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2차원 유효응력 해석에 의한 지진시 포항 안벽구조물의 변형 사례 분석 (A Case Study on Earthquake-induced Deformation of Quay Wall and Backfill in Pohang by 2D-Effective Stress Analysis)

  • 김승종;황웅기;김태형;강기천
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제35권7호
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    • pp.15-27
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    • 2019
  • 본 연구는 2017년 11월 15일에 발생한 규모 5.4의 포항지진을 대상으로 영일만항 안벽 및 배면에서 발생한 피해의 메커니즘을 규명하는 것이 목적이다. 현장조사 등에 의해 영일만항은 케이슨이 5cm~15cm 정도의 수평변위가 발생하였고, 뒤채움 지반에서는 10cm 이상의 침하가 발생하였다. 이에 대한 원인을 규명하기 위해 2차원 유효응력해석을 수행하였다. 입력 지진하중은 포항구항의 기반암에서 계측된 지진가속도($3.25m/s^2$)를 이용하였다. 수치해석 결과 배후지의 뒤채움 지반내 국부적으로 과잉간극수압이 증가하여 유효응력이 감소한 것으로 밝혀졌다. 이로 인해 케이슨의 경우 수평방향으로 약 14cm의 변위가 발생하였고, 3cm 정도 침하하였다. 뒤채움 지반의 경우 6cm~9cm 정도 침하한 것으로 나타났다. 이는 현장조사와도 유사한 결과임이 밝혀졌다. 또한, 뒤채움 지반내 유효응력 경로 및 응력-변형률 거동으로부터 반복적 하중에 의해 지반이 Mohr-Coulomb의 파괴선에 근접하는 것으로 나타났고, 이는 과잉간극수압의 증가에 따른 유효응력의 소실에 의한 지지력의 감소로 판단된다.

CRT를 이용한 하이래딕스 RSA 모듈로 멱승 처리기의 구현 (Implementation of High-radix Modular Exponentiator for RSA using CRT)

  • 이석용;김성두;정용진
    • 정보보호학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.81-93
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    • 2000
  • 본 논문에서는 RSA 암호 시스템의 핵심 연산인 모듈로 멱승의 처리속도를 향상시키기 위한 방법으로 하이래딕스 (High-Radix) 연산 방식과 CRT(Chinese Remainder Theorem)를 적용한 새로운 하드웨어 구조를 제안한다. 모듈로 멱승의 기본 연산인 모듈로 곱셈은 16진 연산 방법을 사용하여 PE(Processing Element)의 개수를 1/4고 줄임으로써, 기존의 이 진 연산 방식에 비해 클럭 수차 파이프라이닝 플립플롭의 지연시간을 1/4로 줄였다. 복호화시에는 합성수인 계수 N 의 인수, p, q를 알고 있는 점을 이용하여 속도를 향상시키는 일반적인 방법인 CRT 알고리즘을 적용하였다. 즉, s비트 의 키에 대해, s/2비트 모듈로 곱셈기 두 개를 병렬로 동시 수행함으로써 처리 속도를 CRT를 사용하지 않을 때보다 4 배정도 향상시켰다. 암호화의 경우는 두 개의 s/2비트 모듈로 곱셈기를 직렬로 연결하여 s/비트에 대한 연산이 가능하도록 하였으며 공개키는 E는 17비트까지의 지수를 허용하여 빠른 속도를 유지하였다. 모듈로 곱셈은 몽고메리 알고리즘을 변형하여 사용하였으며, 그 내부 계산 구조를 보여주는 데이터 종속 그래프(Dependence Graph)를 수평으로 매핑하여 1차원 선형 어레이 구조로 구성하였다. 그 결과 삼성 0.5um CMOS 스탠다드 셀 라이브러리를 근거로 산출한 때, 1024 비트 RSA 연산에 대해서 160Mhz의 클럭 주파수로 암호화 시에 15Mbps, 복호화 시에 1.22Mbs의 성능을 가질 것으로 예측되며, 이러한 성능은 지금가지 발표된 국내의의 어느 논문보다도 빠른 RSA 처리 시간이다.

