전력 변환 시스템의 고효율, 고전력 밀도를 위한 많은 연구가 활발하게 되어 왔다. 스위칭 주파수를 높임으로써 컨버터의 소형화 및 경량화를 꾀할 수 있으나 스위칭 주파수를 높이게 되면 스위칭 손실이 증가하게 된다. 따라서 스위칭 손실을 저감하기 위한 기법이 적용되어야 한다. 본 연구에서는 이 중 부가적인 회로 없이 변압기의 누설 인덕턴스와 스위치의 출력 커패시터를 이용하여 영전압 스위칭이 가능한 영전압 스위칭(Zero-Voltage Switching) 위상천이(Phase Shift) 풀 브리지 컨버터를 이용하여, 영전압 위상천이 풀 브리지 컨버터의 동작원리를 해석하고 2kW의 출력을 갖는 영전압 스위칭 풀 브리지 컨버터를 설계한다. 각 모드별 동작을 스위치 도통 상태와 전압 전류 파형으로 분석하였다. 분석 결과, 영전압 스위칭이 도통 스위치들의 각 쌍 사이의 위상 변화에 의해 최대 효율을 달성하는 것을 확인하였다. 제안된 영전압 위상천이 풀 브리지 컨버터 설계를 검증하기 위해 컴퓨터 시뮬레이션 툴인 PowerSIM사의 PSIM을 이용하여 설계된 2kW 출력 전력을 갖는 영전압 스위칭 위상천이 풀 브리지 컨버터의 성능을 확인하였고, 실험을 통해 연구의 타당성을 입증하였다.
본 연구에서는 경량화를 위해 금속 링크를 탄소섬유/에폭시 복합재 링크로 대체하고자 파손 기준을 이용하여 복합재 링크가 주어진 하중 조건을 견딜 수 있는지를 평가하였다. 복합재의 파손 양상을 예측하기 위해 MMF 기준을 이용하였고, 기계적 시험을 수행하여 MMF의 기준 강도 파라미터를 구하였다. 연구결과 링크의 구멍 주위에서 응력집중이 발생하였고, 특히 굽힘 하중을 받을 때 링크 끝단과 구멍 주위에서 취약함이 드러났다. 파손 지수로부터 파손 양상을 예측하였고 매트릭스 인장 파손이 링크 끝단에서, 그리고 구멍 주위에서는 섬유의 압축 파손이 예측되었다. 본 연구를 통해 확보된 방법과 결과는 경량화를 위해 금속 부품을 탄소섬유/에폭시 복합재로 대체할 때 특정 하중 조건 하에서 복합재의 안전성을 평가하는 유용한 지침으로 활용할 수 있을 것이다.
Horizon Run 5 (HR5) is a cosmological hydrodynamical simulation which captures the properties of the Universe on a Gpc scale while achieving a resolution of 1 kpc. This enormous dynamic range allows us to simultaneously capture the physics of the cosmic web on very large scales and account for the formation and evolution of dwarf galaxies on much smaller scales. Inside the simulation box. we zoom-in on a high-resolution cuboid region with a volume of 1049 × 114 × 114 Mpc3. The subgrid physics chosen to model galaxy formation includes radiative heating/cooling, reionization, star formation, supernova feedback, chemical evolution tracking the enrichment of oxygen and iron, the growth of supermassive black holes and feedback from active galactic nuclei (AGN) in the form of a dual jet-heating mode. For this simulation we implemented a hybrid MPI-OpenMP version of the RAMSES code, specifically targeted for modern many-core many thread parallel architectures. For the post-processing, we extended the Friends-of-Friend (FoF) algorithm and developed a new galaxy finder to analyse the large outputs of HR5. The simulation successfully reproduces many observations, such as the cosmic star formation history, connectivity of galaxy distribution and stellar mass functions. The simulation also indicates that hydrodynamical effects on small scales impact galaxy clustering up to very large scales near and beyond the baryonic acoustic oscillation (BAO) scale. Hence, caution should be taken when using that scale as a cosmic standard ruler: one needs to carefully understand the corresponding biases. The simulation is expected to be an invaluable asset for the interpretation of upcoming deep surveys of the Universe.
