• 한국가시화정보학회지
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• 제8권2호
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• pp.45-50
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• 2010

The objective of this study is to elucidate the feasibility of synchrotron X-ray micro CT as a non-destructive imaging method to visualize the three-dimensional morphological structures of biological and non-biological samples. The experiments were conducted in 7B2 X-ray micro CT beamline in Pohang Accelerate Laboratory (PAL). A rotational 3-axis stage was specially designed for $0^{\circ}-180^{\circ}$ scanning of test samples. Preliminary tests were performed for opaque samples including a mosquito head, a plant seed and gas diffusion layer (GDL) of polymer electrolyte fuel cell to verify the feasibility of the X-ray micro CT. It visualized clearly the internal structure of all the test samples, supporting its usefulness.

• 터널과지하공간
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• 제25권5호
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• pp.435-449
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• 2015

풍촌석회암과 막골석회암을 대상으로 $-18{\sim}+32^{\circ}C$의 온도범위에서 총 50회의 인공적인 동결-융해 풍화시험을 수행하고 그로 인한 물리적 성질과 미세구조의 변화를 정량적으로 분석하였다. 두 가지 암종 모두 건조무게와 P,S파 속도는 지속적으로 감소하는 경향을 보였고, 흡수율은 증가하는 경향을 보였다. X선 단층촬영 영상분석 결과 실험 후 공극률이 증가하였으며, 공극부피, 등가직경, 국부두께, 방향성 등 여러 지표에서 공극의 생성 및 확장을 확인할 수 있었다. 막골석회암의 물리적 미세구조적 변화가 풍촌석회암에 비해 크게 나타났는데 이는 초기 상태의 막골석회암이 더 많은 공극과 미세균열을 가지고 있었기 때문으로 추정된다. 본 연구는 암석의 물리적 성질과 미세구조적 성질을 통합적으로 분석함으로써 향후 암석의 풍화 연구에 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 저온지역의 건설, 자원개발 활동에 기초자료로써 이용될 것으로 기대된다.

• 터널과지하공간
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• 제26권4호
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• pp.293-303
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• 2016

이산화탄소 지중저장 기술은 이산화탄소 저감을 위한 가장 효과적인 방법 중 하나로 주목받고 있다. 본 연구에서는 이산화탄소 저장조건을 실험실에서 모사하였다. 사암과 셰일 시료를 1M NaCl 용액에 포화시킨 후 $45^{\circ}C$, 10기압의 조건에서 4주 동안 반응시키며 물리적 성질과 미세구조적 성질의 변화를 측정하였다. 부피, 밀도, 탄성파속도, 포아송비, 동탄성계수 등 모든 항목에서 사암 시료에 비해 셰일 시료의 물리적 성질 변화가 크게 나타났다. X선 단층촬영을 통한 미세구조 분석 결과 두 가지 시료 모두에서 공극의 총개수가 감소하였고, 각각의 공극들이 가지는 평균 부피, 평균 표면적, 평균 등가직경 등이 변화하였다. 이는 이산화탄소와 광물의 반응으로 인한 점토 광물의 팽창 및 유출이 원인인 것으로 판단된다. 본 연구결과는 이산화탄소 지중저장 시 발생되는 암반의 물리적, 미세구조적 변화를 예측하는 데 효과적으로 이용될 것으로 기대된다.

• 해부∙생물인류학
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• 제31권4호
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• pp.133-142
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• 2018

조직표본의 실제적인 3차원 구조에 대한 정보를 3차원 조직학이라고 하였다. 무른 성분들이 섞여 있고, 물을 포함 하고 있는 조직 내부의 미세구조의 3차원적 분석을 위해 방사광의 X선을 광원으로 하는 위상대조 미세단층 촬영이 활용되고 있다. 하지만, X선 위상대조영상 분석에서 물을 포함하고 있는 조직에서는 위상대조가 제대로 구현되지 않다는 것을 알게 되었다. 이러한 현상을 해결하기 위해 다양한 방법들을 적용하였으며, 표본을 얼렸을 때 위상대조가 강화된다는 사실을 확인하였다. 방사광 전파위상대조 동결미세단층촬영은 포항가속기연구소 X선 영상빔라인에서 수행하였다. 표본을 동결상태로 유지하면서 $0.18^{\circ}$ 간격으로 $180^{\circ}$ 회전하였으며, 표본을 통과한 X선에 의해 섬광기에 맺힌 영상을 광학렌즈로 확대하여 CCD카메라로 모았다. 각 표본 전체 투사영상을 OCTOPUS 소프트웨어로 재구성하여 2차원 단면영상으로 만들고, Amira 소프트웨어를 이용하여 3차원 영상으로 재구성하였으며, 단면영상에서 각 구조에 대한 구역화와 랜더링 작업을 수행하였다. 물에 의한 위상대조 방해 영향을 줄이기 위해 표본을 얼렸을 때 위상대조는 강화되었으나 동결팽창에 의한 조직변형이 관찰되었다. 표본을 막힌 공간에 넣고 주위를 포매제로 채워 급속냉동 동안 표본이 압박되도록 하였을 때 위상대조의 강화와 동결팽창에 의한 조직변형을 줄일 수 있었다. 결론적으로, 생체조직 내부 미세구조의 비파괴, 고해상도 3차원 영상분석에 있어 조직표본을 동결포매제로 포매 후 급속냉동하고, 방사광에서 방출되는 X선을 광원으로 하는 전파위상대조 동결미세단층촬영법은 효과적인 방법이 될 수 있을 것으로 기대한다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제32권1호
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• pp.61-68
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• 2007

