• 제목/요약/키워드: magnetic parameter

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Theoretical fabrication of Williamson nanoliquid over a stretchable surface

  • Sharif, Humaira;Hussain, Muzamal;Khadimallah, Mohamed Amine;Ayed, Hamdi;Taj, Muhammad;Bhutto, Javed Khan;Mahmoud, S.R.;Iqbal, Zafer;Ahmad, Shabbir;Tounsi, Abdelouahed
    • Advances in concrete construction
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    • 제14권2호
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    • pp.103-113
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    • 2022
  • On the basis of fabrication, the utilization of nano material in numerous industrial and technological system, obtained the utmost significance in current decade. Therefore, the current investigation presents a theoretical disposition regarding the flow of electric conducting Williamson nanoliquid over a stretchable surface in the presence of the motile microorganism. The impact of thermal radiation and magnetic parameter are incorporated in the energy equation. The concentration field is modified by adding the influence of chemical reaction. Moreover, the splendid features of nanofluid are displayed by utilizing the thermophoresis and Brownian motion aspects. Compatible similarity transformation is imposed on the equations governing the problem to derive the dimensionless ordinary differential equations. The Homotopy analysis method has been implemented to find the analytic solution of the obtained differential equations. The implications of specific parameters on profiles of velocity, temperature, concentration and motile microorganism density are investigated graphically. Moreover, coefficient of skin friction, Nusselt number, Sherwood number and density of motile number are clarified in tabular forms. It is revealed that thermal radiation, thermophoresis and Brownian motion parameters are very effective for improvement of heat transfer. The reported investigation can be used in improving the heat transfer appliances and systems of solar energy.

Numerical and statistical analysis of Newtonian/non-Newtonian traits of MoS2-C2H6O2 nanofluids with variable fluid properties

  • Manoj C Kumar;Jasmine A Benazir
    • Advances in nano research
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    • 제16권4호
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    • pp.341-352
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    • 2024
  • This study investigates the heat and mass transfer characteristics of a MoS2 nanoparticle suspension in ethylene glycol over a porous stretching sheet. MoS2 nanoparticles are known for their exceptional thermal and chemical stability which makes it convenient for enhancing the energy and mass transport properties of base fluids. Ethylene glycol, a common coolant in various industrial applications is utilized as the suspending medium due to its superior heat transfer properties. The effects of variable thermal conductivity, variable mass diffusivity, thermal radiation and thermophoresis which are crucial parameters in affecting the transport phenomena of nanofluids are taken into consideration. The governing partial differential equations representing the conservation of momentum, energy, and concentration are reduced to a set of nonlinear ordinary differential equations using appropriate similarity transformations. R software and MATLAB-bvp5c are used to compute the solutions. The impact of key parameters, including the nanoparticle volume fraction, magnetic field, Prandtl number, and thermophoresis parameter on the flow, heat and mass transfer rates is systematically examined. The study reveals that the presence of MoS2 nanoparticles curbs the friction between the fluid and the solid boundary. Moreover, the variable thermal conductivity controls the rate of heat transfer and variable mass diffusivity regulates the rate of mass transfer. The numerical and statistical results computed are mutually justified via tables. The results obtained from this investigation provide valuable insights into the design and optimization of systems involving nanofluid-based heat and mass transfer processes, such as solar collectors, chemical reactors, and heat exchangers. Furthermore, the findings contribute to a deeper understanding of stretching sheet systems, such as in manufacturing processes involving continuous casting or polymer film production. The incorporation of MoS2-C2H6O2 nanofluids can potentially optimize temperature distribution and fluid dynamics.