Won Woo Choi;Youn Kyung Lee;Bum Chan Park;Do Nyun Kim
Architectural research
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제25권4호
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pp.61-72
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2023
The main factors that made Seoul's rapid population accommodation and urbanization possible in the mid-to-late 20th century were the ex-pansion of urban infrastructure, completion of the transportation system, and housing supply. The development of transportation and resi-dential development occurred simultaneously, and in particular, apartment complexes, a representative residential area in Seoul, were most influenced by Perry's neighborhood unit theory. The purpose of this study is to analyze the process of the physical environment of apartment complexes in the metropolitan area in response to development of transportation in the mid-to-late 20th century. The analysis sites are Jamsil Apartment Complex(1974), Dunchon Apartment Complex(1979), Mok-dong New Town(1983), Sanggye New Town(1985), Bundang New-town(1990) and Ilsan Newtown(1990), which were planned at the turning point of development of transportation and actively reflect the neigh-borhood unit theory. The analysis was conducted in three stages. Analyzing the status of transportation when the plan was established, deriv-ing the planning elements, and classifying the planning elements into walking, bus, car, and subway which is the representative transportation. The conclusions from the analysis are as follows. Firstly, completing the legal system and expanding the related infrastructure are essential. Secondly, in contrast to the increase in traffic volume, the pedestrian environment has been continuously improved. Thirdly, despite the emergence of new mode of transportation, there was a tendency to activate the linkage between transportation.
Yousry B.I. Shaheen;Ghada M. Hekal;Ayman M. Elshaboury;Ashraf M. Mahmoud
Structural Engineering and Mechanics
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제90권4호
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pp.371-390
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2024
Investigating the impact of openings on the structural behavior of ferrocement I-beams with two distinct types of reinforcing metallic and non-metallic meshes is the primary goal of the current study. Up until failure, eight 250x200x2200 mm reinforced concrete I-beams were tested under flexural loadings. Depending on the kind of meshes used for reinforcement, the beams are split into two series. A control I-beam with no openings and three beams with one, two, and three openings, respectively, are found in each series. The two series are reinforced with three layers of welded steel meshes and two layers of tensar meshes, respectively, in order to maintain a constant reinforcement ratio. Structural parameters of investigated beams, including first crack, ultimate load, deflection, ductility index, energy absorption, strain characteristics, crack pattern, and failure mode were reported. The number of mesh layers, the volume fraction of reinforcement, and the kind of reinforcing materials are the primary factors that vary. This article presents the outcomes of a study that examined the experimental and numerical performance of ferrocement reinforced concrete I-beams with and without openings reinforced with welded steel mesh and tensar mesh separately. Utilizing ANSYS-16.0 software, nonlinear finite element analysis (NLFEA) was applied to illustrate how composite RC I-beams with openings behaved. In addition, a parametric study is conducted to explore the variables that can most significantly impact the mechanical behavior of the proposed model, such as the number of openings. The FE simulations produced an acceptable degree of experimental value estimation, as demonstrated by the obtained experimental and numerical results. It is also noteworthy to demonstrate that the strength gained by specimens without openings reinforced with tensar meshes was, on average, 22% less than that of specimens reinforced with welded steel meshes. For specimens with openings, this value is become on average 10%.