이 연구의 목적은 네 종류 file systems의 중심유지능과 근관성형 전후의 상아질 삭제량을 비교하는 것이다. 10-20도의 만곡을 갖는 발거된 20개의 하악 제1대구치의 근심근관(총 40개의 근관)을 근관성형 전에 X선 미세단층촬영 스캐너를 이용하여 스캔하였다. 제 1군은 근관부를 넓힌 후 stainless steel K-Flexofile을 사용하여 step-back technique으로 근관성형하였고, 나머지 군들은 각 제조사의 추천대로 ProFile system (2군), ProTaper system (3군), K3 system (4군)을 사용하여 crown-down technique으로 근관성형하였다. 모든 근관의 근단부 기구조작은 #25 크기까지 시행하였고 근관성형 후 스캔하였다. 3차원 영상 소프트웨어로 근관성형 전후의 스캔된 이미지들을 재구성하여 근관의 전체적 부피 변화를 측정하였다. 또한, 근단공으로부티 1, 3, 5, 7 mm되는 지점의 근관 횡단면을 비교하여 근관성형 전후의 단면적 변화와 중심변위율을 산출하였다. 그 결과, ProTaper와 K3가 다른 file systems보다 상아질을 더 많이 삭제하는 경향을 보였고 모든 실험군에서 중심 변위율은 근단공으로부터 3 mm 지점에서 가장 낮은 수치를 나타냈으며, 3 mm 지점을 제외하고는 ProTaper가 다른 file systems보다 중심유지능이 떨어지는 결과를 얻을 수 있었다 (P < 0.05).

• 비파괴검사학회지
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• 제18권3호
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• pp.181-190
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• 1998

광원의 직경이 $5{\mu}m$ 수준인 X-선을 이용하여 미세 초점 X-선 단층촬영장치(computerized tomography system)를 제작하고 제어 및 계산 프로그램을 개발하였다. 본 장치는 비파괴검사용으로서 직경 20mm 이내의 시험체를 검사할 수 있다. 단층영상을 얻기 위한 계산 알고리즘으로서는 convolution back projection 알고리즘을 사용하였으며 광원의 형상을 평행 빔과 부채꼴 빔(fan beam) 등 두 종류를 사용하여 결과를 비교하였다. 장치의 제어 및 계산은 개인용 컴퓨터에서 동작하도록 하였다. 제작된 CT 장치와 프로그램을 이용하여 제작된 시편에 대하여 단층 영상을 복원하고 시편의 내부 구조 및 결함을 관찰하였다. 단층영상을 얻은 결과 실제 모습과 일치하는 재료내부의 결함에 대한 정보를 얻을 수 있었으며 해상도는 $20{\sim}30{\mu}m$정도인 것으로 판단되었다.

• Composites Research
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• 제37권1호
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• pp.40-45
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• 2024

본 연구에서는 고분자 전해질막 연료전지용 가스확산층의 투과도를 예측하기 위해 삼차원 합성곱 신경망 모델을 사용하는 방법론을 소개한다. 먼저, 기계학습 모델을 학습시키기 위해 X-선 단층 촬영을 통해 얻은 실제 가스확산층 이미지에서 형태학적 특성을 추출해 가스확산층의 대표 체적 요소로 이루어진 인공 데이터셋을 생성한다. 이러한 형태학적 특성은 다공성, 섬유 배향, 직경의 통계적 분포가 포함된다. 구축한 인공 데이터셋 대표 체적 요소들의 투과도를 평가하기 위해 격자 볼츠만 방법이 사용되었으며 각각의 대표 체적 요소들의 투과도를 도출하였다. 이러한 인공 데이터셋을 통해 삼차원 합성곱 신경망 모델을 학습시켰으며 인공 데이터셋을 학습한 삼차원 합성곱 신경망 모델이 실제 가스확산층의 대표 체적 요소 투과도 또한 잘 예측하는 것을 확인하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제32권5호
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• pp.212-217
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• 2022

고온의 탄화규소 단결정성장공정에서는 탄화규소-흑연간의 열팽창계수의 차이로 인한 열응력이 크게 발생할 수 있어 흑연부재로부터 탄화규소 종자정이 분리되어 성장 중에 종자정이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다. 그러나 이러한 탄화규소 종자정 모듈의 접합특성에 대한 연구는 현재까지 거의 보고된 바가 없다. 본 연구에서는 탄화규소-흑연 간의 접합특성을 평가하기 위해 3점 굽힘시험법을 응용한 복합모드꺾임시험(Mixed-Mode Flexure Test)을 통해 탄화규소-흑연을 서로 다른 접합제를 적용하여 접합한 시편의 접합 특성을 확인하고, 흑연 접착제의 미세구조를 분석하기 위해 라만분광법(Raman spectroscopy), X선 광전자분광법(X-ray Photoelectron Spectroscopy) 및 X선 전산화 단층촬영법(X-ray Computed Tomography)을 활용하였다. 이러한 일련의 과정을 통하여 선별한 접착성이 우수한 접착제를 적용하여 직경 50 mm급의 탄화규소 종자결정모듈을 제작하고, 이를 적용하여 고온의 상부종자용액성장 공정을 이용하여 공정 중 종자정의 탈락없이 성공적으로 직경 50 mm급의 탄화규소 단결정을 성장시켰다.