• 제목/요약/키워드: linear dynamic analysis

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비선형 연약지반을 고려한 약진에 의한 비탄성 응답스펙트럼 (Inelastic Response Spectra Due to the Weak Earthquakes Considering the Nonlinear Soft Soil Layer)

  • Kim, Yong-Seok
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제7권4호
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    • pp.15-22
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    • 2003
  • 강진을 고려한 지진설계 규준은 약진지역에서는 불필요한 경제적 손실을 가져을 수 있고, 지반-구조물 상호작용을 고려한 성능기준 설계가 합리적인 지진설계를 위해서 중요하다는 것이 인식되었다. 이 연구에서는 연약지반 위에 놓인 단자유도계의 탄성, 비탄성 지진응답 해석을 지반의 비선형성을 고려하여 최대지진가속도를 0.07g와 0.11g로 조정한 11개 약진에 대해 수행하였다. 지진응답해석은 지반-구조물체계에 대해 유사 3차원 동적해석 프로그램으로 암반에 지진기록을 입력하여 한 단계에 일괄적으로 수행하였다. 연구 결과에 의하면 고정지반이나 선형지반을 가정한 지진응답 스펙트럼은 구조물-지반체계의 실제적인 거동을 보여주지 못하는 것으로 나타났으며, 합리적인 지진설계를 위해서는 지진규준에 정해진 일상적인 설계절차에 다라서 수행하는 것보다 다른 성질을 가진 여러 지반에 대해서 성능기준 지진설계를 수행하는 것이 필요하다. 약진을 받는 연약지반의 비선형성도 입력지진동을 증폭시켜 탄성, 비탄성 지진응답 스펙트럼에 심하게 영향을 미쳤으며, 그 현상은 특히 탄성 응답스펙트럼에서 두드러졌다.

미분구적법을 이용 중면신장 및 회전관성의 영향을 고려한 원형아치의 고유진동해석 (Free Vibration Analysis of Circular Arches Considering Effects of Midsurface Extension and Rotatory Inertia Using the Method of Differential Quadrature)

  • 강기준
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.9-17
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    • 2021
  • 빌딩, 자동차, 선박, 항공기 등에서 원형 아치의 사용 증가로 인해 이러한 구조물의 동적 거동 해석에 있어 괄목할 만한 성과가 있어 왔다. 탄성 원형 아치의 안정성 거동 해석분야는 많은 연구자들의 관심분야였다. 전통적으로 미분방정식의 해법은 유한차분법 혹은 유한요소법으로 해결해왔다. 복잡한 기하학적 구조 및 하중으로 인한 과도한 컴퓨터 용량의 사용과 복합알고리즘 프로그램의 어려움을 극복하기 위하여 미분구적법(DQM)이 많은 분야에 적용되어왔다. 상미분방정식 혹은 편미분방정식의 해를 구하기 위한 효율적인 방법 중의 하나는 미분구적법이다. 또한 비선형 구조, 하중, 혹은 재료 물성 치로 인한 과도한 컴퓨터 용량의 사용과 복합알고리즘 프로그램의 어려움을 극복하기 위하여 미분구적법(DQM)이 지금도 많이 사용된다. 본 연구에서는, DQM을 이용하여 중면 신장 및 회전 관성의 영향을 고려한 원형 아치의 내 평면 진동을 분석하였다. 다양한 매개변수 비, 경계 조건, 그리고 열림 각에 따른 기본 진동수를 계산하였다. DQM 결과는 활용 가능한 다른 엄밀해 혹은 다른 수치해석과 비교하였다. 해석결과에 따르면 DQM은, 적은 격자점을 사용하고도, 엄밀해 결과와 일치함을 보여주었고, 중면 신장 및 회전 관성이 원형 아치의 기본 진동수에 미치는 영향을 분석할 수 있게 했다.

시스템다이내믹스를 이용한 낚시어선의 단속과 처벌에 따른 동태적 매커니즘 분석 (Analysis of Dynamics Mechanism to Regulation and Punishment of Fishing Boats using System Dynamics)