연구배경: 압력보조환기법은 기계호흡으로부터 이탈시 최근에 많이 이용되는 인공환기법으로 적절한 압력보조 수준이 이탈 과정에 중요하며 특히 최소압력보조 (minimal pressure support) 수준에서 환자의 환기 상태가 적절하면 치료자는 인공 호흡기로 부터 여탈 및 기관내 관을 발관할 수 있다. 그러나 부적절한 최소압력 보조 수준의 적용은 환기 이탈 기간의 장기화나 이탈 실패를 초래할 수 있다. 본 연구는 이탈기 환자들이 최소압력보조 치의 범위를 알아보고 또한 최대 흡기유량과 총환기계 저항의 곱으로 구한 최소압력보조치의 계산값과 환자의 기관내 관 끝에서 실측한 값 사이의 차이를 비교함으로써 유도식으로 계산된 최소압력 보조 값의 임상적 유용성을 예측하고자 하였다. 방 법: 기저 질환이 호전되어 기계호흡으로부터 이탈이 가능한 환자 16명을 대상으로 폐 감시기 (CP-100 pulmonary monitor, Bicore, USA)를 이용하여 부가된 호흡일을 구한 후 최소압력보조의 수준을 직접 측정하였고, 이들 중 9예에서는 또한 유도식 (peak inspiratory flow rate$\times$total ventilatory system resistance=minimal pressure support)을 이용하여 최소합력보조의 수준을 구하였다. 결 과: 대상환자 16명중 14명에서 측정한 최소압력보조의 실측치는 4~12.5 cm$H_2O$로써 환자에 따라 차이가 심하였다. 대상 환자 중 2명에서 각각 15, 21 cm$H_2O$로써 높게 측정되었으나 기관내 관을 발관 후 내강이 기도 분비물로 심한 폐쇄가 발견되었다. 실측치를 측정한 16명중 9명에서 유도식을 이용하여 최소압력 보조의 계산치를 구하였으며 실측치와 계산치의 비는 평균 0.81로 실측치 보다 높게 나타나는 경향을 보였으나 실측치와 계산치의 상관 계수는 0.88(p=0.002)로 통계학적으로 유의한 상관관계를 보였다. 결 론: 압력보조환기법에 의한 이탈 시도시 최소압력보조 수준의 결정은 유도식을 이용하여 계산된 값을 적용하는 것이 치료자가 임의적으로 일정한 값을 적용하는 것보다 더 나을 것으로 사료된다.
목 적 : PA/IVS의 형태학적 및 혈역학적 다양성을 이해하고 최적의 치료방침을 결정하기 위하여 PA/IVS 신생아 환아들에서 심초음파기를 이용하여 우심실의 용적 및 유입부, 유출부의 크기를 측정하여 정상 신생아와 비교해 보았다. 방 법 : 2001년 1월부터 12월까지 청색증 및 심잡음으로 경북대학교병원 신생아실로 전원된 신생아 중 심초음파 검사로 PA/IVS로 진단받은 환아 8명을 대상으로 하였다. 심초음파 검사 당시의 대상환아의 나이는 평균 6.9일(생후 1-34일), 체중은 3,343 gm(2,970-4,000 gm)이고, 이중 남아가 5례, 여아는 3례였다. 대조군으로는 만삭아이면서 심질환이 없이 패혈증 의증이나 황달로 신생아실에 입원한 환아 10명을 대상으로 하였다. 심초음파 검사는 Acuson사의 Aspen 기기(7 Mh 탐촉자 장착)로 시행하여 super-VHS 비디오테이프에 녹화하였고, 기기안에 내장된 프로그램을 이용하여 우심실과 좌심실 용적, 대동맥판, 폐동맥판, 승모판, 삼첨판륜의 직경을 측정하고 대조군과 비교하였다. 결 과 : PA/IVS 환아들의 삼첨판륜의 Z-value는 $-3.69{\pm}2.80$(-8.4--0.45), 삼첨판륜/승모판륜의 직경의 비는 $0.69{\pm}0.15$(0.43-0.84)로 측정되었다. 삼첨판/승모판륜의 직경의 비와 삼첨판 Zvalue의 관계에서는 삼첨판/승모판륜의 크기의 비가 클수록 삼첨판륜의 Z-value가 컸다(r=0.885, P=0.003). 또한 판막성형술만 시행한 환아들 에서는 다른 치료를 시행한 환아들에 비해 우심실 용적과 삼첨판, 폐동맥판의 Z-value가 높았고, 삼첨판륜/승모판륜 직경의 비가 높았으나 통계학적 유의성은 없었다. 결 론 : PA/IVS 환아의 심초음파 평가에서 우심실 용적을 계측하는 것보다 삼첨판의 Z-value 및 삼첨판륜/승모판륜 직경의 비를 구하는 것이 계측방법도 간편하고, 환아의 치료방침 및 예후를 판정하는데 더 좋은 지표로 생각된다.