Flipped-PBL이 대학생의 문제해결능력과 의사소통능력에 미치는 영향 (The Effect of Flipped-PBL on the Communication and Problem Solving Skills)

  • 남선우
    • 기독교교육논총
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    • 제64권
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    • pp.347-368
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    • 2020
  • 본 연구는 Flipped PBL이 대학생의 문제해결능력과 의사소통능력에 미치는 영향에 대해서 탐색했다. 이를 위해 경기도에 위치한 2개 대학의 기독교교육과와 유아교육과 학생들을 대상으로 실험집단 30명과 비교집단 30명을 대상으로 교직과목 중 교육방법 및 교육공학 수업으로 연구를 진행했다. Flipped Learning을 비교집단으로 Flipped PBL을 실험집단으로 구분하여 수업 전에 사전 검사와 수업 종료 후 사후 검사로 문제해결능력 검사와 의사소통능력 검사를 실시했다. 수집한 사전, 사후 검사 자료의 측정값을 비교하기 위해 공분산분석(ANCOVA)을 실시했다. 그 결과 문제해결능력은 실험집단인 Flipped PBL 집단의 평균은 4.28로서 비교집단인 Flipped Learning 집단의 평균인 3.91보다 높게 나타났다. 또한 의사소통능력에 있어서도 실험집단인 Flipped-PBL 집단의 평균이 4.06로서 비교집단인 Flipped Learning 집단의 평균인 3.32보다 높게 나타났다. 이는 연구결과 Flipped Learning을 수행한 비교집단과 Flipped PBL을 수행한 실험집단 간에 문제해결능력과 의사소통능력에서 유의미한 효과가 있음을 확인할 수 있었다. 이는 급변하는 사회 현상 속에서 변화의 요구를 받고 있는 교실 상황 속에 학습자의 문제해결능력과 의사소통능력까지 신장시킬 수 있는 Flipped PBL 기반의 수업을 대안적 교육방법으로 제시하며, 적극적으로 활용 될 수 있어야 할 것이다.

비전센서 및 딥러닝을 이용한 항만구조물 방충설비 세분화 시스템 개발 (Development of Fender Segmentation System for Port Structures using Vision Sensor and Deep Learning)

  • 민지영;유병준;김종혁;전해민
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제26권2호
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    • pp.28-36
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    • 2022
  • 매립지 위에 건설되는 항만시설물은 바람(태풍), 파랑, 선박과의 충돌 등 극한 외부 하중에 노출되기 때문에 구조물의 안전성 및 사용성을 주기적으로 평가하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 항만 계류시설에 설치된 방충설비의 유지관리를 위하여 비전 및 딥러닝 기반의 방충설비 세분화(segmentation) 시스템을 개발하였다. 방충설비 세분화를 위하여 인코더-디코더 형식과 인간 시각체계의 편심 기능에서 영감을 얻은 수용 영역 블록(Receptive field block) 기반의 합성곱 모듈을 DenseNet 형식으로 개선하는 딥러닝 네트워크를 제안하였다. 네트워크 훈련을 위해 BP형, V형, 원통형, 타이어형 등 다양한 형태의 방충설비 영상을 수집하였으며, 탄성 변형, 좌우 반전, 색상 변환 및 기하학적 변환을 통해 영상을 증강시킨 다음 제안한 딥러닝 네트워크를 학습하였다. 기존의 세분화 모델인 VGG16-Unet과 비교하여 제안한 모델의 세분화 성능을 검증하였으며, 그 결과 본 시스템이 IoU 84%, 조화평균 90% 이상으로 정밀하게 실시간으로 세분화할 수 있음을 확인하였다. 제안한 방충설비 세분화 시스템의 현장적용 가능성을 검증하기 위하여 국내 항만 시설물에서 촬영된 영상을 기반으로 학습을 수행하였으며, 그 결과 기존 세분화 모델과 비교하였을 때 우수한 성능을 보이며 정밀하게 방충설비를 감지하는 것을 확인하였다.