  • 문정환
    • 해양환경안전학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.270-279
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    • 2022
  • 본 연구에서는 동태성과 시간을 고려한 시스템다이내믹스 관점에서 낚시어선의 낚시활동에 있어서 단속 및 처벌의 강화(정책개입)에 따라 시스템 구조가 어떻게 변화하는지 알아보고 그에 따른 전략수립 방향을 논의하고자 한다. 지금까지 낚시어선의 단속과 처벌은 사고예방이라는 사전적 차원에서 일시적 단기적으로 단속을 실시하고 처벌을 부과했다. 그러나 변칙적이고 다양한 부작용으로 소기의 성과를 거두지 못하였고, 안전사고는 끊임없이 발생하고 또 다시 후속조치가 뒤따라가는 형국을 보이고 있다. 본 연구의 결과에 따르면, 낚시어선의 단속과 처벌이 강화된 안전기준으로 사고 예방을 위한 시설 장비 산업 등 관련 사항 개선 및 기술개발(시간지연 발생)보다는 즉각적이고 큰 저항이 없는 음성적(불법적) 활동을 지속함에 따라 사고예방을 위한 안전사각지대를 최소화하지 못하고 있다. 이와같이 동태적 매커니즘과 시간이라는 변수를 충분히 고려하지 않고 단선적 사고에 입각한 정책개입으로는 정책이 추구하는 기본적 가치를 오히려 왜곡시킬 수 있다. 낚시어선의 단속과 처벌에 있어서 강화된 안전기준의 마련에 앞서 관련 기술의 개선 및 개발, 낚시인·낚시산업체·관련기관 등 다양한 주체들에 대한 교육시간 의무화, 낚시관련 산업 육성을 위한 낚시 관리 및 육성법의 구체적인 방안 제시와 같은 매커니즘을 보완하는 전략을 마련해야 한다.

서비스주의 한국인 모델 연구 (A Servicism Model for Korean)

  • 김현수
    • 서비스연구
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    • 제11권4호
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    • pp.21-42
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    • 2021
  • 본 연구는 대한민국을 영속적으로 유지 발전시킬 수 있는 한국인 모델 도출을 위해 수행되었다. 한국사회를 분석하고, 특히 대한민국 건국의 주역이 된 근대 한국의 한국인을 심층 분석한 후, 지속 가능한 인류사회로서의 중심으로서 한국사회를 이끌어갈 수 있는 한국인 모델을 도출하였다. 대한민국과 한국인의 상황을 근본적 차원에서 분석하였다. 분열과 갈등이 심화되고 있고 자유와 정의의 개념조차 모호해지는 근본 원인을 분석하고, 이러한 문제를 해결하기 위해 대한민국의 건국이념과 헌법정신에 기반을 둔 대한민국의 한국인 모델을 제시하였다. 한국인으로서의 필요조건은 대한민국의 건국이념과 헌법정신, 한국의 고유사상과 한국인의 멋과 생활 등을 통해 도출하였으며, 한국인으로서의 충분조건은 인류사회의 리더 및 구성원으로서 한국인이 가져야하는 바람직한 사상을 기반으로 도출하였다. 또한 한국인 모델을 위한 기본 공리를 제시하고, 이를 기반으로 한국인 모델의 구조를 디자인하였다. 한국인이 인류사회를 이끌어가는 주체가 되어 오래도록 행복할 수 있도록 한국인 모델을 제시하였다. 현대 한국인의 사상적 기반에 대한 심층적 분석 결과를 반영하여, 다양한 사상을 가진 한국인들이 함께 잘 살 수 있는 장기 지속 가능한 새로운 구조를 제시하였다. 새로운 한국인 모델은 서비스주의 한국인 모델로 명명되었다. 모든 대립자들 간의 철저한 견제와 균형이 중심이 되는 모델이기 때문이며, 단순 선형 1차원 한국인 모델이 아니라 다차원 동태적 모델이기 때문이고, 또한 한국인의 정체성을 정확하게 표현하는 화쟁태극 모델이기 때문이다. 한국사회의 지속적 발전이 가능할 수 있는 모델로 제안되었다. 향후 구체적인 한국인 교육 프로그램에 대한 후속 연구가 필요하다.

기반암 깊이와 토층 평균 전단파속도를 이용한 국내 지반분류 방법 및 지반 증폭계수 개선 (Development of Site Classification System and Modification of Site Coefficients in Korea Based on Mean Shear Wave Velocity of Soil and Depth to Bedrock)

