• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
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• pp.661-668
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• 2003

This paper presents Lattice-Boltzmann simulation techniques for single-phase and two-phase fluid flow in porous media. Numerical experiments were performed in a digital rock sample from X-ray microtomography. Computed results showed very good agreement with laboratory measurements of permeability and relative permeability. Two applications using these simulation techniques show the potential of the Lattice-Boltzmann flow simulation to solve many difficult problems coupled with fluid flow in porous media.

• 한국분말야금학회:학술대회논문집
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• 한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part 1
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• pp.26-27
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• 2006

Capping mechanisms during the compaction of pharmaceutical powders were explored. Both experimental and numerical investigations were performed. For the experimental study, an X-ray Computed Microtomography system has also used to examine the internal failure patterns of the tablets produced using a compaction simulator. Finite element (FE) methods have also been used to analyse the powder compaction. The experimental and numerical studies have shown that the shear bands developed at the early stage of unloading appear to be responsible for the occurrence of capping. It has also been found that the capping patterns depend on the compact shape.

• Asian Journal of Atmospheric Environment
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• 제5권1호
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• pp.56-63
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• 2011

Quantifying the solute composition of a cloud droplet (or a whole droplet) is an important task for understanding formation processes and heating/cooling rates. In this study, a combination of droplet fixation and SR-XRF microprobe analysis was used to visualize and quantify elements in a micro-scale droplet. In this study, we report the preliminary outcome of this experiment. A spherical micro-scale droplet was successfully solidified through exposure to ${\alpha}$-cyano-acrylate vapor without affecting its size or shape. An X-ray microprobe system equipped at the beam line 37XU of Super Photon ring 8 GeV (SPring-8) was applied to visualize and quantify the elemental composition in an individual micro-scale droplet. It was possible to reconstruct 2D elemental maps for the K and Cl contained in a microdroplet that was dispensed from the 10-ppm KCl standard solution. Multi-elemental peaks corresponding to X-ray energy were also successfully resolved. Further experiments to determine quantitative measures of elemental mass in individual droplets and high-resolution X-ray microtomography (i.e., 3D elemental distribution) are planned for the future.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권2A호
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• pp.121-127
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• 2011

콘크리트 내부에 존재하는 공극(void)의 공간적 분포는 콘크리트의 역학적, 물리적 거동에 큰 영향을 미친다. 따라서 콘크리트 재료 물성의 파악과 건정성 평가를 위해 내부에 존재하는 공극의 분포 상태를 파악하는 것은 매우 중요하다. 콘크리트에는 육안으로 보이는 재료 표면의 공극 이외에도 내부 공극이 존재한다. 본 연구에서는 경량골재 콘크리트의 공극 분포를 파악하기 위하여 micro CT(X-ray microtomography)를 활용하여 생성된 3차원 콘크리트 디지털 시편을 사용하였다. 흑백처리된 단면 이미지를 중첩하여 공극을 묘사할 수 있는 3차원 시편을 생성하였다. 공극의 분포 상태를 확률적으로 묘사하기 위하여 확률 분포 함수 two-point correlation function과 lineal-path function으로 분석하였다. 또한, 이미지 분석을 통해서 콘크리트 시편의 공극의 밀도 분포를 파악하였다. 콘크리트 내부에 있는 개별 경량 골재의 공극도 이미지 처리와 확률 분포함수를 사용하여 분석하였다. Micro CT와 3차원 이미지 분석 방법을 통하여 콘크리트 내부에 존재하는 공극의 분포 상태를 효과적으로 파악할 수 있음을 확인하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제12권4호
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• pp.347-354
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• 2009

