• Structural Engineering and Mechanics
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• 제87권2호
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• pp.107-116
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• 2023

The three-dimensional Hashin criterion and user subroutine VUMAT were used to simulate the damage in the composite layer, and the secondary stress criterion was used to simulate the interlayer failure of the cohesive element of the bonding layer and the propagation characteristics under the layer. The results showed that when the shear stress wave (shear wave) propagates on the surface of the laminate, the stress wave attenuation along the fiber strength direction is small, and thus producing a large stress profile. When the compressive stress wave (longitudinal wave) is transmitted between the layers, it is reflected immediately instead of being transmitted immediately. This phenomenon occurs only when the energy has accumulated to a certain degree between the layers. The transmission of longitudinal waves is related to the thickness and the layer orientation. Along the symmetry across the thickness direction, the greater is the stress amplitude along the layer direction. Based on the detailed investigation on the impact on various laminated composites carried out in this paper, the propagation characteristics of stress waves, the damage and the destruction of laminates can be explained from the perspective of stress waves and a reasonable layering sequence of the composite can be designed against damage and failure from low velocity impact.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제88권5호
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• pp.439-449
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• 2023

Non-linear vibration characteristics of functionally graded CNT-reinforced composite (FG-CNTRC) cylindrical shell panel on elastic foundation have not been sufficiently examined. In this situation, this study aims at the profound numerical investigation of the non-linear vibration response of FG-CNTRC cylindrical panels on Winkler-Pasternak foundation by introducing an accurate and effective 2-D meshfree-based non-linear numerical method. The large-amplitude free vibration problem is formulated according to the first-order shear deformation theory (FSDT) with the von Karman non-linearity, and it is approximated by Laplace interpolation functions in 2-D natural element method (NEM) and a non-linear partial derivative operator H_NL. The complex and painstaking numerical derivation on the curved surface and the crucial shear locking are overcome by adopting the geometry transformation and the MITC3+ shell elements. The derived nonlinear modal equations are iteratively solved by introducing a three-step iterative solving technique which is combined with Lanczos transformation and Jacobi iteration. The developed non-linear numerical method is estimated through the benchmark test, and the effects of foundation stiffness, CNT volume fraction and functionally graded pattern, panel dimensions and boundary condition on the non-linear vibration of FG-CNTRC cylindrical panels on elastic foundation are parametrically investigated.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제90권1호
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• pp.41-49
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• 2024

In recent years, China's high-speed railway (HSR) line continues to expand into seismically active regions. Analyzing the features of earthquake rail irregularity is crucial in this situation. This study first established and experimentally validated a finite element (FE) model of bridge-track. The FE model was then combined with earthquake record database to generate the earthquake rail irregularity library. The sample library was used to construct a model of desired earthquake rail irregularity based on signal processing (SFT) and hypothesis principle. Finally, the effects of random pier height and random span number on desired irregularity were analyzed. Herein, an equivalent method of calculating earthquake rail irregularities for random structures was proposed. The results of this study show that the amplitude of desired irregularity is found to increase with increasing pier height. When calculating the desired irregularity of a structure with unequal pier heights, the structure can be regarded as that with equal pier heights (taking the largest pier height). For a structure with the span number large than 9, its desired irregularity can be considered equal to that of a 9-span structure. For the structures with both random pier heights and random span number, their desired irregularities are obtained by equivalent calculations for pier height and span number, respectively.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권11호
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• pp.4295-4306
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• 2023

The vibration of fuel rods in axial flow is a universally recognized issue within both engineering and academic communities due to its significant importance in ensuring structural safety. This paper aims to thoroughly investigate the stability and nonlinear vibration of a fuel rod subjected to axial flow in a newly designed high temperature gas cooled reactor. Considering the possible presence of thermal expansion and large deformation in practical scenarios, the thermal effect and geometric nonlinearity are modeled using the von Karman equation. By applying Hamilton's principle, we derive the comprehensive governing equation for this fluid-structure interaction system, which incorporates the quadratic nonlinear stiffness. To establish a connection between the fluid and structure aspects, we utilize the Galerkin method to solve the perturbation potential function, while employing mode expansion techniques associated with the structural analysis. Following convergence and validation analyses, we examine the stability of the structure under various conditions in detail, and also investigate the bifurcation behavior concerning the buckling amplitude and flow velocity. The findings from this research enhance the understanding of the underlying physics governing fuel rod behavior in axial flow under severe yet practical conditions, while providing valuable guidance for reactor design.