우리나라의 화물 통계는 다양한 기관에 의해 다양한 목적으로 구축되고 배포되고 있다. 그러나 각 기관별로 통계 수집 목적과 발표되는 통계의 형식 상이하여 자료의 활용성이 매우 제한적인 한계를 지니고 있다. 각 목적에 따라 수집된 원시자료는 특정 항목을 기준으로 집합화(aggregated)된다. 화물 통계에서 이 항목들은 대표적으로 품목, 수단, 출 도착지가 될 수 있다. 본 연구는 이러한 집합화의 과정을 다루고 있으며 다음의 세 가지 연구 목적을 가지고 있다. 우선, 기관별로 집계하고 발표하는 다양한 형태의 화물 물동량 자료를 총체적으로 살펴보고 이를 요약 하고자 한다. 둘째, 여러 기관에서 제시하는 물동량 자료를 수리적 형태로 표현하고자 한다. 셋째, 이 수리표현이 OR(Operations Research)기법을 적용한 네트워크모형에 어떻게 적용될 수 있는지를 타진하고자 한다. 국내 물동량 자료를 살펴본 결과 14개 기관이 각기 다른 목적으로 물동량 데이터를 제공하고 있었고, 물동량의 수리표현을 한 결과 4개의 집계수준이 도출되었다. 한편, 구축된 수리표현은 실제 자료와 연관하여 OR기법을 적용한 화물 네트워크 문제의 결정변수 및 입력 자료와 연관성이 있는 것으로 파악되었다. 비록 본 연구에서는 특정 정량적 연구 방법론을 적용하는 등 일반적인 연구논문의 형식을 따르지 않았다. 그 이유는 본 연구에서 다루는 자료의 종류가 국내 모든 화물 자료를 총 망라하고 있고, 그 자료로 공통적으로 이용할 수 있는 수식은 존재치 않기 때문이다. 본 연구의 의의는 국내 화물자료가 가진 한계와 적용방안을 총체적으로 살펴봄으로써 화물 네트워크 모형을 비롯한 화물 관련 연구의 발전을 위한 기초자료 확립을 위한 구체적인 방안을 찾는 방향을 제시했다는 것에서 찾을 수 있을 것이다. 본 연구가 제안하는 화물 데이터 구득의 한계는 최근 정부가 지향하는 정부 3.0의 필요성을 역설한다 할 수 있다.
유방암 환자의 방사선치료에 있어 치료도중(intrafractional) 및 분할 치료 간(intefractional)에 발생되는 오차를 측정하는 자동분석소프트웨어를 개발하였다. 오차 분석 결과는 3차원 입체조형 방사선치료를 임상에 적용하기에 앞서 적절한 치료계획용적(Planning Target Volume, PTV)을 설정하는 데 있어 매우 중요하다. 본 연구에서는 전자포탈영상장치(Electrical Portal imaging Device, EPID)로써 Portal Vision LC250 액체 충전형 이온화 검출기를 사용하였다(fast frame-averaging 모드, 초당 1.4 프레임, 256X256 픽셀). 12명의 환자에 대해 최소 7일 이상씩 영상을 획득하였다. 매 치료마다 평균 8 내지 9개의 영상을 각 빔에 대해 얻었다(분당 400 MU 선량률). 총 2,931 (720 측정을 포함하는)개의 영상을 정량적으로 분석할 수 있는 자동화 영상 분석 소프트웨어를 개발하였다. 이를 통해 호흡으로 인해 발생하는 치료도중 오차와 분할 치료간 발생하는 분할치료오차의 표준편차($\sigma$)들을 계산하였다. 신뢰 구간 95%로 임상표적체적(Clinical Target Volume, CTV)을 포함할 수 있는 PTV 마진은 $2\;(1.96\;{\sigma})$으로 계산되었다. 주로 호흡으로 인해 유발되는 치료도중오차를 보상하기 위해 필요한 PTV 마진은 2 mm에서 4 mm이었다. 반면에 분할 치료간 오차를 보상하기위해 필요한 PTV 마진은 7 mm에서 31 mm이었다. 