암석의 물성을 정확히 예측하기 위해서는 물성에 일차적인 효과를 미치는 공극구조에 대한 이해가 매우 중요하며, 정확한 공극구조와 물성시뮬레이션을 이용한 다양한 물성예측 및 변화양상의 정량적 상관관계는 많은 지구물리분야에 응용할 수 있다. 최근 비파괴 구조해석방법, 특히 X선 토모그래피를 이용한 고분해능 스캔 등이 상용화되고 컴퓨터의 성능이 향상됨에 따라 실제의 공극구조를 이용하여 투수율을 예측하는 연구가 시도되고 있다. 본 연구에서는 이러한 연구를 투수율뿐만 아니라 속도와 전기전도도의 영역으로 확장하려는 시도를 하였다. 하지만 토모그래피 방법에서 발생하는 smoothing 효과에 의해 공극구조가 왜곡되고 계산된 물성에 오차가 발생하여, 영상처리기법(sharpening filtering 및 인공신경망 분류법)을 사용하여 smoothing 효과를 제거하는 방법을 시도하였다. 그 결과 가시적으로 향상된 공극구조를 얻을 수 있었고, 투수율 및 전기전도도의 계산값도 이론적 모델링과 유사한 정도의 정확도를 얻을 수 있었다. 하지만 속도의 경우에는 smoothing 효과의 제거에도 불구하고 오차도 상대적으로 크고 향상정도도 매우 미미하였다. 박편과 토모그래피에서 얻어진 공극구조의 비교 연구를 통하여 본 연구에서 사용된 사암의 경우에는 토모그래피에서 얻어진 해상도가 너무 낮은 것을 확인할 수 있었으며, 이러한 이유로 smoothing 효과가 제거되어도 속도예측의 향상은 그리 크지 않은 것으로 나타났다. 결론적으로 본 연구에서 제시된 방법은 토모그램의 smoothing 효과를 효율적으로 제거하였으며 이는 토모그래피방법으로 공극구조를 획득할 때 유용하게 사용될 것으로 기대된다. 또한 속도예측의 경우 토모그램의 해상도가 매우 중요한 인자로 판명되었으며 투수율 예측에 일반적으로 사용되는 해상도보다 최소 세 배 이상의 높은 해상도가 요구되는 것으로 파악되었다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제36권2호
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• pp.98-107
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• 2011

치아우식증은 현대 사회에서 여전히 유병률이 높으며, 치과 분야의 주요 상병으로 자리잡고 있다. 치아우식증에 대한 연구에 매우 다양한 방법들이 동원되고 있으나, 최근 미세전산화 단층촬영은 비파괴적인 3차원 분석 기술로서 인기를 얻어 왔으며, 기존의 방법들에 비해 다양한 장점들을 가지고 있다. 미세전산화 단층촬영술은 X선원의 종류에 따라, 모노크로매틱 혹은 폴리크로매틱으로 나뉘어지고, 전자의 경우 몇몇 장점에도 불구하고, 고가의 장비를 요구하므로 후자가 훨씬 널리 사용된다. 투과방사선량의 감소에 따라 결정되는 미네랄 밀도의 차이가 기본 원리이며, 보다 좋은 이미지와 재현 가능한 측정을 위해서는 장비의 교정과 이미지 보정 작업등이 요구된다. 또한, 미세전산화 단층촬영술을 이용하면, 치아우식 병소의 3차원적인 재건이 가능하며, 병소의 내부 구조를 가시화할 수 있다. 최근 컴퓨터 기술의 발전과 더불어 다양한 응용이 시도되고 있는데, 자동화된 충치의 정량적 분석 알고리즘 등이 그 예에 해당된다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제47권1호
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• pp.20-29
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• 2017

Purpose: The microstructural characteristics of trabecular bone were identified using micro-computed tomography (micro-CT), in order to develop a potential strategy for implant surface improvement to facilitate osseointegration. Methods: Alveolar bone specimens from the cadavers of 30 humans were scanned by high-resolution micro-CT and reconstructed. Volumes of interest chosen within the jaw were classified according to Hounsfield units into 4 bone quality categories. Several structural parameters were measured and statistically analyzed. Results: Alveolar bone specimens with D1 bone quality had significantly higher values for all structural parameters than the other bone quality categories, except for trabecular thickness (Tb.Th). The percentage of bone volume, trabecular separation (Tb.Sp), and trabecular number (Tb.N) varied significantly among bone quality categories. Tb.Sp varied markedly across the bone quality categories (D1: $0.59{\pm}0.22mm$, D4: $1.20{\pm}0.48mm$), whereas Tb.Th had similar values (D1: $0.30{\pm}0.08mm$, D4: $0.22{\pm}0.05mm$). Conclusions: Bone quality depended on Tb.Sp and number-that is, endosteal space architecture-rather than bone surface and Tb.Th. Regardless of bone quality, Tb.Th showed little variation. These factors should be taken into account when developing individualized implant surface topographies.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제51권4호
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• pp.264-275
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• 2021