메타버스 플랫폼 기반 플립러닝 프레임워크 개발 및 적용 (Metaverse platform-based flipped learning framework development and application)

  • 고현주;전재천;유인환
    • 정보교육학회논문지
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    • 제26권2호
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    • pp.129-140
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    • 2022
  • 코로나19(COVID-19)로 인해 우리 사회는 급격한 변화를 겪고 있으며 특히 교육 현장에서는 디지털 기술을 활용한 온라인 학습이 다양한 형태로 시도되고 있고, 교육 시스템의 변화에 따라 교사와 학생의 전통적인 역할에도 많은 변화가 생겼다. 그러나 비대면 교육 상황에서 발생하는 학습 몰입 저하, 교수·학습자 간의 상호작용 부재, 기초 학력 저하 등 원격 수업이 가지는 한계점이 지속적으로 제기되고 있으며 이러한 문제점을 해결하기 위해서 적절한 교육적 전략이 필요한 시점이다. 본 연구에서는 가상 세계(Virtual Reality)와 현실 세계(Real World)의 상호작용을 기반으로 하는 '메타버스(Metaverse)'의 개념에 주목하고 이를 기반으로 하는 교육 활동의 효과성을 검증하고자 했다. 세부적으로 메타버스 가상 교실(Virtual Classroom)에서 플립러닝(flipped learning)을 실현하기 위한 교육 프레임워크를 제안하고, 이를 기반으로 개발된 교수·학습 프로그램으로 단일집단의 학습 몰입도를 측정하여 개발된 프레임워크의 효과성을 검증했다. 본 연구에서 제안한 메타버스 플랫폼 기반의 플립러닝 프레임워크 및 교육 프로그램을 적용했을 때 학습자들의 학습 몰입도가 향상되었음을 확인할 수 있었다.

ECDSA 하드웨어 가속기가 내장된 보안 SoC (A Security SoC embedded with ECDSA Hardware Accelerator)

  • 정영수;김민주;신경욱
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제26권7호
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    • pp.1071-1077
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    • 2022
  • 타원곡선 암호 (elliptic curve cryptography; ECC) 기반의 공개키 기반구조 구현에 사용될 수 있는 보안 SoC(system-on-chip)를 설계하였다. 보안 SoC는 타원곡선 디지털 서명 알고리듬 (elliptic curve digital signature algorithm; ECDSA)용 하드웨어 가속기가 AXI4-Lite 버스를 통해 Cortex-A53 CPU와 인터페이스된 구조를 갖는다. ECDSA 하드웨어 가속기는 고성능 ECC 프로세서, SHA3 (secure hash algorithm 3) 해시 코어, 난수 생성기, 모듈러 곱셈기, BRAM (block random access memory), 그리고 제어 FSM (finite state machine)으로 구성되며, 최소의 CPU 제어로 ECDSA 서명 생성과 서명 검증을 고성능으로 연산할 수 있도록 설계되었다. 보안 SoC를 Zynq UltraScale+ MPSoC 디바이스에 구현하여 하드웨어-소프트웨어 통합 검증을 하였으며, 150 MHz 클록 주파수로 동작하여 초당 약 1,000번의 ECDSA 서명 생성 또는 서명 검증 연산 성능을 갖는 것으로 평가되었다. ECDSA 하드웨어 가속기는 74,630개의 LUT (look-up table)와 23,356개의 플립플롭, 32kb BRAM 그리고 36개의 DSP (digital signal processing) 블록의 하드웨어 자원이 사용되었다.