  • 김동수;이세현;윤종구
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권1C호
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    • pp.63-74
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    • 2008
  • 본 논문에서는 국내 125개 지반에 대한 지층 구성, 전단파속도 주상도, 기반암 깊이 등을 기존 자료의 수집 및 부분 시험 수행을 통해 확보하여 지진응답해석을 수행하였고, 이를 바탕으로 기반암이 얕아 대부분의 지반조사가 기반암까지 이루어지는 국내 지반조건에 적합하도록 기반암 깊이와 토층 평균 전단파속도를 동시에 고려하는 2-매개변수 지반분류 방법을 새롭게 제안하였다. 우선, 기반암 깊이(H)에 대해 10m와 20m를 경계 값으로 설정하여 $H_1$ 지반(H<10m), $H_2$ 지반($10m{\leq}H<20m$) 그리고 $H_3$ 지반($H{\geq}20m$)으로 분류하고 이후, 토층 평균 전단파속도($V_{s,soil}$)를 추가 변수로 하여 총 7개의 지반그룹으로 세분화 하였다. 또한 각 지반그룹에 대하여, 지진응답해석 결과로부터 획득한 지반 증폭계수의 경향성과 그 분산정도를 분석하여 새로운 지반분류 방법의 타당성을 입증하고, 각 지반그룹별 대표 지반 증폭계수 및 설계응답스펙트럼도 함께 제안하였다. 제안된 지반 증폭계수와 이를 대표하는 추세선은 암반노두 가속도의 변화에 따른 지반의 비선형성을 일정한 경향성과 함께 효율적으로 표현하고 있다. 또한 지진응답해석으로부터 획득한 스펙트럴 가속도의 평균값과 제안된 설계응답스펙트럼을 비교한 결과, 일부 지반그룹에서 차이가 발생하였고, 추후 지반 증폭계수 계산을 위한 적분구간을 국내 지반조건에 적합하도록 개선할 필요가 있음을 확인하였다.

위성정보에 의한 강우예측과 홍수유출 및 범람 연계 해석 (I): 이론 및 모형의 개발 (Rainfall Forecasting Using Satellite Information and Integrated Flood Runoff and Inundation Analysis (I): Theory and Development of Model)

  • 최혁준;한건연;김광섭
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권6B호
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    • pp.597-603
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    • 2006
  • 본 연구의 목적은 인공위성 자료와 지상의 관측자료간의 비선형 특성을 가장 잘 반영할 수 있는 신경망 모형을 이용하여 단시간 강우량 정보를 사전에 예측하여, 하천제방의 붕괴로 인한 상습 침수지역에서의 홍수범람 양상을 실시간으로 예측함으로써 홍수재해로부터의 피해를 최소화시키는데 있다. 강우예측 신경망 모형은 현재의 대기상태를 나타내는 인공위성 자료와 실시간으로 전송되는 자동기상관측소 자료를 입력자료로 하여 현재부터 3시간 및 6시간 선행시간까지의 면적평균강우량을 예측할 수 있도록 구성하였다. 신경망 모형의 구조는 입력층과 출력층 사이에 하나의 은닉층이 존재하는 다층 신경망으로 구성하였으며, 학습단계에서는 오류 역전파 알고리듬 학습방법 중 모멘텀법을 사용하였다. 예측된 면적평균강우량으로부터 홍수량을 산정하고, 이를 이용하여 하천의 제방붕괴로 인한 제내지에서의 범람양상을 예측할 수 있도록 1차원 흐름모형과 연계한 동역학적 홍수범람 모형을 개발하였다. 개발된 홍수범람 모형은 본류와 지류의 여러 지점에서 제방이 붕괴될 경우, 하도의 홍수위 및 제내지에서의 침수위와 침수면적이 일괄적으로 모의될 수 있도록 구성하였다.

Comparative analysis on darcy-forchheimer flow of 3-D MHD hybrid nanofluid (MoS2-Fe3O4/H2O) incorporating melting heat and mass transfer over a rotating disk with dufour and soret effects