Laplacian-Regularized Mean Apparent Propagator-MRI in Evaluating Corticospinal Tract Injury in Patients with Brain Glioma

  • Rifeng Jiang;Shaofan Jiang;Shiwei Song;Xiaoqiang Wei;Kaiji Deng;Zhongshuai Zhang;Yunjing Xue
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제22권5호
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    • pp.759-769
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    • 2021
  • Objective: To evaluate the application of laplacian-regularized mean apparent propagator (MAPL)-MRI to brain glioma-induced corticospinal tract (CST) injury. Materials and Methods: This study included 20 patients with glioma adjacent to the CST pathway who had undergone structural and diffusion MRI. The entire CSTs of the affected and healthy sides were reconstructed, and the peritumoral CSTs were manually segmented. The morphological characteristics of the CST (track number, average length, volume, displacement of the affected CST) were examined and the diffusion parameter values, including fractional anisotropy (FA), mean diffusivity (MD), axial diffusivity (AD), radial diffusivity (RD), mean squared displacement (MSD), q-space inverse variance (QIV), return-to-origin probability (RTOP), return-to-axis probabilities (RTAP), and return-to-plane probabilities (RTPP) along the entire and peritumoral CSTs, were calculated. The entire and peritumoral CST characteristics of the affected and healthy sides as well as those relative CST characteristics of the patients with motor weakness and normal motor function were compared. Results: The track number, volume, MD, RD, MSD, QIV, RTAP, RTOP, and RTPP of the entire and peritumoral CSTs changed significantly for the affected side, whereas the AD and FA changed significantly only in the peritumoral CST (p < 0.05). In patients with motor weakness, the relative MSD of the entire CST, QIV of the entire and peritumoral CSTs, and the AD, MD, RD of the peritumoral CST were significantly higher, whereas the RTPP of the entire and peritumoral CSTs and the RTOP of the peritumoral CST were significantly lower than those in patients with normal motor function (p < 0.05 for all). In contrast, no significant changes were found in the CST morphological characteristics, FA, or RTAP (p > 0.05 for all). Conclusion: MAPL-MRI is an effective approach for evaluating microstructural changes after CST injury. Its sensitivity may improve when using the peritumoral CST features.

MRI 신호획득과 영상재구성에서의 인공지능 적용 (Applications of Artificial Intelligence in MR Image Acquisition and Reconstruction)

  • 강정화;남윤호
    • 대한영상의학회지
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    • 제83권6호
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    • pp.1229-1239
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    • 2022
  • 최근 인공지능기술은 자기공명영상(이하 MRI)의 폭넓은 분야에서 임상적 활용가치를 보여주고 있다. 특히, MRI에서 영상획득과정의 효율성 및 복원된 영상의 품질을 향상시키기 위한 목적으로 인공지능모델의 개발이 활발하다. 임상에서 활용되는 다양한 MRI 프로토콜에서 인공지능은 병렬영상기법과 같은 기존 가속화 방법 대비 추가적인 영상획득시간을 가능하게 해줄 수 것으로 기대된다. 또한, 펄스시퀀스 디자인, 영상의 인공물 감소, 자동화된 품질평가와 같은 영역에서도 인공지능모델은 도움을 줄 수 있는 연구 결과들이 소개되고 있다. 또한, 영상분석 과정에서 중요한 장비 및 프로토콜의 영향을 줄여줄 수 있는 방법으로도 인공지능 기반의 접근이 이루어지고 있다. 본 종설에서는 MRI 영상의 획득 과정에서 최근 인공지능기술들이 적용되고 있는 분야 및 해당 분야에서의 인공지능기술의 개발 및 적용과 관련된 현안들을 소개하고자 한다.

화학적 포화 호흡정지 급속 자기공명영상에서 국소적 간지방병변의 특성화 (Chemical Saturation Breath-hold Fast MR Imaging for characterization of Regional Fatty Changes in Liver)