MRI 검사의 시퀀스 별 영상 변수와 SAR의 관계 (The Relationship between Image Parameters and SAR for Each Sequence of MRI )

  • 김성호;유세종
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.1133-1138
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    • 2023
  • 본 연구는 SAR의 최적화를 위해 다양한 시퀀스 환경에서 영상 변수와 전자파흡수율 (SAR)의 관계를 분석하였다. 이를 위해 T2, T1, STIR, T1 FLAIR 그리고 T2 FLAIR 시퀀스를 대상으로 장비에서 계산된 전신(whole body, WB) SAR와 두부 (head) SAR을 측정하였다. 그리고 영상 단면의 수와 재위상화 RF의 숙임각(FA)을 조절하며 SAR를 평가하였다. 그 결과, 모든 시퀀스에서 영상 단면의 수가 증가할수록 SAR는 증가하였다. T1과 T1 FLAIR는 상관계수(r)가 각각 0.876, 0.876 (WB SAR, head SAR), 0.867, 0.867 (WB SAR, head SAR)이었고 STIR는 0.898, 0.899 (WB SAR, head SAR)로 가장 높은 연관성을 보였다 (p<0.05). 재위상화 RF의 FA을 증가시키며 적용하였을 때, WB SAR와 head SAR는 모든 시퀀스에서 전반적으로 상승하였다. T1, T2 시퀀스에서 상관계수(r)가 각각 0.897, 0.898 (WB SAR, head SAR)과 0.914, 0.915 (WB SAR, head SAR)로 높은 연관성을 보인 반면, 반전회복기법을 적용된 시퀀스에서는 상대적으로 FA 증가에 덜 민감한 양상을 보였다. 따라서 비교적 TR이 낮은 시퀀스 환경에서는 단면의 개수를 최소화하고 고속스핀에코기법을 적용하여 동작 비율이 높은 시퀀스 환경에서는 재위상화 RF의 FA을 줄이는 것이 SAR를 줄이는 데 효과적이다.

슬관절 연골 연화증의 진단에서의 Dual Echo in Steady State (DESS) 영상의 유용성 : 급속 스핀에코 자기공명 영상과 비교 (Usefulness of Dual-Echo in Steady State (DESS) Image in Chondromalacia of Knee Joint: Comparison of DESS and Turbo Spin-Echo MR Images)

  • 윤삼현;하두회
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제3권1호
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    • pp.66-72
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    • 1999
  • 목적: 급속 스핀 에코 MR영상과 Dual Echo in Steady State(DESS) 영상을 비교하여 슬관절 연골 연화증의 병소 발견에 있어서 DESS 영상의 유용성을 알아 보고자 하였다. 대상 및 방법: 1997년 1월부터 1998년 7월까지 관절경 수술과 자기 공명 영상을 시해안 환자중 수술 소견에서 슬관절의 연골 연화가 있었던 26명(남:여=14:12, 평균 46.3세)을 대상으로 하였다. 1.5 T 자기 공명 장치를 사용하였고, 급속 스핀 에코 양자 밀도와 T2 강조영상의 게측 게수로써 TR/TE 3000-4200/16-96msec, FOV $140-160{\times}150-160$, matrix size $180{\times}256$, 절편 두께 4.0mm, 절편 간격은 0.5mm로 하였으며, DESS 영상의 계측계수로써 TR/TE 25.4/9.0msec, filp angle $35-35^{\circ}$, FOV $150-160{\times}150-160mm$, matrix size $192{\times}256$, 효과적 절편 두께 1.5mm로 하였으며, DESS 영상은 시상단면을, 양자 밀도 강조 영상과 T2 강조영상은 시상 단면과 관상 단면을 얻어 비교하였다. 영상의 분석은 2명의 방사선과 의사가 합의하여 후향적으로 분석하였고, 슬개-대퇴 구획, 슬관절의 내측, 외측 구획으로 나누었으며, 자기 공명 영상과 관절경 소견의 등급은 0: 정상, I: 연화 또는 수포, II: 표층 균열, III: 심층 균열, IV: 전층 균열 또는 골노출로 나누었고, 각각의 민감도, 특이도, 그리고 정확도를 구하였다. 결과: 관절경 소견상 I등급 7예, II등급 21예, III등급 6예, IV등급은 18예 였으며, 급속 스핀 에코 자기공명 영상에서의 관절경 소견과 구획과 등급이 일치했던 경우는 등급별로 0%, 14%, 0%, 61%로 나타났으며, DESS 영상에서는 각각 0%, 33%, 50%, 67% 이었다(p=0.001). 또한 각 부위에서 등급을 고려하지 않은 경우, 고식적 자기공명 영상에서의 민감도, 특이도, 그리고 정확도는 59.6%, 88.6%, 78.8% 였으며, DESS 영상에서는 73.1%, 88.4%, 82.2%로 나타났다(p=0.007). 결론: 슬관절의 연골 연화증의 진단에 있어서 DESS 영상이 급속 스핀 에코 자기공명영상보다 높은 발견율과 민감도를 보였다. 그러므로 급속 스핀 에코 MR 영상과 더불어 DESS 영상이 슬관절 연골연화즈의 진단에 보다 더 도움을 줄 것으로 생각한다.