  • A.M. Abd-Alla;Esraa N. Thabet;S.M.M.El-Kabeir;H. A. Hosham;Shimaa E. Waheed
    • Advances in nano research
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    • 제16권4호
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    • pp.325-340
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    • 2024
  • There are several novel uses for dispersing many nanoparticles into a conventional fluid, including dynamic sealing, damping, heat dissipation, microfluidics, and more. Therefore, melting heat and mass transfer characteristics of a 3-D MHD Hybrid Nanofluid flow over a rotating disc with presenting dufour and soret effects are assessed numerically in this study. In this instance, we investigated both ferric sulfate and molybdenum disulfide as nanoparticles suspended within base fluid water. The governing partial differential equations are transformed into linked higher-order non-linear ordinary differential equations by the local similarity transformation. The collection of these deduced equations is then resolved using a Chebyshev spectral collocation-based algorithm built into the Mathematica software. To demonstrate how different instances of hybrid/ nanofluid are impacted by changes in temperature, velocity, and the distribution of nanoparticle concentration, examples of graphical and numerical data are given. For many values of the material parameters, the computational findings are shown. Simulations conducted for different physical parameters in the model show that adding hybrid nanoparticle to the fluid mixture increases heat transfer in comparison to simple nanofluids. It has been identified that hybrid nanoparticles, as opposed to single-type nanoparticles, need to be taken into consideration to create an effective thermal system. Furthermore, porosity lowers the velocities of simple and hybrid nanofluids in both cases. Additionally, results show that the drag force from skin friction causes the nanoparticle fluid to travel more slowly than the hybrid nanoparticle fluid. The findings also demonstrate that suction factors like magnetic and porosity parameters, as well as nanoparticles, raise the skin friction coefficient. Furthermore, It indicates that the outcomes from different flow scenarios correlate and are in strong agreement with the findings from the published literature. Bar chart depictions are altered by changes in flow rates. Moreover, the results confirm doctors' views to prescribe hybrid nanoparticle and particle nanoparticle contents for achalasia patients and also those who suffer from esophageal stricture and tumors. The results of this study can also be applied to the energy generated by the melting disc surface, which has a variety of industrial uses. These include, but are not limited to, the preparation of semiconductor materials, the solidification of magma, the melting of permafrost, and the refreezing of frozen land.

도시공원.녹지의 시민만족도 모형 - 안양시를 사례로 한 교류적 접근 - (Citizen Satisfaction Model for Urban Parks and Greens - A Transactional Approach in the Case of Anyang City, Korea -)

  • 김유일;김정규;안진성;최아현
    • 한국조경학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.62-74
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    • 2010
  • 본 연구의 목적은 도시공원과 녹지공간의 이용과 미적 측면에서 도시민들이 중요하게 가치를 두고 있는 요인들을 평가하고, 다양한 공원녹지 요소에 대해 이용자 만족도 변화를 다루는 방법을 찾는 것이다. 이를 위해서 본 연구에서는 안양시의 1999년과 2007년의 환경의 질을 평가하기 위해 교류적 접근방법을 이용한 동적모형과 공원녹지만족도 개념모형을 발전시킨다. 그리고 실증적 연구방법으로 1999년과 2007년의 공원녹지 환경 조사와 1999년의 573개, 2007년의 982개의 설문을 포함한다. 분석결과, 첫째, 공원녹지만족도의 가장 중요한 요인은 '도시공원'이고, 그 다음으로 '도시경관'이었다. 둘째, 모형에서 공원녹지만족도는 도시거주성과 경관의 질을 포함한 도시환경의 질적 만족도의 원인이 된다. 셋째, 요인분석결과, 평가인자는 도시경관, 도시녹지, 선형시설, 도시공원, 하천녹지, 산림녹지의 6개 요인이었으며 2007년에는 시민들이 참여한 '안양천 되살리기 운동'으로 인해 하천녹지 요인이 새로이 나타났다. 넷째, 교류적 관점에서 환경변화 결과는 시민들의 태도변화 측면, 안정성 측면의 양면을 보여주고 있다. 만족도는 향상되었지만 대부분의 요인에서 만족-불만족 항목의 패턴은 변화되지 않았다. 녹도를 포함한 하천녹지와 선형시설(보행자전용도로, 자전거도로, 조깅로 등)은 긍정적으로 변화되었다. 2007년에 공원녹지만족도는 안양시의 노력과 시민운동으로 조성된 도시공원 및 하천과 녹도로 인해 두드러지게 향상되었다.

원격탐사의 지하수 수자원 적용 사례 고찰 (Review of Remote Sensing Studies on Groundwater Resources)