  • 김동국;유정식;김태훈;오세정;김지형
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제1권1호
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    • pp.135-141
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    • 1997
  • 목적: 초음파에서 의심된 국소적 간지방병변을 진단함에 있어 화학적 포화 방식의 지방억제를 호함한 호흡정지 급속 자기공명영상의 유용성을 알아보기 위함이다. 대상 및 방법: 초음파검사에서 발견된 국소 간병변의 진단을 위해 자기공명영상을 촬영할 때 별도의 parameter 조정없이 지방억제 전후의 영상을 얻을 수 있는 화학적 포화방식의 영상을 추가하였을 때 국소병변의 전체에 걸쳐 균일한 신호가도의 변화가 있었던 환자 13명을 대상으로 하였다. 지방억제 전후의 영상을 fast low-angle shot(FLASH) sequence를 이용한 T1강조영상과 turbo spin-echo sequence를 이용한 T2강조영상으로 호흡정지증의 급속영상을 얻었으며 각각의 병변에 대해 지방억제 전후 의 T1강조영상과 T2강조영상에서 주변 간실질에 대해 상대적인 신호강도의 증감과 초음파 소견상의 에코의 증감을 비교하였다. 결과: T1이나 T2강조영상에서 신호강도가 지방억제 후 감소했던 환자는 7명이었으며 이 중 3명은 지방억제 후의 T1강조영상에서만 신호강도가 감소하였으며 7명 모두 초음파상 고에코의 국소병변과 일치하여 국소지방침착 소견과 일치하였다. 지방억제 후 T2강조영상에서만 주변 간실질에 비해 신호강도가 높았던 2명을 포함하여 지방억제 후 T1과 T2강조영상에서 신호강도가 상대적으로 높아 보였던 6명은 모두 초음파에서 저에코의 병변을 가지고 있어서 국소지방결여와 잘 일치하였다. 국소지방침착의 경우 지방억제 후 T1강조영상의 신호강도의 감소가 T2강조영상에서의 변화에 비해 컸으며(P=0.0002) 국소지방결여의 경우는 T2강조영상에서의 변화가 T1강조영상에 비해 상대적으로 현저하였다(P=0.042). 결론: 호흡정지 급속영상방법의 T1과 T2강조영상에서 공히 화학적 포화방식을 이용한 지방억제 전후의 영상을 얻으면 초음파에서 발견된 국소병변을 간지방변화로 특성화하기에 충분할 것이다.

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Analysis of Image Distortion on Magnetic Resonance Diffusion Weighted Imaging

  • Cho, Ah Rang;Lee, Hae Kag;Yoo, Heung Joon;Park, Cheol-Soo
    • Journal of Magnetics
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    • 제20권4호
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    • pp.381-386
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    • 2015
  • The purpose of this study is to improve diagnostic efficiency of clinical study by setting up guidelines for more precise examination with a comparative analysis of signal intensity and image distortion depending on the location of X axial of object when performing magnetic resonance diffusion weighted imaging (MR DWI) examination. We arranged the self-produced phantom with a 45 mm of interval from the core of 44 regent bottles that have a 16 mm of external diameter and 55 mm of height, and were placed in 4 rows and 11 columns in an acrylic box. We also filled up water and margarine to portrait the fat. We used 3T Skyra and 18 Channel Body array coil. We also obtained the coronal image with the direction of RL (right to left) by using scan slice thinkness 3 mm, slice gap: 0mm, field of view (FOV): $450{\times}450mm^2$, repetition time (TR): 5000 ms, echo time (TE): 73/118 ms, Matrix: $126{\times}126$, slice number: 15, scan time: 9 min 45sec, number of excitations (NEX): 3, phase encoding as a diffusion-weighted imaging parameter. In order to scan, we set b-value to $0s/mm^2$, $400s/mm^2$, and $1,400s/mm^2$, and obtained T2 fat saturation image. Then we did a comparative analysis on the differences between image distortion and signal intensity depending on the location of X axial based on iso-center of patient's table. We used "Image J" as a comparative analysis programme, and used SPSS v18.0 as a statistic programme. There was not much difference between image distortion and signal intensity on fat and water from T2 fat saturation image. But, the average value depends on the location of X axial was statistically significant (p < 0.05). From DWI image, when b-value was 0 and 400, there was no significant difference up to $2^{nd}$ columns right to left from the core of patient's table, however, there was a decline in signal intensity and image distortion from the $3^{rd}$ columns and they started to decrease rapidly at the $4^{th}$ columns. When b-value was 1,400, there was not much difference between the $1^{st}$ row right to left from the core of patient's table, however, image distortion started to appear from the $2^{nd}$ columns with no change in signal intensity, the signal was getting decreased from the $3^{rd}$ columns, and both signal intensity and image distortion started to get decreased rapidly. At this moment, the reagent bottles from outside out of 11 reagent bottles were not verified from the image, and only 9 reagent bottles were verified. However, it was not possible to verify anything from the $5^{th}$ columns. But, the average value depends on the location of X axial was statistically significant. On T2 FS image, there was a significant decline in image distortion and signal intensity over 180mm from the core of patient's table. On diffusion-weighted image, there was a significant decline in image distortion and signal intensity over 90 mm, and they became unverifiable over 180 mm. Therefore, we should make an image that has a diagnostic value from examinations that are hard to locate patient's position.