Purpose: Periodontitis is considered a local risk factor for medication-related osteonecrosis of the jaws (MRONJ). However, little is known about the progression of periodontitis in the presence of zoledronic acid (ZOL). The aim of this study was to evaluate the effects of the systemic use of ZOL on the progression of experimental periodontitis (EP) in rats, as ZOL could modulate the progression of periodontitis and concomitantly cause MRONJ in individuals with periodontitis. Methods: Forty-eight male Wistar rats were randomly distributed in 6 groups (n=8 each). To induce EP, ligatures were placed around the right first mandibular molars. Three groups were treated with ZOL (0.15 mg/kg/week, intraperitoneal), and 3 with 0.9% saline solution (controls). In the ZOL/Lig30 and ZOL/Lig 15 groups, after 4 weeks of treatment with ZOL, EP was induced and euthanasia was performed after 30 and 15 days of EP induction, respectively. In both groups, the animals continued to receive ZOL after EP until the end of the experiment. In the Lig/ZOL group, EP was induced first, and 15 days later, ZOL was administered for 8 weeks, with euthanasia 1 week after the last dose. After euthanasia, the mandibles were evaluated using micro-computed microtomography (micro-CT) and histomorphometry. Bone loss was measured, and the presence of osteonecrosis was evaluated histologically. The data were evaluated using the Student t-test and the Mann-Whitney test, with a significance level of 5%. Results: In the Lig/ZOL group, micro-CT revealed less alveolar bone resorption in the distal root (P<0.01) than in the control group (Lig/Con). Histomorphometric analysis confirmed less alveolar bone resorption in the Lig/ZOL group (P=0.001). Histologically, osteonecrosis was more common in the ZOL groups. Conclusion: ZOL decreased alveolar bone resorption in rats with EP. However, it presented a higher risk for MRONJ.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2009년도 학술대회 초록집
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• pp.147-154
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• 2009

암석의 속도를 정확히 예측하기 위해서는 속도에 1차적인 영향을 미치는 공극구조의 연구가 필수적이다. 이에 본 연구에서는 고해상도 구조 해석에 가장 많이 사용하고 있는 X선 토모그래피 방법을 이용하여 공극구조를 획득하였다. 그러나 X선 토모그래피 방법의 경우 그 역산과정에서 발생하는 smoothing 효과에 의해 공극구조가 왜곡될 수 있다.이를 간단한 공극구조 생성 방법인 single threshold 방법으로 이분화 할 경우 grain contact 부분이 명확히 표현되지 않아 입자의 접촉면적에 좌우되는 속도의 경우 많은 오차를 야기한다. 또한 grain contact의 정확한 기술을 위해서는 고해상도 토모그램 획득이 매우 중요하며, 해상도에 따른 속도의 변화양상 또한 정량적 분석이 필요한 부분이다. 이를 위해 본 연구에서는 영상처리 기법을 적용하여 다양한 이분화를 시도하고, 서로 다른 해상도의 토모그램을 이용하여 이들이 속도 계산에 미치는 영향을 분석하였다. 다양한 영상처리 기법을 적용한 결과 single threshold 방법으로 이분화 한 결과보다 정확한 접촉면적을 보여주는 이분화 결과를 얻을 수 있었지만 실제 계산된 속도에서는 그 향상 정도가 미미하였다. 고해상도 토모그램을 이용한 경우에는 입자의 grain contact이 명확하게 표현되었고, 속도 또한 상당히 향상된 결과를 보여주었다. 결론적으로 디지털 공극구조에서 시뮬레이션을 통한 속도 예측의 경우, 입자의 접촉 부분을 정확히 기술 할 수 있는 높은 해상도의 토모그램이 필수적이며, smoothing 효과의 제거 등의 영상처리와 병행된다면 보다 정확한 암석의 속도 예측이 가능할 것으로 판단된다.

• Imaging Science in Dentistry
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• 제50권2호
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• pp.153-159
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• 2020

Purpose: This study was conducted evaluate the influence of reconstruction parameters of micro-computed tomography (micro-CT) images on bone mineral density (BMD) analyses. Materials and Methods: The sample consisted of micro-CT images of the maxillae of 5 Wistar rats, acquired using a SkyScan 1174 unit (Bruker, Kontich, Belgium). Each acquisition was reconstructed following the manufacturer's recommendations(standard protocol; SP) for the application of artifact correction tools(beam hardening correction [BHC], 45%; smoothing filter, degree 2; and ring artifact correction [RAC], level 5). Additionally, images were reconstructed with 36 protocols combining different settings of artifact correction tools (P0 to P35). BMD analysis was performed for each reconstructed image. The BMD values obtained for each protocol were compared to those obtained using the SP through repeated-measures analysis of variance with the Dunnett post hoc test(α=0.05). Results: The BMD values obtained from all protocols that used a BHC of 45% did not significantly differ from those obtained using the SP (P>0.05). The other protocols all yielded significantly different BMD values from the SP(P<0.05). The smoothing and RAC tools did not affect BMD values. Conclusion: BMD values measured on micro-CT images were influenced by the BHC level. Higher levels of BHC induced higher values of BMD.