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뇌 기능영상에서의 TE값의 변화에 따른 1.5T와 3.0T MRI의 자화율 변화 비교 (The Comparison of Susceptibility Changes in 1.5T and3.0T MRIs due to TE Change in Functional MRI)

  • 김태;최보영;김의녕;서태석;이흥규;신경섭
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제3권2호
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    • pp.154-158
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    • 1999
  • 목적 : 1.5T와 3.0T에서의 FLASH (fast low-angle shot) 기법를 이용한 운동중추영역의 뇌기능 자기공명영상에서 TE 값 변화에 대한 $T_2^{*}$ weighting 효과를 관찰하고 TE 값의 변화에 따른 BOLD (blood oxygen level dependent) 효과를 서로 비교하고자 한다. 그리고 활성화 영역에서 활성화상태와 휴식상태의 정량적인 값인 $T_2^{*}$에 의한 차이값을 영상화 하고자 한다. 대상 및 방법 : 24세에서 35세까지의 오른손잡이 10명의 건강한 남녀 (남:8명, 여:2명)를 대상으로 가능한 2Hz의 속도로 오른손에서 finger-tapping task (엄지 손가락과 나머지 네 손가락을 차례로 서로 마주치게 하는 운동)를 시행하였다. 운동자극은 처음에 한벤의 휴식상태 (3영상)를 가진 후2번의 활성화상태 (6영상)와 휴식상태 (6영상)를 반복하였다. FLASH (TR/flip angle: $l00ms/20^{\circ}$, FOV: 230mm) 방법를 이용하여1.5T'에서는 26, 36, 46, 56, 66 ms 의 TE를 사용하였고 3.0T에서는 16. 26, 36, 46, 56 ms의 TE를 사용하였다. 영승L을 얻은 후 PC에서 상관계수방법을 이용하여 자체 개발한 프로그램과 상관계수 0.45를 사용하여 분석 하였다. 기능적 영상에서 활성화된 영역에서 l.5T와 3.0T에서 각각의 TE에셔 활성화 상태와 휴식상태 의 차이값을 사용하여 fitting을 하여 적절한 TE값을 찾고 기능적 $T_2^{*}$영상을 구하였다. 결과 : FLASH기법을 사용하여 뇌 기능영상을 얻기에 최적의 TE 값은 1.5T에서는 $61.89{\pm}2 2.68{\;}ms,{\;}3.0T에서는{\;}47.64{\pm}13.34였다$. 뇌 활성화 영역에서 자화율 변화에 따른최대 선호 강도변화는 1.5T에서는 TE, 66ms에서 3.36%. 3.0T에서는 TE. 46ms에서 10.05%로 3.0T가 1.5T에 비해 약 3배 정도 변화가 큰 것을 알 수 있었다. 산출된 최적의 TE 값은 각각의 TE 값에서 얻은 활성화 상태와 휴식상태의 차이값의 최대의 TE 값와 일치하였다. 결론 : 뇌 기능영상에서 3.0T MRl는 1.5T에 비해 deoxyhemoglobin에 의한 자화율의 변화를 약 3배정도 잘 반영하므로 뇌 기능영상 측정시 보다 유용성이 있는 것으로 사료된다.

