• Imaging Science in Dentistry
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• 제42권1호
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• pp.5-12
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• 2012

Purpose : This study was performed to evaluate possible variations in maxillary and mandibular bone texture of normal population using the fractal analysis, particles count, and area fraction in intraoral radiographs. Materials and Methods : Periapical radiographs of patients who had full mouth intraoral radiographs were collected. Regions of interest ($100{\times}100$ pixels) were located between the teeth of the maxillary anterior, premolar, and molar area, as well as the mandibular anterior, premolar, and molar areas. The fractal dimension (FD) was calculated by using the box counting method. The particle count (PC) and area fraction (AF) analyses were also performed. Results : There was no significant difference in the FD values among the different groups of age, gender, upper, and lower jaws. The mean FD value was $1.49{\pm}0.01$. The mean PC ranged from 44 to 54, and the mean AF ranged from 10.92 to 11.85. The values of FD, PC, and AF were significantly correlated with each other except for the upper molar area. Conclusion : According to the results, patients with normal trabecular pattern showed a FD of approximately 1.5. Based on these results, further investigation would be recommended if the FD value of patient significantly differenct from this number, since the alteration of this value indicates microstructural modification of trabecular pattern of the jaws. Additionally, with periapical radiographs, simple and cost-effective, PC and AF could be used to assess the deviation from the normal.

• Imaging Science in Dentistry
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• 제36권4호
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• pp.183-188
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• 2006

Purpose: The purpose of this research was to study bone changes after bilateral sagittal split osteotomy through fractal analysis and measurement of mandibular cortical thickness. Materials and Methods: This study included twenty-two prognathic patients who underwent bilateral sagittal split osteotomy. Panoramic radiographs of these patients were taken immediately before operation and at 1 month, 6 months, and 12 months postoperatively. The fractal dimension was measured by the box-counting method in the region of interest centered on both the basal and interdental bones between the first and second mandibular molars. Measurements of mandibular cortical thickness were taken both in the area between the first and second mandibular molars and at the osteotomy site. Changes of fractal dimension and cortical thickness over four stages were statistically analyzed. Results: The fractal dimension of the mandibular basal bone before surgery and after 1 month, 6 months and 12 months were $1.4099{\pm}0.0657,\;1.382{\pm}0.0595,\;1.2995{\pm}0.0949,\;and\;1.4166{\pm}0.0676$, respectively (Repeated-measures ANOVA, P<0.001). However, no statistically significant differences were noted in interdental fractal dimensions among the four stages. Mandibular cortical thickness between the first and second mandibular molars before operation and after 1 month, 6 months and 12 months was $3.74{\pm}0.48mm,\;3.63{\pm}0.47mm,\;3.41{\pm}0.61mm\;and\;3.55{\pm}0.66mm$ (P<0.01), respectively. Mandibular cortical thickness at the osteotomy site at each of the four stages was $3.22{\pm}0.44mm,\;2.87{\pm}0.59mm,\;2.37{\pm}0.61mm\;and\;2.64{\pm}0.62mm$, respectively (P<0.001). Conclusion: This study suggests that the mandibular tissue continued decreasing for 6 months postoperatively and then increased over the subsequent 6 months.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제41권3호
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• pp.201-207
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• 2016

Purpose: A water-spraying type automatic glochids removal system for cactus (Opuntia humifusa) stem was developed, and its performance was evaluated. The system was developed to reduce intensive human labor in removing glochids from cactus stem skin without inducing damage prior to further processing into value-added products. Methods: The developed system consists of conveyor and water-spraying systems. The conveyor system delivers cactus stems through water-spraying compartments and finally to a collecting box. In order to remove the glochids, rotating nozzles spray water over all areas (i.e., front and back faces and sides) of the cactus skin under controlled water pressure. Operating conditions such as conveyor speed, water pressure, angle of water-spraying nozzles, distance between conveyor belt and rotating nozzles, and angle of cactus flipping slide were adopted from our previous study and applied on the system design and manufacturing. The performance of glochids removal was evaluated by counting the number of glochids on the cactus stem before and after processing on the system. Results: The developed system performed efficiently and effectively under the pre-studied operating conditions except for the angle of cactus flipping slide. The new system had a glochids removal ratio of 94.1% without damaging the cactus skin. Considering the original number (approximately 30-60) of glochids, the remaining number was low (1-4), and most of them were found at the side edge of the cactus stem. This system can remove glochids from 360 cactus stems in 1 hr regardless of cactus size. Conclusions: The performance of the new system in glochids removal without damaging cactus skin is superior to any other existing device (i.e., brush type, rubber-friction type, and agitation type). The system is expected to be applied in cactus (O. humifusa) processing facilities.

