-P 0.34~5.36 mg/kg (0.5%), Fe-P 31.04~837.25 mg/kg (39.8%), Ca-P 149.91~257.09 mg/kg (56.6%), Red-P 0.29~2.07 mg/kg (0.4%), Occd-P 2.23~8.89 mg/kg (1.3%)를 나타냈다. 퇴적물내 인의 존재형태를 비교하면, 계화조류지는 Ca-P (56.6%)와 Fe-P (39.8%) 의 형태가 97% 이상이며, 계화조류지 퇴적물내 인의 형태중 대부분을 차지하는 Ca-P와 Fe-P의 형태에 영향을 미치는 수계내 인자를 분석한 결과, Fe-P는 총질소(T-N) (r=0.761, p<0.05)와 질산성질소($NO_3$-P) (r=0.754, p<0.05), 암모니아성질소($NH_4$-N)(r=0.728, p<0.05), 총인(T-P) (r=0.774, p<0.05), 용존성 무기인($PO_4$-P) (r=0.767, p<0.05)과 유의성 있는 상관관계를 나타냈으나 Ca-P의 형태는 조사항목 중 수계내 인자와의 유의성을 발견하지 못하였다. 퇴적물내 중금속이 인의 존재형태에 미치는 영향 조사 결과, Ca-P 형태의 인은 특정 중금속과 상관관계를 나타내지 않았으나, Fe-P 형태의 인은 비소(As) (r=0.817, p<0.01), 구리(Cu) (r=0.793, p<0.05), 카드뮴(Cd) (r=0.786, p<0.05), 아연(Zn) (r=0.738, p<0.05)과 높은 상관관계를 보였다.

역상 액체 크로마토그래피에서 페놀류의 머무름거동에 미치는 용매와 온도의 영향에 관한 연구 (A Study for the Effect of Solvent and Temperature on the Retention Behavior of Phenols in Reversed-Phase Liquid Chromatography)

  • 이대운;이후근;육근성;이인호;조병련
    • 대한화학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.503-512
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    • 1993
  • 역상 액체 크로마토그래피를 이용하여 페놀류를 효과적으로 분리-분석하는데 기본적으로 필요한 용리거동을 조사하고, 이를 바탕으로 머무름을 예측하는데 이 연구의 목적을 두었다. 정지상으로는 monomeric $C_{18}$ 컬럼($\mu-{Bondapak}$)과 polymeric $C_{18}$ 컬럼(201TP)을 사용하여 상호 비교하였으며, 이동상으로는 메탄올-물과 아세토니트릴-물 혼합액을 사용하고, 대상물질로는 25종의 페놀류를 선택하였다. 엔탈피-엔트로피 상쇄현상을 조사하였을 때 nitrophenols의 머무름은 이동상에 관계없이 methylphenols와 chlorophenols의 머무름과는 달랐으며, 메탄올-물 이동상에서 methylphenols와 chlorophenols는 상쇄현상이 있기 때문에 그 머무름 메카니즘은 조성과 관계없이 일정하였고, 아세토니트릴-물에서는 머무름 메카니즘이 더욱 복잡함을 알았다. Monomeric $C_{18}$ 컬럼과 polymeric $C_{18}$ 컬럼에서의 페놀류의 머무름을 비교하였을 때, polymeric $C_{18}$ 컬럼에서 정지상과 시료의 소수성 상호작용이 더 큼을 알 수 있었다. 메탄올-물 및 아세토니트릴-물 계에서 이동상의 조성 및 컬럼 온도가 변화할 때 쉽게 계산할 수 있는 $\pi$${\sigma}+E_s$ 파라미터를 이용하여 페놀류의 머무름을 예측할 수 있는 관계식을 구하였다.

