Multi-omics data is difficult to interpret due to the heterogeneity of information by the volume of data, the complexity of characteristics of each data, and the diversity of omics platforms. There is not yet a system for interpreting to visualize research data on environmental diseases concerning environmental harmful substances. We provide MEE, a web-based visualization tool, to comprehensively explore the complexity of data due to the interconnected characteristics of high-dimensional data sets according to exposure to various environmental harmful substances. MEE visualizes omics data of correlation between omics data, subjects and samples by keyword searches of meta data, multi-omics data, and harmful substances. MEE has been demonstrated the versatility by two examples. We confirmed the correlation between smoking and asthma with RNA-seq and Methylation-Chip data, it was visualized that genes (P HACTR3, PXDN, QZMB, SOCS3 etc.) significantly related to autoimmune or inflammatory diseases. To visualize the correlation between atopic dermatitis and heavy metals, we selected 32 genes related immune response by integrated analysis of multi-omics data. However, it did not show a significant correlation between mercury in blood and atopic dermatitis. In the future, should continuously collect an appropriate level of multi-omics data in MEE system, will obtain data to analyze environmental substances and diseases.
Aortic valve stenosis is a heart valve disease caused by the accumulation of calcium in the valve, which can divide into tricuspid aortic valve (TAV) stenosis and bicuspid aortic valve (BAV) stenosis depending on the shape of natural valve. In this study, pig heart-based TAV and BAV ex vivo models were fabricated, and the flow characteristics behind a valve were analyzed using 4D flow MRI. Flow behind normal TAV was uniformly distributed, while BAV asymmetrically opened with an eccentric strong jet. Especially, BAV ex vivo model exhibited a secondary flow in the region where the valve closed. In addition, BAV had a 26% higher peak velocity while maintaining similar stroke volume compared with normal TAV. This study would be helpful for understanding the flow characteristics for BAV AS patients.
소프트 물체 가시화 방법의 개선을 위해, 크기가 적응 분할되는 셀들로 공간을 분할 하는 방법과 자료 구조를 제안한다. 소프트 물체의 가시화를 위해서는 필드 함수 값을 공간상의 모든 점들에서 구할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 주어진 한 점에 영향을 미치는 소프트 물체들을 인터벌 트리 (interval tree)라는 자료구조를 검색함으로써 계산할 수 있다. 인터벌트리는 물체들의 제한 용적 (bounding volume)에 기반하며, 점이나 선분들과 같은 단순한 뼈대 (skeleton)로부터 생성된 소프트 물체를 나타내고 있다. 각 구성 컴포넌트 (componet)의 제한 용적은 국지 필드 함수의 반경, 한계 값 (threshold value), 이웃한 컴포넌트들과의 관계 등으로부터 계산된다. 제안된 방법은 소프트 물체의 모델링이나 렌더링 등의 많은 응용에 사용될 수 있으며, 특히 대화형 모델링 과정에 유용하다.
기존 방사선 검색장치는 2차원 방사선 스캔 영상을 사용하기 때문에 정확성이 낮다는 것이 문제점으로 지적되어왔다. 본 연구에서는 컨테이터 X-선 검색 영상에 대한 스테레오 영상처리 기술의 적용 가능성을 분석하였다. 일반적 방사선 검색장치에 라인 센서 하나만을 추가하여 새롭게 고안한 스테레오 영상획득 장치로부터 검사 오브젝트의 좌우 시차 정보를 달리하는 두 장의 이차원 방사선 스캔영상을 획득하였다. 획득 영상에 대해서 매칭 알고리즘을 이용하여 3차원 오브젝트 복원하는 과정을 진행하였다. 오브젝트의 투과밀도 정보인 방사선 영상의 특성상 일반 스테레오 영상처리 알고리즘 적용은 한계가 발생하였다. 이를 극복하기 위해 먼저 이차원 영상의 에지정보에 기반한 3차원 영상복원을 시도하였다. 또한 새로운 볼륨복원 방식의 3차원 복원 알고리즘을 제안하였고, 실험을 통해 오브젝트 검색에서 개선된 형상복원 방법임을 확인하였다. 제안된 기술은 제한된 스캔환경에서 CT나 MRI 적용이 어려운 오브젝트에 대해 응용이 가능할 것이다.