• Imaging Science in Dentistry
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• 제42권4호
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• pp.231-235
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• 2012

Purpose: This study was performed to evaluate the trabecular pattern on panoramic radiographs to predict age-related osteoporosis in postmenopausal women. Materials and Methods: Thirty-one postmenopausal osteoporotic women and 25 postmenopausal healthy women between the ages of 50 and 88 were enrolled in this study. The bone mineral density (BMD) of the lumbar vertebrae and femur were calculated using dual-energy X-ray absorptiometry (DXA), and panoramic radiographs were obtained. Fractal dimension (FD) was measured using the box counting method from 560 regions of interest ($51{\times}51$ pixels) in 6 sites on the panoramic radiographs. The relationships between age and BMD and between FD and BMD were assessed, and the intraobserver agreement was determined. Results: There was a significant difference in the FD values between the osteoporotic and normal groups (p<0.05). There was a significant difference in the FD values at three sites in the jaws (p<0.05). Age was significantly correlated with the BMD measurements, with an odds ratio of 1.25. However, the FD values were not significantly correlated with the BMD measurements, with an odds ratio of 0.000. The intraobserver agreement showed relatively higher correlation coefficients at the upper premolar, lower premolar, and lower anterior regions than the other sites. Conclusion: Age was an important risk factor for predicting the presence of osteoporosis in postmenopausal women. The lower premolar region was the most appropriate site for evaluating the FD value on panoramic radiographs. However, further investigation might be needed to predict osteoporosis using an FD value on panoramic radiographs.

• Imaging Science in Dentistry
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• 제40권3호
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• pp.123-129
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• 2010

Purpose : To evaluate the effect of surgical treatment of ligature-induced peri-implantitis in dogs using fractal analysis. Also, the capabilities of fractal analysis as bone analysis techniques were compared with those of histomorphometric analysis. Materials and Methods : A total of 24 implants were inserted in 6 dogs. After a 3-months, experimental periimplantitis characterized by a bone loss of about 3 mm was established by inducing with wires. Surgical treatment involving flap procedure, debridement of implants surface with chlorhexidine and saline (group 1), guided bone regeneration (GBR) with absorbable collagen membrane and mineralized bone graft (group 2), and $CO_2$ laser application with GBR (group 3) were performed. After animals were sacrificed in 8 and 16 weeks respectively, bone sections including implants were made. Fractal dimensions were calculated by box-counting method on the skeletonized images, made from each region of interest, including five screws at medial and distal aspects of implant, were selected. Results : Statistically significant differences in the fractal dimensions between the group 1($0.9340{\pm}0.0126$) and group 3($0.9783{\pm}0.0118$) at 16 weeks were found (P<0.05). The fractal dimension was statistically significant different between 8($0.9395{\pm}0.0283$) and 16 weeks in group 3 (P<0.05). These results were similar with the result of the evaluation of new bone formation in histomorphometric analysis. Conclusions : Treatment of experimental peri-implantitis by using $CO_2$ laser with GBR is more useful than other treatments in the formation of new bone and also the tendency of fractal dimension to increase relative to healing time may be a useful means of evaluating.

• 콘크리트학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.146-152
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• 2001

프랙탈 기하는 재료의 파괴거동과 같은 자연계에 존재하는 불규칙한 현상을 비정수의 프랙탈 차원으로 정량화할 수 있다. 이런. 프랙탈 차원에 기초하면 프랙탈 도형은 도형의 일부를 확대하면 전체와 같아지는 자기상사성 특성을 지닌다. 프랙탈적 해석방법을 시멘트 복합체의 파괴시의 균열성장거동에 적용하여 복합체의 미세구조와 파괴거동과의 관계를 알아볼 수 있다. 본 연구의 목적은 시멘트 복합체의 파괴시 소산되는 에너지와 균열의 프랙탈 차원과의 관계를 알아보는데 있다. 시멘트 복합체의 파괴실험을 실시하여 파괴에너지를 측정한 후, 파괴시 형성된 균열형상의 프랙탈 차원을 박스계수법을 통해 산정하고 그 관계를 알아보았다. 실험결과 프랙탈 차원과 파괴에너지의 관계는 비례관계를 나타냈으며 파괴에너지에 대한 프랙탈 차원의 정량적 평가가 가능하다고 사료된다.

• 자원환경지질
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• 제45권5호
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• pp.487-502
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• 2012

경주시 양북면 용당리에 발달한 단층암을 대상으로 X선 회절 분석(XRD), 광학현미경 분석, 레이저 입도 분석, 프랙탈 차원 분석을 적용하여 단층암의 광물 조성과 미구조, 잔류입자의 분포 특성을 연구하였다. 단층핵은 약 1.5 m 두께로 발달하며 이 중 각력대는 약 1.2m, 단층핵의 가장 중심부인 비지대는 평균 20cm의 얇은 두께로 노출되어 있다. 각력대에서는 석영, 장석류 등의 조암광물이 주 구성 광물로서 산출되고 비지대에서는 녹니석, 일라이트 등의 점토광물이 주 구성 광물로서 산출된다. 단층암에서 빈번하게 산출되는 맥상광물, 황철석, 변질 광물 등은 단층활동과 더불어 열수변질 작용이 수반되었음을 시사하고 있다. 현미경에 의한 구획 점셈(box counting), Image J에 의한 영상분석 및 레이저 입도 분석에 기초한 프랙탈 차원값은 단층암의 입자 파쇄 특성을 잘 보여준다. 세 가지 방법으로 구한 프랙탈 차원값(D)은 각력대에서 비지대로 갈수록 그 값이 증가하고 비지대 내에서는 공통적으로 높은 차원값을 갖는다. 비지대 내에서는 D값의 변화가 상대적으로 적으며, 일정한 경향성이 나타나지 않는다. 이는 각력대에서는 입자들의 대량파쇄가 우세하게 발생하고, 단층운동이 계속되어 생성된 비지대에서는 입자의 마모가 보다 우세하게 발생하였음을 시사한다. 연구지역 단층암의 광물 조성과 입자 분포 특성은 다중 단층 운동과 열수변질 작용이 본 연구지역 단층대의 진화에 큰 영향을 끼쳤음을 지시한다. 단층암에서의 프랙탈 차원값이 측정 기법에 따라 차이가 발생하므로 프랙탈 차원값의 상대적인 비교는 보다 신중히 이용되어야 될 것으로 생각된다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제49권2호
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• pp.150-160
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• 2017