Cardiac MRI를 이용한 심박출계수의 평가 (Evaluation of Cardiac Ejection Fraction using Cardiac MRI)

  • 은성종;국진선
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제5권5호
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    • pp.289-294
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    • 2011
  • 본 연구의 목적은 cardiac MRI를 이용하여 확장기와 수축기의 정량적 측정을 통해 각 단면의 심박출률의 차이를 알아보고자 하였다. 총 12명(정상 7명, 심근교 1명, 부정맥 4명)을 대상으로 심첨에서부터 대동맥궁 쪽으로 단면을 얻었다. 수축기와 확장기 영상을 확대하여 경계를 정하였고, 이 면적을 바탕으로 1, 3, 5, 6-7단면의 심박출률을 구하였다. 정상인의 평균 박출률은 각각 1, 3, 5, 6-7단면에서 67.14%, 66.24%, 65.63%, 그리고 65.29% 로 나타났다. 반면, 환자들의 평균 박출률은 각각 1, 3, 5, 6-7단면에서 61.74%, 60.92%, 60.89%, 그리고 61.89%로 나타났다. 본 연구를 통해 cardiac MRI를 이용한 특정단면의 심박출률은 각 단면마다 큰 차이가 없음을 알 수 있었고 따라서 cardic MRI를 이용한 심박출계수의 평가는 대표 단면만으로 가능함을 알 수 있었다.

래디얼 동전기 휠을 이용한 전도성 트랙 위에서의 이송 시스템 (Transfer System using Radial Electrodynamic Wheel over Conductive Track)

  • 정광석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권11호
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    • pp.794-801
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    • 2017
  • 전도성 평판의 모서리에 래디얼 동전기 휠을 부분적으로 중첩시켜 회전시키면 휠에는 부상력과 모서리 방향의 추력 그리고 중첩 영역을 감소시키는 방향으로의 횡력이 발생한다. 이러한 휠을 조합하면 진행 방향을 제외한 나머지 축에서의 자기 안정성이 담보되는 시스템 구현이 가능하다. 실증차원에서 래디얼 동전기 휠을 이용한 자기 부상 방식 이송 시스템을 제안한다. 시스템은 네 개의 동전기 휠에 의해 부상, 추진되며 앞뒤 휠에 의한 추력이 서로 상쇄되도록 대항하는 구조로 배치되어있다. 휠의 동적 안정성과 동전기력에 미치는 휠 극수의 영향이 유한요소법을 이용하여 분석된다. 단동 휠에 의한 추력과 부상력은 강하게 연성되어있고 이를 가변시킬 수 있는 인자는 휠의 회전속도뿐이다. 따라서 두 힘을 독립적으로 제어하기 위해 추력과 부상력간의 비율이 속도에 비례하고 공극의 크기와 무관하다는 사실을 이용한다. 이러한 제어 방법으로 시스템의 면내, 면외 운동 제어를 수행하고 이를 시뮬레이션 결과와 비교하였다. 실험 결과는 휠의 속도만으로 연성된 자유도를 효과적으로 제어할 수 있음을 보여준다.