12명의 환자에 대한 전체 평균오차는 17 mm이었다. 분할치료 간 오차는 호흡에 의해 유발되는 치료도중 오차에 비해 2배에서 15배까지 더 크게 나타났다. 유방암 치료에 있어 3차원 입체정형조사나 세기조절방사선치료(Intensity Modulated Radiation Therapy, IMRT)를 적용하기에 앞서 반드시 셋업 오차의 크기를 측정하여 PTV에 적절히 반영되어야 한다. 유방에 대한 3차원 입체정형조사나 세기조절방사선치료를 위해 반드시 필요한 것은 아니지만, 큰 PTV 마진을 줄여주기 위해서는 영상유도방사선치료(Image Guided Radiation Therapy, IGRT)가 매우 유용하게 이용될 수 있다. 전자포탈영상장치 들은 본 보고서에서 기술한 바와 같은 자동분석소프트웨어를 반드시 포함하여야 한다. 이를 통해 수많은 EPID 영상들을 자동화 처리하고 오차분석을 시행함으로써 각 병원의 임상적용 방법 및 환경에 따라 상이하게 나타날 수 있는 오차의 크기를 감안한 적절한 PTV마진을 구하는데 도움을 얻을 수 있다. 이러한 장치들은 또한 최소의 노력으로 환자 치료를 관찰할 수 있는 귀중한 정보를 제공해 준다.
본 연구는 선형가속기의 회전불균형의 영향으로 발생 되는 CBCT 영상의 setup 오차 변화를 분석하여, 회전불균형에 대한 정도관리의 필요성을 연구 하였다. CBCT 시스템의 3차원 체적영상모드를 이용하여 $360^{\circ}$ 회전과 $180^{\circ}$ 회전으로 Catphan503 팬텀과 균질 팬텀의 3차원 영상을 획득하였고, setup 오차를 측정하기 위해 나선형 CT의 기준영상과 함께 비교 분석 하였다. 표준 정도관리의 절차를 시행하여 정상적인 상태를 확인하고, 임의적으로 갠트리의 회전균형을 조절한 후, 균형상태와 불균형상태의 각각 CBCT 영상에 대하여 X, Y, Z, Roll, Pitch, and Yaw의 6차원적 관점에서 setup 오차를 측정하고 분석하였다. Setup 오차의 변화율은 갠트리 회전균형의 조정 전 후를 확인한 결과, 직교 좌표계는 $360^{\circ}$의 회전에서 X축 방향으로 0.6 mm, Y축 방향으로 0.5 mm, Z축 방향으로 0.5 mm의 최대 변화율을 보였다. $180^{\circ}$의 회전은 X축 방향으로 0.9 mm, Y축 방향은 0.2 mm, Z축 방향은 0.3 mm의 최대 변화율을 보였다. 또한 회전 변환계는 회전 불균형이 커질수록 평균적인 값의 차이가 점점 증가하였고, 최대값은 $1.1^{\circ}$를 나타내었다. 영상의 분해능은 균형 조정 전 후 영상분석 툴에서 2 lp/cm 차이를 나타내었다. CBCT 시스템의 정도관리는 기준 권고안을 만족하였다. 갠트리의 회전 불균형이 클 때, setup 오차의 직교 좌표계의 변화는 크지 않았으나, 회전 변환계의 변화율은 기준 권고 값인 $1^{\circ}$에 해당하는 값과 초과하는 $1.1^{\circ}$를 나타내었다. 이는 갠트리의 불균형이 setup 오차에 영향을 미치는 것을 알 수 있었으며, 또한 회전 변환계의 setup 오차에 대한 6차원적인 보정이 더욱 요구됨을 알 수 있다. 그러므로 정확하고 정교한 영상유도 방사선치료를 수행하기 위해서는 갠트리의 균형도를 확인해야 하며, 정도관리 항목으로 추가되어야 한다고 사료되어진다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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