  • 이정호
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제33권5_3호
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    • pp.855-866
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    • 2017
  • 본 논문에서는 지하수 수자원의 부존 및 대수층의 역학적 변화를 원격 탐사 방법으로 해석한 연구사례를 고찰하였다. 지질 분포, 지표수 및 지형 고도차, 식생 분포, 강수량과 증발산량의 변화를 측정하는 기법에는 항공 자력 탐사 분석에 의한 지질 선구조 해석, DEM, 엽면적지수, 정규 식생 지수 및 지표면 에너지 밸런스 계산 등이 있으며, 모두 원격 탐사로 수득된 자료에 기반하며, 광역적 차원에서의 지하수 수자원 부존 여부를 정성적으로 분석할 수 있다. 위성 센서 자료의 직접 이용을 통한 지하수 부존 및 동력학의 정량적 해석은 현재까지 GRACE와 InSAR가 가장 각광받는 탐사 방법임을 알 수 있었다. GRACE는 미소 중력장 변화를 지구 표면 및 내부 수체의 질량 변화로 전환할 수 있는 센서 보유 위성으로서, 센서 자료의 보정이 필요 없고, 지하수 부존 정량 분석을 위한 보조 자료를 모두 다른 위성 센서 자료에서 수득할 수 있으며, 자료처리 알고리즘의 지속적인 개선이 진행되고 있어서, 전세계적으로 수많은 연구가 수행되었다. 그러나, 위성센서의 검출 한계로 인해 협소한 지역에서의 지하수 질량 변화 정량이 부정확할 수 있고, 현장 조사 자료와 연동할 경우 과대 추정된 결과가 도출될 수 있다. InSAR는 특정 대수층에서 지표의 수직 변위가 지하수위와 비례한다는 원리를 이용, mm 단위의 지표 수직 변위를 측정하여 대수층 및 대수층 내 지하수의 물리적 특징을 정량화할 수 있다. 그러나, 지표의 토지 피복이 단순한 건조-반건조 기후 지역에 한정되어 적용되고 있으며, 지표면과의 긴밀도 값 손실이 우려되는 지역에서는 적용이 힘들다. 상기 두 위성을 이용하여 우리나라 지하수 수자원의 질량 변화 및 흐름 특징을 광역적으로 정량화하기 위해서는 우리나라의 지형 및 지질, 자연 조건에 알맞은 자료 전처리 알고리즘 개발 및 적용이 선행되어야 할 것이다.

[I-123]IPT SPECT를 이용한 정상인과 파킨슨 환자의 도파민 운반체의 영상화 및 단순화된 정량분석 방법들의 비교연구 (A Study of Dopamine Transporter Imaging and Comparison of Noninvasive Simplified Quantitative Methods in Normal Controls and Parkinson's Patients)

  • 봉정균;김희중;임주혁;양승오;문대혁;류진숙;남기표;천준홍;권수일;이희경
    • 대한핵의학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.315-324
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    • 1996
  • 목적 : 정상인과 파킨슨 환자의 [I-123]IPT SPECT 데이터를 이용하여 그래픽 분석방법과 축적된 특이결합과 비특이결합의 면적에 대한 비율을 이용한 분석방법으로 얻은 $k_3/k_4$와 조직방사능비를 비교하고 [I-123]IPT SPECT의 유용성을 알아보기 위한 것이다. 방법 : [I-123]IPT($6.5{\pm}1.1$ mCi)를 6명의 정상인(나이:$45{\pm}13$)과 17명의 파킨슨 환자(나이:$55{\pm}8$)에게 순간 정맥주사하였다. SPECT 데이터는 5분 간격으로 2시간 동안 얻어졌다. 운반체 매개변수 $k_3/k_4$는 동적 IPT SPECT 데이터를 이용 혈액 표본이 사용되지 않는 Ichise의 그래픽분석방법($R_v$)과 Lassen의 면적비율방법($R_A$)를 이용하여 얻어졌다. 운반체 매개변수 $R-v,\;R_A$ 그리고 115분에서 얻은(BG-OCC)/OCC비 사이의 관계들은 선형회귀분석을 사용하였다. 결과 : 정상인과 파킨슨 환자에 대한 $R_v$ 값은 각각 $2.08{\pm}0.29$$0.78{\pm}0.31$이었다. 그리고 $R_A$ 값은 정상인과 파킨슨 환자에 대해 각각 $1.48{\pm}0.16$$0.65{\pm}0.24$이었다. (BG-OCC)/OCC와 $R_v$,(BG-OCC)/OCC와 $R_A$ 그리고 $R_v$$R_A$ 사이의 상관계수들은 각각 0.93, 0.90, 0.99이었고, 그것들에 대응하는 기울기들은 각각 0.54, 0.34, 0.65이었다. 정상인의 $R_v$$R_A$는 파킨슨 환자의 것보다 높았다. 즉, 정상인의 $k_3/k_4$는 파킨슨 환자의 것과 뚜렷이 구분되었다. 그리고 그래픽 분석방법과 면적비율 분석방법에 의한 $k_3/k_4$는 조직방사능비와 좋은 상관관계를 보여주었다. 결론 : 비침습성 단순화된 정량분석 방법들은 매개변수 $k_3/k_4$를 측정하는데 유용할 것이다. 그리고 특이결합비율 분석방법은 [I-123]IPT SPECT를 이용한 사람뇌의 도파민 운반체의 정량분석연구에 대해 유용하게 사용될 것이라고 생각된다.

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