• Radiation Oncology Journal
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• 제28권3호
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• pp.155-165
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• 2010

목 적: 4-dimensional computed tomography (4DCT) 영상과 on board imaging (OBI) 및 real time position management (RPM) 장치로 매 회 치료 시마다 얻은 호흡연동 직각 kilovolt (KV) 준비 영상(gated orthogonal kilovolt setup image)을 이용해 간암 환자를 치료하는 동안 발생하는 종양 위치의 불확실성을 평가하고자 했다. 대상 및 방법: 3차원입체조형치료가 예정된 20명의 간암 환자를 대상으로 RPM과 전산화단층촬영모의치료기를 이용해 치료계획용 4DCT를 시행했다. 표적 근처에 위치한 간동맥화학색전술 후 집적된 리피오돌(lipiodol) 혹은 횡격막을 종양의 위치 변이를 측정하는 표지자로 선택했다. 표지자의 위치 차이를 이용해 온라인 분할간 및 분할중 내부 장기 변이와 움직임 진폭을 측정했다. 측정된 자료의 정량적 평가를 위해 통계 분석을 실시했다. 결 과: 20명 환자로부터 측정된 표지자의 분할간변이의 중앙값은 X (transaxial), Y (superior-inferior), Z (anterior-posterior) 축에서 각각 0.00 cm (범위, -0.50~0.90 cm), 0.00 cm (범위, -2.4~1.60 cm), 0.00 cm (범위, -1.10~0.50 cm) 였다. 4명의 환자에서 X, Y, Z축 중 하나 이상에서 0.5 cm를 초과하는 변이가 관찰되었다. 4DCT와 호흡연동 직각 준비 영상으로부터 얻은 표적의 움직임 진폭의 차이는 X, Y, Z 축에서 각각 중앙값이 -0.05 cm (범위, -0.83~0.60 cm), -0.15 cm (범위, -2.58~1.18 cm), -0.02 cm (범위, -1.37~0.59 cm) 였다. 두 영상간 표적의 움직임 진폭 차이가 1 cm를 초과하는 환자가 Y축 방향으로 3명 관찰되었으며, 0.5 cm 초과 1 cm 미만의 차이를 보이는 환자도 Y축과 Z축 방향을 합쳐 5명 관찰되었다. 분할중 표지자 위치 변이의 중앙값은 X, Y, Z축에서 각각 0.00 cm (범위, -0.30~0.40 cm), -0.03 cm (범위, -1.14~0.50 cm), 0.05 cm (범위, -0.30~0.50 cm)였으며 2명의 환자에서 1 cm를 초과하는 변이가 Y축 방향으로 관찰되었다. 결 론: 4DCT와 호흡연동 직각 KV 준비 영상으로 얻은 표지자의 분할간, 분할중 및 움직임 진폭에서 큰 변이가 관찰되었다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제8권1호
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• pp.42-49
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• 2004