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냉각수 순환 가열 방식을 이용한 요소수의 동결 및 해동 특성에 관한 수치적 연구 (Numerical Investigation of Urea Freezing and Melting Characteristics Using Coolant Heater)

  • 이승엽;김남일;박윤범;김만영
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권8호
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    • pp.717-724
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    • 2013
  • Urea-SCR은 동절기, 북유럽과 북미지역과 같은 $-20^{\circ}C$ 이하의 환경에서 요소수가 동결되는 문제점을 해결해야 한다. 따라서 이러한 요소수 저장탱크에 해동 시스템을 적용하여 시동 초기, 요소수를 적정 시간 내 분사하기 위한 기술의 확보가 필요하다. 본 연구에서는 저장탱크 내 요소수의 동결현상과 냉각수 순환 가열방식을 적용한 해동현상에 대하여 상용 소프트웨어인 Fluent 6.3을 이용하여 3차원 비정상상태 수치해석을 수행하였다. 이를 통하여 요소수의 동결 및 해동과정 중 나타난 온도분포, 상경계면, 그리고 액상분율을 분석하여 열전달 특성을 고찰하였다. 결론적으로 요소수의 동결은 저장탱크 벽면으로부터 중심부로 이루어졌으며, 해동현상은 순환 파이프와 인접할수록 요소수의 상변화가 빠르게 진행하였다. 또한, 냉각수의 $70^{\circ}C$, $200{\ell}/h$ 조건에서 $1{\ell}$의 액상 요소수를 얻는데 약 190초의 시간이 필요하였다.

Non-gaseous Plasma Immersion Ion Implantation and Its Applications

  • Han, Seung-Hee;Kim, En-Kyeom;Park, Won-Woong;Moon, Sun-Woo;Kim, Kyung-Hun;Kim, Sung-Min
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.151-151
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    • 2012
  • A new plasma process, i.e., the combination of PIII&D and HIPIMS, was developed to implant non-gaseous ions into materials surface. HIPIMS is a special mode of operation of pulsed-DC magnetron sputtering, in which high pulsed DC power exceeding ~1 kW/$cm^2$ of its peak power density is applied to the magnetron sputtering target while the average power density remains manageable to the cooling capacity of the equipment by using a very small duty ratio of operation. Due to the high peak power density applied to the sputtering target, a large fraction of sputtered atoms is ionized. If the negative high voltage pulse applied to the sample stage in PIII&D system is synchronized with the pulsed plasma of sputtered target material by HIPIMS operation, the implantation of non-gaseous ions can be successfully accomplished. The new process has great advantage that thin film deposition and non-gaseous ion implantation along with in-situ film modification can be achieved in a single plasma chamber. Even broader application areas of PIII&D technology are believed to be envisaged by this newly developed process. In one application of non-gaseous plasma immersion ion implantation, Ge ions were implanted into SiO2 thin film at 60 keV to form Ge quantum dots embedded in SiO2 dielectric material. The crystalline Ge quantum dots were shown to be 5~10 nm in size and well dispersed in SiO2 matrix. In another application, Ag ions were implanted into SS-304 substrate to endow the anti-microbial property of the surface. Yet another bio-application was Mg ion implantation into Ti to improve its osteointegration property for bone implants. Catalyst is another promising application field of nongaseous plasma immersion ion implantation because ion implantation results in atomically dispersed catalytic agents with high surface to volume ratio. Pt ions were implanted into the surface of Al2O3 catalytic supporter and its H2 generation property was measured for DME reforming catalyst. In this talk, a newly developed, non-gaseous plasma immersion ion implantation technique and its applications would be shown and discussed.

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전산유체역학을 이용한 이산화탄소 광물 탄산화 반응기 분석: 용액 내 고체 반응물 교반 향상을 위한 내부 구조 설계 (CO2 Mineral Carbonation Reactor Analysis using Computational Fluid Dynamics: Internal Reactor Design Study for the Efficient Mixing of Solid Reactants in the Solution)