고품질 계수를 갖는 소형 평판형 동축 단면 다중 루프 자기 공진 코일 해석 및 응용 (Analysis and Application of Compact Planar Multi-Loop Self-Resonant Coil of High Quality Factor with Coaxial Cross Section)

  • 손현창;김진욱;김도현;김관호;박영진
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권4호
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    • pp.466-473
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    • 2013
  • 본 논문에서는 무선 충전에 사용할 수 있는 동축 단면의 도선을 이용한 소형 평판형 다중 루프 자기 공진 코일을 제시한다. 제안한 공진 코일은 높은 품질 계수를 갖고, 분포 커패시턴스를 조절하여 쉽게 공진 주파수를 제어할 수 있다. 공진 코일의 설계를 위해 제안한 공진 코일의 자기 인덕턴스 및 분포 커패시턴스 값을 이론적으로 계산하였다. 자기 인덕턴스는 단면 분할법을 사용하여 분할된 단면 사이의 상호 에너지의 합으로 계산할 수 있다. 검증을 위해, 특성 임피던스 $50{\Omega}$ 동축선으로 공진 코일을 제작하였다. 측정된 공진 주파수는 계산된 공진 주파수와 거의 일치하였고, 튜닝 파라미터 ${\gamma}$를 조절하여 원하는 공진 주파수로 조절할 수 있었다. 제작한 공진 코일을 태블릿 PC에 적용한 결과, 송 수전부 공진 코일의 품질 계수는 각각 282, 135를 가졌다. 공진 코일 사이의 간격이 4.4 cm인 경우, 송전부 공진 코일의 반경 5 cm 이내에서 80 % 이상의 전력 전송 효율을 얻을 수 있었다.

뇌의 단일 광자 방출 전산화 단층촬영 영상, 양전자 방출 단층 촬영 영상 그리고 핵자기공명 영상의 융합과 등록에 관한 연구 (A study on image registration and fusion of MRI and SPECT/PET)

  • 주라형;최용;권수일;허수진
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제9권1호
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    • pp.47-53
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    • 1998
  • 방사성 의약품 또는 방사성 동위원소를 이용하여 동적 상태의 변화를 측정하고 핵자기 공명 영상에서 해부학적 기준 정보를 얻어 영상을 융합, 등록하고 같은 대상에서 비슷한 검사를 계속해서 비교하게 되며 해부학적 기준 정보나 다른 검사 기기 종류에서 반복되는 검사의 비교를 위해 영상 합성 연구가 유효하며 기능적 특성 때문에 단일 광자 방출 전산화 단층 촬영과 양전자 방출 단층 촬영은 해부학적 기준 정보가 필요하게 되고 같은 대상에서 이러한 해부학적 기준 정보를 얻고 기능적인 이상과 상관관계를 찾아내고 반복되는 진단에 대한 비교를 위해서 영상등록과 융합을 시행하였다. 해부학적 구조가 같은 특성을 갖는 여러 영상 시스템들을 이용하여 해부학적기준과 동적 정보를 함께 얻고 등록하기 위해 짝을 이루는 점올 이용하여 2 가지 영상 데이터에서 4 점 쌍 이상을 선택하여 등록하였다. 기준 영상과 짝을 이루는 점과 대응한 영상은 다른 색을 선택하여 영상을 구분하였으며 핵자기 공명영상을 기준영상으로 하고 단일 광자 방출 컴퓨터 단층 촬영 영상, 양전자 방출 전산화 단층 촬영 영상을 기준영상에 1:1 대응하여 영상을 등록하기 위해서 변환한다. 핵자기 공명 영상이 기준 영상으로 사용되지만 인터폴레이션 에러는 주어진 영상의 공간 주파수에 따라 달라지므로 낮은 해상도를 갖는 양전자 방출 전산화 단층 촬영 영상과 단일 광자 방출 컴퓨터 단층 촬영 영상의 인터폴레이션 에러는 적다. 따라서 방사성 동위원소를 이용하여 질병의 진단 및 질환의 병태 생리 생화학적 연구를 통한 신체의 동역학적 상태의 변화를 측정할 수 있는 이런 정량적이고 기능적인 정보를 해부학적 기준 정보를 주는 핵자기 공명 영상이나 컴퓨터 단층 촬영에서 반복 시행하여 검사와 진단에 용이하게 이용하고, 비교를 위해서 영상을 등록하고 융합하여 진단에 보다 좋은 결과를 얻을 수 있도록 하였다.

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