목적 : 자기공명영상시스템에서 양자화잡음을 분석하였다. 신호대양자화잡음비를 이론적으로 유도하였고 다양한 자기공명영상시스템에서 신호대양자화잡음비를 계산하였다. 이러한 계산으로부터 고자장영상시스템에서는 양자화잡음이 전체시스템의 신호대잡음비를 결정짓는 주된 잡음원이 될 수 있음을 보였다. 하드웨어의 교체없이 양자화잡음을 줄일 수 있는 방법들을 제시하였다. 대상 및 방법 : 자기공명영상에서 사용되는 Fourier 영상기법에서는 위상 및 주파수 인코딩 방법으로 자기공명신호를 공간주파수 형태의 신호로 변환하여 측정하게 된다. 따라서 공간주파수 영역에서 발생하는 양자화잡음을 재구성된 영상에서의 신호대양자화잡음비로 나타내었다. 컴퓨터 시뮬레이션 및 실험을 통하여 유도된 식의 타당성을 보였다. 결과 : 유도된 식을 이용하여 다양한 주 자장 및 수신 시스템에 대하여 신호대양자잡음비를 계산하였다. 양자화잡음은 신호의 크기에 비례하여 증가하므로 상대적으로 신호가 큰 고자장 시스템에서 보다 큰 문제점으로 부각될 수 있다. 많은 수신 시스템에서 채택하고 있는 16 bits/샘플 양자기로는 양자화 잡음이 고자장 시스템에서 기대되는 신호대잡음비의 향상을 제한할 수 있는 주된 잡음원이 될 수 있음을 보였다. 결론 : fMRI나 spectroscopy를 위하여 자기공명영상의 주 자장은 지속적으로 높아지고 있다. 고자장에서는 신호가 커지고, susceptibility와 스펙트럼의 분리가 커져서 fMRI 나 spectroscopy에 유리한 면이 많다. 양자화잡음은 신호의 크기에 비례하여 증가하기 때문에 만약 양자기의 변환 비트가 충분히 크지 않을 경우 양자화잡음이 커져 신호의 증가에 비례하는 신호대잡음비의 향상을 이룰 수 없다. 이 논문에서는 신호대양자화잡음비를 이론적으로 유도하고, 다양한 자장의 세기 및 수신 시스템에 대하여 신호대양자화잡음비를 계산함으로써 고자장에서, 특히 상대적으로 신호가 큰 3차원영상에서 , 양자화잡음이 전체 시스템의 신호대잡음비를 제한할 수 있는 주된 잡음원이 될 수 있음을 보였다. 근원적인 해결책은 아닐 수 있으나 oversampling과 에코의 센터를 비껴가는 샘플링으로 하드웨어의 향상없이 양자화잡음을 줄일 수 있는 방법을 제시하였다.

• 인지과학
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• 제34권2호
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• pp.111-151
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• 2023

폭음군은 알코올 사용 장애 환자와 유사한 인지기능의 장애를 보인다고 보고된다. 신경심리검사와 뇌 영상 기법을 사용하여 알코올 사용 장애 환자들의 시지각 기능을 조사한 선행 연구에서는 이들이 전체-세부 시지각 처리 결함을 가짐을 보고하였다. 폭음군의 전체-세부 시지각 결함에 대한 신경학적 근거가 제시되고 있으나 폭음군의 전체-세부 시지각 처리 과정을 조사한 연구는 현재까지 보고되지 않았다. 따라서 본 연구는 폭음을 하는 여자대학생의 세부 편향적 시지각 특성을 Navon의 전체-세부 방안과 사건관련전위를 사용하여 조사하였다. 전체-세부 방안에서 자극은 세부 수준 혹은 세부 수준의 자극들로 구성된 전체 수준에서 제시되었으며, 두 수준에서 제시되는 자극은 서로 일치하거나 불일치하였다. 본 연구에 폭음군 25명과 비폭음군 25명이 참여하였다. 행동자료 분석 결과, 비폭음군과 폭음군 모두 세부 자극에 비해 전체 자극을 더 빠르고 정확하게 처리하였다. 또한, 두 집단 모두 전체불일치 조건에 비해 세부불일치 조건에서 유의하게 낮은 반응정확률과 긴 반응시간을 보였으며, 이는 전체 수준의 비목표 자극에 의해 간섭을 받았음을 의미한다. 사건관련전위의 분석 결과는 다음과 같다. 비폭음군과 폭음군 모두 세부불일치 조건에 비해 전체불일치 조건에서 더 큰 N100 진폭, 세부 조건에 비해 전체 조건에서 더 큰 P150 진폭을 보였고, N200의 경우 두 집단 모두 전체 조건에 비해 세부 조건에서 더 큰 진폭, 전체불일치 조건보다 세부불일치 조건에서 더 큰 진폭을 보였다. 반면, P300의 경우 비폭음군에 비해 폭음군이 더 작은 진폭을 보였으며, 특히 세부 조건에서 더 작은 P300 진폭을 보였다. 또한, P300 진폭과 폭음 점수 사이의 부적 상관, 즉 폭음 점수가 증가할수록 P300 진폭이 감소하는 것이 관찰되었다. N100은 초기 시각 주의, P150은 시각적 특징을 기반으로 한 목표 자극의 지각 과정, N200은 갈등 모니터링 및 반응 억제, 그리고 P300은 인지적 억제 및 주의 할당 과정을 반영하는 것으로 알려져 있다. 전체-세부 방안의 세부 과제에서는 세부 수준에서 제시되는 목표 자극에 주의를 할당하는 동시에 전체 수준에서 제시되는 비목표 자극에 대한 주의는 억제하는 것이 요구된다. 따라서 본 연구 결과는 폭음을 하는 여자대학생이 세부 편향적 시지각 특성을 가지고 있지 않고 대신 주의를 억제하는 능력의 결함을 가지고 있을 가능성을 시사한다.