  • 박성언;나종걸;김민준;안진주;이채희;한종훈
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제54권5호
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    • pp.612-620
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    • 2016
  • 산화 칼슘 수용액을 통해 이산화탄소를 포집하는 수성 광물 탄산화 공정은 안정적으로 이산화탄소를 고립시킬 뿐 아니라 생성물의 부가 가치를 기대할 수 있는 대표적인 CCU (Carbon Capture & Utilization) 기술이다. 이 공정의 핵심은 고체 반응물인 산화칼슘의 용해 속도를 최대로 높이는 것인데, 이를 위해 반응기 전체에 고체 반응물이 균일하게 분포되도록 혼합하는 적절한 반응기의 설계가 필요하다. 본 논문에서는 하루에 40ton의 이산화탄소 포집이 가능한 파일럿 규모의 광물 탄산화 반응기를 대상으로, 반응기의 내부 구조 설계에 따라 고체 반응물의 분산도가 어떻게 변하는지에 대해 전산 유체 역학적 모델링(Computational Fluid Dynamics (CFD) modeling)을 통해 연구하였다. 교반 탱크 반응기(stirred tank reactor) 형태를 기반으로 외부 구조는 고정한 상태에서 교반기의 종류/갯수/지름/유격/회전 속도, 칸막이의 높이/너비를 변수로 선정하여 다양한 조합의 경우(case)들을 해석하였다. 각 설계 변수에 대한 민감도를 분석함으로써 각 변수의 영향을 파악하고, 중요한 변수를 판별할 수 있었다. 동시에 고체 부피 분율(solid volume fraction)의 높이 방향 표준 편차가 0.001에 가까운 균일한 분포를 만들 수 있는 내부 설계안을 제안하였다.

강섬유 보강 UHPC의 직접인장 특성 및 신뢰성 검토에 관한 연구 (Study on Direct Tensile Properties and Reliability Review of Steel Fiber Reinforced UHPC)

  • 박지웅;이건철;고경택;류금성
    • 한국건축시공학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.125-132
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    • 2018
  • 본 연구에서는 UHPC의 인장성능을 파악하기 위해 직접 인장시험을 계획하였으며, 직접인장시험의 문제점으로 나타나는 균열 부위의 불규칙성을 시험체 중앙부 노치 도입을 통해 보완하였다. 또한 직접인장 시험 값의 편차 발생을 줄이기 위해 배치별로 구분한 다량의 시험체를 제작하여 신뢰성 높은 직접인장강도 값에 대한 참고자료로서 제시하는 것을 목적으로 하였다. 또한 현장 적용에 가장 적합한 강섬유 혼입률 1.5%에 대한 설계기준강도 120MPa의 배합을 양생조건을 두어 시험체의 역학적 특성 및 신뢰구간을 검토하였다. 결과적으로 압축강도 및 직접인장강도의 배치별 평균에 대한 편차는 큰 차이를 나타나지 않았으며, 직접인장 시험시 균열 위치는 모두 20mm 이내에서 발생하였다. 직접인장강도의 95% 신뢰구간에서는 평균 및 표준편차에서 범위가 상당히 작으며, 양생조건별 큰 차이가 발생하지 않았다. 결과를 통해 안전성 높은 직접인장시험이 이루어 졌으며, 배치별 시험체 제작 및 시험진행에 따른 신뢰성 높은 결과가 도출되었다고 판단된다.

강섬유로 보강된 초고강도 콘크리트의 일축압축 상태에서의 기계적 특성 (Mechanical Characteristics of Ultra High Strength Concrete with Steel Fiber Under Uniaxial Compressive Stress)

  • 최현기;배백일;최창식
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제27권5호
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    • pp.521-530
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    • 2015
  • 최근 개발중인 초고강도 또는 강섬유보강 초고강도 콘크리트는 현행 설계기준으로 설계할 경우 그 안전성에 대해 별도의 실험 또는 해석적 증명이 필요하다. 이를 위한 철근콘크리트 부재의 상세 해석에는 응력-변형률 관계의 정의가 필요하다. 이를 위해 본 연구에서는 현행 설계기준의 제한 범위를 벗어나는 강섬유보강 초고강도 콘크리트의 압축응력하에서의 기계적 특성을 정의하였다. 80~200 MPa 의 압축강도를 보유한 분체 콘크리트 매트릭스에 강섬유를 혼입하였으며, 섬유의 보강량에 따른 압축강도의 증진률에 대해 분석하고 압축강도에 따른 탄성계수와 최대응력 발현시의 변형률에 대해 조사 분석하였다. 넓은 콘크리트 압축강도 범위내에서 사용성 확보를 위해 기존 연구결과로부터 수집된 압축강도 증진률, 탄성계수, 최대응력 발현시 변형률의 크기에 대한 결과를 활용하여 기존 추정식의 평가를 수행하였다. 또한, 강섬유가 보강되어 있지 않은 매트릭스에 대한 기존 추정식 중 정확도가 높은 식을 기반으로, 강섬유의 영향을 반영할 수 있는 새로운 추정식을 위한 계수를 도출하였다.