This study aims to provide a fundamental data for directly injected hydrogen fuel engines. Spray, ignition and combustion characteristics of hydrogen were studied using constant volume chamber. For spray visualization, hydrogen was vertically injected into a combustion chamber at various condition, for example, injection pressure, ambient pressure. And an argon laser was used for the shadowgraph photography by applying optical method. Also, to investigate heat-release rate and flame propagations, spark was ignited on hydrogen injected at the different time after injection and the duration of injection was also changed. Processes of ignition and combustion were analyzed by heat-release rate calculated by pressure history and were observed by shadowgraph photography The results gave much knowledge of spray, ignition and combustion characteristics of hydrogen.
In this study, three visualization methods, Schlieren, Shadowgraph, and Mie-scattering, were applied to compare diesel and gasoline spray structures. Fuels were injected into a high pressure/high temperature constant volume chamber under the same ambient pressure and temperature condition of low load in gasoline direct injection compression ignition (GDCI) engine. Two injection pressures (40 and 80 MPa), two ambient pressures (4.2 and 1.7 MPa), and two ambient temperatures (908 and 677 K) were use. The images from the different methods were overlapped to show liquid and vapor phases more clearly. It was found that the gasoline fuel is more appropriate to form a lean mixture.
The physical characteristics of soot near the soot inception point were investigated with various measurements. In-situ measurements of particle size and volume fraction were introduced based on time resolved laser-induced incandescence (TIRE-LII) and laser-induced ion mobility (LIIM). The one has more convenience and accuracy than conventional LII technique and the other works best for particle sizes of a few nanometers at high concentrations in a uniform concentration field. A complementary ex-situ measurement of particle size is nano differential mobility analyzer (Nano-DMA), which recently developed for measuring particle sizes between 2nm and 100nm and provides high-resolution size information for early soot. Particles will be also collected on transmission electron microscope (TEM) grids using rapid thermophoretic sampling and analyzed for morphology. These measurements will allow fresh and original insight into the characterizing soot inception process. The measured physical properties of incipient soot will clarify the controlling growth mechanism combined with chemical ones, and the dominant mechanism for soot modeling can be deduced from the information.
In the present work, the effect of flow parameters such as volume flow rate on focal point of fluidic micro lens is investigated numerically. ANSYS Fluent is used for simulations, and the flow parameters and number of simulations are determined using the space filling method of design of experiment (DOE). Having determined the location of interfaces between fluids inside the micro lens which acts as the lens curvature, a ray tracking simulation on each case is performed using COMSOL Multiphysics to determine the focal point for each lens. These data are then used to provide a relation between flow parameters and the focal point of the lens.
We experimentally investigate a rising toroidal bubble impacting a free surface. The toroidal bubble is created by releasing pulsed air. By adjusting the volume and circulation of the toroidal bubble, the characteristics of interactions between the toroidal bubble and the free surface are identified. Because of the impact by the toroidal bubble, the free surface is convexly deformed upwards above the center point of the toroidal bubble, while the edge of the deformed free surface is pulled down. When the circulation of the bubble becomes stronger, the surface which was pulled down breaks eventually, and air above the free surface is entrained into water, forming an unstable toroidal bubble. The deformations at the center and edge of the free surface are in a linear relationship with the Froude number and the Weber number, respectively.
단일 볼륨랜더링과 다중 볼륨랜더링의 가장 큰 차이점은 데이타 혼합방법으로 본 논문에서는 특정 볼륨을 표면수준에 따라 선택적으로 빠르게 가시화하는 선택적 랜더링방법과 다중 볼륨을 위한 데이타 혼합방법을 제안한다. 선택적 랜더링방법은 관심부위를 구성하는 외곽선으로부터 최소거리를 결정하는 거리변환을 통하여 거리변환볼륨을 생성하고 이를 랜더링하는 방법이며, 다중 볼륨을 위한 데이타 혼합방 법은 명암도 가중치 방법, 불투병도 가중치 방법, 깊이 정보를 고려한 불투병도 가중치 방법을 이용하여 여러 개의 볼륨을 혼합하는 방법이다. 실험 결과로는 EBCT 가슴부위 영상에 선택적 랜더링방법을 적용하여 생성한 좌심실, 우심실 영상을 제시하며, 가슴부위 볼륨과 좌심실 볼륨 또는 우심실 볼륨에 세 가지 다른 혼합방법을 적용하여 얻은 혼합 영상을 제시한다. 본 제안방법은 거리변환볼륨을 사용함으로써 표면수준에 따라 특정 볼륨을 가시화하고 가시화 시간을 가속화시킬 수 있으며, 데이타 혼합을 통하여 단일 볼륨랜더링 한계를 극복하여 동일 공간 상에 다중 영상을 함께 표현함으로써 복잡한 형태로부터 관심부위의 형태와 상대적 관계를 효과적으로 나타낼 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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