• 자원환경지질
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• 제46권4호
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• pp.301-312
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• 2013

산사태는 지형, 지질, 임상, 토양 등과 같은 다양한 요인들이 복합적으로 작용하여 발생한다. 따라서 산사태 발생위치와 산사태 유발 요인 사이의 상관관계를 파악할 수 있는 다양한 분석 기법이 사용되고 있으며 본 연구에서는 산사태 위험지역을 정량적으로 예측할 수 있는 효과적인 기법을 제안하고자 퍼지관계 기법과 인공신경망 기법을 이용하여 포항지역의 산사태 취약성을 분석하였다. 취약성 분석을 위해 먼저 산사태 위치를 파악하여 현황도를 작성하였으며, 산사태 발생과 관련 있는 11개의 요인들에 대한 공간 데이터베이스를 구축하였다. 퍼지관계 기법에서는 cosine amplitude method를 이용해 각 요인 별 퍼지 소속 함수 값을 획득하고 퍼지관계 함수 연산을 이용하여 취약성도를 작성하였다. 인공신경망 기법에서는 오류 역전파 알고리즘을 이용하여 산사태와 관련 요인들 간의 상대적 가중치를 결정하고 취약성도를 작성하였다. 두 기법으로 도출된 산사태 취약성도의 ROC(Receiver Operating Characteristic)와 AUC(Area Under the Curve)를 통한 검증 결과는 82.18%와 87.4%로 나타났다. 퍼지 관계 및 인공신경망 기법 모두 높은 예측 정확도를 보여 취약성 분석 기법으로서의 적용 가능성이 있는 것으로 분석되었다. 한편 본 연구지역의 경우 인공신경망 기법이 퍼지관계 기법에 비해 좀 더 나은 예측 정확도를 보이는 것으로 분석되었다.

• The Korean Journal of Physiology
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• 제18권1호
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• pp.37-50
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• 1984