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후두엽의 허혈성 뇌졸중 환자에서 시각피질의 기능적 자기공명영상 (Functional MRI of Visual cortex in the Patients with Occipital Lobe Ischemia)

  • 이영준;정태섭;윤영수;한승한;조영재;배준호
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제3권2호
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    • pp.173-178
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    • 1999
  • 목적 : 후두엽의 허혈성 경색환자에서 시각피질의 기능적 자기공명영상의 유용성을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 후대뇌동맥의 시각파절 부위에 대한 혈류공급 장애로 인하여 시각피질의 허혈 또는 경색 증후를 보이는 환자 4명을 대상으로 하였다. 모든 환자는 안과적 시야검사를 받았으며 자기공명 혈관조영술(n=4)과 디지털 감산 혈관조영술(n=2)을 시행하여 혈관이상을 확인하였다. 기능적 자기공명영상은 2D-FLASH 기법(TRITE = 90/56 msec, TA = 8.32 see, $FOV{\;}={\;}240{\times}240,{\;}matrix{\;}No.={\;}64{\times}128$, slice thickness = 8mm)을 이용하였으며 초당 8 회로 점멸하는 적색 광자극원을 이용하여 5회의 광자극기간과 5회의 휴식기간을 번갈아 8차례, 총 40회의 검사를 시행하였다. 기능적 자기공명영상 소견을 안과적 시야검사 결과, 고식적 자기 공명영상 결과, 혈관조영술 결과와 비교 분석하였다. 결과 : 기능적 자기공명영상에서는 모든 환자가 혈관조영술에서 혈관이상을 보인쪽의 시각피질의 활성화가 이루어지지 않는 소견을 보였다. 그러나 이중에 2 환자는 고식적 자기공명영상이 정상이었다. 시야결손이 3 환자에서 관찰되었는데 이중 한 환자는 고식적 자기공명영상과 확산 자기공명영상에셔 정상소견이었지만 기능적 자기공명영상에서는 시야결손이 있는 쪽의 시각피 질의 촬성화가 이루어지지 않는 소견을 보였다. 결론 : 시각피질의 기능적 자기공명영상은 안과적 시야검사, T2강조영상 또는 확산강조명영상에서 발견되지 않는 시각피질의 허혈 또는 혈류잠재능 감소 상태를 감지할 수 있는 민감한 검사 방법이라고 생각된다.효율적이고 강력한 QA 도구로 자리 잡을 수 있을 것으로 기대된다.지하였으며 폐사율은 각각 1.9%, 1.9%, 2.9%와 1.0%로써 대조군의 4.8%에 비하여 낮은 수준을 보여 질병에 대한 저항능력이 향상되었다.kg/h로 분석되었다. 6. 건조작업 중에 소요되는 전력은 9.5~19.3 Wh/kg이었으며, 연료효율 6.9~9.3kg-$H_2$O/L와 열효율 50.2~65.1%에 의한 수분증발량은 124.0~125.4 kg-$H_2$O/h 로 나타났다. 7. 건조기의 열효율을 70%를 기준으로 평가한다면, 시작기의 열효율은 조금 낮은 수준이며, 열관리 계통의 개선을 필요로 하였다. 8. 제작된 계분건조기의 시작기를 15,000수 규모의 양계농장에서 사용한다면 관행의 계분처리 방법에 비하여 약 590,700(원/월)의 비용을 절감할 수 있을 것으로 추정되었다}0.09\;ml/1.5\;hr)$. 이상(以上)의 결과(結果)는 ethanol의 혈중농도(血中濃度)가 높을수록 더 심(甚)한 혈압강하작용(血壓降下作用)을 나타내며, ethanol 로 인(因)한 이뇨작용(利尿作用)도 ethanol 량(量)이 증가(增加)함에 따라 뇨량(尿量)도 증가(增加)함을 보여 주었다.ults showed that the overall quality of Sullungtang significantly decreased as the parity increased for Hanwoo cows. The Sullungtang extracted from bones of heifer had the best sensory scores as well as nutritional quality when compared

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