아토피피부염은 만성 염증성 피부질환으로 습진성병변, 피부건조 및 가려움증의 특징적 증상을 보이는 질환이다. 현재 사용되고 있는 아토피피부염 치료약제들은 오래 사용시 여러 부작용이 있어서 이를 대신할 새로운 대체 치료법의 개발이 요구되고 있다. Curcumin은 항염, 항알러지와 같은 효과를 나타내는 천연 폴리페놀(polyphenol)이며, 발광다이오드(light emitting diode, LED) 광치료는 아토피피부염과 상처치유에 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 DNCB로 유도한BALB/c 마우스의 아토피피부염에서 curcumin 투여와 630 nm LED 조사를 병용하여 그 치료 효과를 높일 수 있는가를 조사하기 위해 시도하였다. 아토피피부염의 치료 효과를 조사하기 위해 modified SCORAD 지수, 조직병리학적 분석, 면역조직화학염색 및 TUNEL 검사를 사용하였다. 그 결과 curcumin 투여와 630 nm LED 조사가 각각 SCORAD 지수, 비만세포 및 탈과립세포의 수, 호산구 수, 표피세포의 증식능 및 자멸세포의 수를 의미 있게 감소시키고, 비만세포의 탈과립을 억제하여 섬유모세포에 의한 콜라겐 생성을 의미 있게 감소시켰으며, curcumin 투여와 LED 조사를 병용하였을 경우 단일 처리군에 비해 이들 수치가 의미 있게 감소하는 것을 확인하였다. 이러한 결과는 아토피피부염 치료에 curcumin 투여와 LED 조사가 각각 효과가 있음을 의미하며, 병용 치료 시 그 효과가 좀 더 향상된다는 것을 의미하는 것으로, 아토피피부염의 대체치료 전략으로 curcumin 투여와 630 nm 조사의 병용 치료를 제안한다.

• 한국해양학회지
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• 제29권3호
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• pp.228-238
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• 1994

제4기 동안에 일어난 해수면 변화는 지역적 그리고 나아가 전 지구 기후변화에 좋 은 지시자가 되고 있다. 세계 해수면은 제 4기 동안 매우 불규칙하게 변해왔는데 여기 에 대한 정밀한 수학적 접근은 어려운 실정이었다. 이 연구에서 처음으로 세계 해수면 변동자료에 확율 프랙탈을 적용하여 제4기 해수면 변동을 재구성 하였다. 미국 대서양 연안에 위치한 허드슨만과 델라웨어 해안의 홀로세 해수면 변화에 대한 프랙탈 차원을 상자 계산 방법으로 측정한 결과, 허드슨만 해수면 분노는 프랙탈 차원이 1,358이고 델라웨어 해수면 변화는 1,346이다. 프랙탈 내삽함수의 역산 방법 (IFIF)의 유효성이 허드슨만과 델라웨어 해수면의 내삽에 의해서 검증되었고, IFIF에 의해서 두지역에서 의 합리적인 해수면들이 복원되었다. 델라웨어 해수면 자료는 허드슨 해수면 자료보다 IFIF의 내삽에 대해 통계적 오차가 적게 나타나는데, 이는 델라웨어 해수면 자료가 허 드슨 자료보다 더 신빙성이 높다는 것을 의미한다. IFIF는 한국 해안의 해수면을 추정 하는 데도 이용되었는데, 한국 해안의 해수면 자료는 허드슨만이나 델라웨어 지역보다 자료가 충분치 못하다. 따라서 IFIF 의 적용 통계 오차가 적은 텔라웨어 해수면 자료 에서 구한 프랙탈 차원을 사용하여 한국 해안에 대한 IFIF의 수직 비율 인자를 계산하 였다.함수(FIF)를 한국 해안과 미국 대서양 연안의 고해수면의 재구성에 적용한 결과,한국의 고해수면은 미국의 고해수면과 다른 변화를 보였다.8000년 전부터 현재까지 두지역의 해수면은 비교해 보면 한국 해수면이 미국 해수면 보다 훨씬 높았다.