The effects of $Ca^{++}$ and its antagonists (verapamil and $La^{+++}$) upon the spontaneous contraction and the contracture induced by 60 mM K-Tyrode solution were studied in the isolated uterine muscle. Longitudinal muscle strips were prepared from the rat uteri at estrous stage. All experiments were performed in tris-buffered Tyrode solution which was aerated with 100% $O_2$ and kept at 35^{\circ}$. The results obtained were as follows: 1) In the uterine strips contracting spontaneously, both the amplitude of peak tension and the area of contraction curve increased dose-dependently in the range of $0.5${\sim}8$ mM $Ca^{++}$. The frequency of contraction increased as the concentration of $Ca^{++}$ increased up to 2 mM, but above this concentration the frequency decreased. In $Ca^{++}-free$ media, however, contraction did not develop. In the contracture induced by 60 mM K-Tyrode solution, the developed tension increased dose-dependently as the concentration of external $Ca^{++}$ increased to 8 mM. In the absence of external $Ca^{++}$ K-contracture appeared, but it was not sustained. 2) The spontaneous contraction of rat uterus was suppressed by verapamil in proportion to an increase of its concentration and totally abolished at the concentration of $3{\times}10^{-4}\;g/l$, but the spontaneous contraction re-appeared by addition of $Ca^{++}$. The amplitude of peak tension recovered completely but the recovery of frequency was incomplete. K-contracture decreased in a dose-dependent manner after the treatment with verapamil and totally disappeared at its concentration of $3{\times}10^{-4}\;g/l$. Even in this case contracture developed again by extra $Ca^{++}$. 3) The spontaneous contractile activity was inhibited by $La^{+++}$. At the concentration of $10^{-4}$M $La^{+++}$, fibrillation appeared. In the strip inhibited by $10^{-5}M\;La^{+++}$, contractility recovered completely by extra $Ca^{++}$ while in the $10^{-4}M\;La^{+++}$ treated preparation, the rhythmic spontaneous contraction did not develop even at the concentration of 16 mM $Ca^{++}$. After the initial transient depression of contracture tension by $10^{-3}M$ of $La^{+++}$, the strip stowed considerably large size of contracture, hardly influenced by external $Ca^{++}$ or verapamil. The results obtained in this experiment suggest that in the rat uterine muscle there would be some competitive actions between $Ca^{++}$ and its antagonists. It is speculated that $Ca^{++}$ plays an important role in the conduction of excitation, and $La^{+++}$ influences upon cellular $Ca^{++}$ mobilization and re-uptake process as well as transmembrane $Ca^{++}$ transport in a K-depolarized state.

• Journal of the Korean Academy of Child and Adolescent Psychiatry
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• 제8권2호
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• pp.273-286
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• 1997

본 연구는 주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉행동장애 환아에서 사건관련전위와 연속과제수행에 대한 methylphenidate(MPH)의 영향을 평가하고 사건관련전위의 변화와 연속과제수행의 변화 사이의 상관성을 알아보고자 시행되었다. 11명의 주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉행동장애 남아에서 MPH(0.5mg/kg)의 급성효과를 알아보기위하여 사건관련전위와 연속과제수행검사를 시행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 약물 투여후, Fz에서 표준자극에 대한 P3 잠복기가 유의하게 감소하였고 Pz, Oz에서 표적자극에 대한 P2 진폭, 그리고 Cz에서 표적자극에 대한 P3 진폭이 유의하게 증가하였다. 또한 CPT-X 파라다임에서 탈락수와 오보수, 그리고 CPT-AX 파라다임에서 오보수가 유의하게 감소하였으며 CPT-X 파라다임의 반응의 정확도(the number of correct responses to targets, Hits)와 민감도(Perceptual sensitivity, d') 그리고 CPT-AX 파라다임의 민감도가 유의하게 증가하였다. 마지막으로 Fz에서 표적자극에 대한 P3 잠복기의 변화와 CPT-AX 파라다임의 민감도의 변화사이에는 음의 상관(p<0.05)이 있었고 Pz에서의 표적자극에 대한 P2 진폭의 변화와 CPT-X 파라다임의 민감도의 변화 사이에는 유의한 양의 상관(p<0.05)이 있었다. 결론적으로 MPH는 주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉행동장애 아동에서 변화지향반응, 과제와 연관된 자극에 대한 반응, 정확도, 민감도를 개선시키며 비표적자극으로부터 표적자극을 구별하는 능력의 증가는 큰 기억요소를 요하는 과제에서는 자극 평가시간의 단축을 반영하며 단순과제에서는 변화지향반응의 개선을 반영하는 것으로 나타났다.