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소의 경골에서 유도초음파의 위상속도와 피질골 두께 사이의 상관관계
이강일,Lee, Kang-Il 한국음향학회 2011 韓國音響學會誌 Vol.30 No.1
In the present study, the phase velocities of guided ultrasonic waves such as the first arriving signal (FAS) and the slow guided wave (SGW) propagating along the long axis on the 12 tubular cortical bone samples in vitro were measured and their correlations with the cortical thickness were investigated. The phase velocities of the FAS and the SGW were measured by using the axial transmission method in air with a pair of unfocused ultrasonic transducers with a diameter of 12.7 mm and a center frequency of 200 kHz. The phase velocity of the FAS measured at 200 kHz exhibited a very high negative correlation with the cortical thickness and that of the SGW arriving after the FAS showed a high positive correlation with the cortical thickness. The simple and multiple linear regression models with the phase velocities of the FAS and the SGW as independent variables and the cortical thickness as a dependent variable revealed that the coefficient of determination of the multiple linear regression model was higher than those of the simple linear regression models. The phase velocities of the FAS and the SGW measured at 200 kHz on the 12 tubular cortical bone samples were, respectively, consistent with those of the S0 and the A0 Lamb modes calculated at 200 kHz on the cortical bone plate. 본 연구에서는 생체 외 조건에서 12개의 관형 피질골 샘플에 대하여 피질골 샘플의 축방향을 따라 전파하는 first arriving signal (FAS) 및 slow guided wave (SGW)와 같은 유도초음파의 위상속도를 측정하고, 각각의 위상속도와 피질골 두께 사이의 상관관계를 고찰하였다. FAS 및 SGW의 위상속도는 12.7 mm의 직경 및 200 kHz의 중심 주파수를 갖는 한 쌍의 비집속형 초음파 변환기와 함께 공기중에서 축방향 전파법을 이용하여 측정되었다. 200 kHz에서 측정된 FAS의 위상속도는 피질골 두께와 매우 높은 음의 상관관계를 나타냈으며, FAS 이후에 수신되는 SGW의 위상속도는 피질골 두께와 높은 양의 상관관계를 나타냈다. FAS 및 SGW의 위상속도를 독립변수로 하고, 피질골 두께를 종속변수로 하는 단순 및 다중선형회귀모델의 결과로부터 다중선형회귀모델의 결정계수가 단순선형회귀모델의 결정계수보다 높게 나타났다. 또한 12개의 관형 피질골 샘플에 대하여 200 kHz에서 측정된 FAS 및 SGW의 위상속도는 각각 판형 피질골에 대하여 200 kHz에서 계산된 S0 및 A0 램 모드의 위상속도와 잘 일치하였다.
Ultrasonic Diagnosis of Osteoporosis
이강일,윤석왕,Lee, Kang-Il,Yoon, Suk-Wang The Acoustical Society of Korea 2010 韓國音響學會誌 Vol.29 No.e2
Osteoporosis is a skeletal disease characterized by two factors: reduced bone mass and microstructure disruption of bone tissue. These symptoms increase bone fragility and can contribute to eventual fracture. In recent years, quantitative ultrasound (QUS) technologies have played a growing role in the diagnosis of osteoporosis. Most of the commercial bone sonometers measure speed of sound and/or broadband ultrasound attenuation at peripheral skeletal sites. However, QUS parameters are purely empirical measures that have not yet been firmly linked to physical parameters, such as bone strength or porosity, and the underlying physics for their variations in cancellous bone is not well understood yet. This paper reviews the QUS technologies for the diagnosis of osteoporosis and also addresses several theoretical models, such as the Biot model, the scattering model, the stratified model, and the modified Biot-Attenborough model, for ultrasonic wave propagation in bone.
해면질골에서 위상속도 및 감쇠계수 측정에 의한 구조적 특성 평가
이강일,Lee, Kang-Il 한국음향학회 2009 韓國音響學會誌 Vol.28 No.7
Trabecular-bone-mimicking phantoms consisting of parallel-nylon-wire arrays were used to investigate correlations of phase velocity and attenuation coefficient with structural properties in trabecular bone. Trabecular separation (Tb.Sp) of the 7 trabecular-bone-mimicking phantoms ranged from 300 to $900\;{\mu}m$ and volume fraction (VF) from 1.6% to 8.7%. Phase velocity and attenuation coefficient of the phantoms were measured by using a through-transmission method in water, with a matched pair of broadband unfocused transducers with a diameter of 12.7 mm and a center frequency of 1 MHz. Phase velocity and attenuation coefficient at 1 MHz decreased almost linearly with increasing Tb. Sp and increased almost linearly with increasing VF. The simple and multiple linear regression models with phase velocity and attenuation coefficient as independent vanables and Tb.Sp and VF as dependent variables demonstrated that the coefficients of determination for the prediction of VF were higher than those for the prediction of Tb.Sp. The results obtained in the trabecular-bone-mimicking phantoms consisting of parallel-nylon-wire arrays were consistent with those in human trabecular bone suggesting that the structural properties can be estimated from the measurements of phase velocity and attenuation coefficient in trabecular bone. 해면질골에서 위상속도 및 감쇠계수와 구조적 특성 사이의 상관관계를 고찰하기 위하여 나일론 줄을 평행하게 배열하여 제작된 해면질골 팬텀이 이용되었다. 7개의 해면질골 팬텀의 골소주 간격 (trabecular separation; Tb.SP)은 $300\;{\mu}m$부터 $900\;{\mu}m$까지 분포하였으며, 골용량 비율 (volume fraction: VF)은 1.6%부터 8.7%까지 분포하였다. 해면질골 팬팀의 위상속도 및 감쇠계수는 12.7 mm의 직경 및 1 MHz의 중심 주파수를 갖는 한 쌍의 광대역, 비집속형 초음파 변환기와 함께 수중에서 투과법을 이용하여 측정되었다. 1 MHz에서 측정된 위상속도 및 감쇠계수는 Tb.Sp이 증가함에 따라 거의 선형적으로 감소하였으며, VF이 증가함에 따라 거의 선형적으로 증가하였다. 위상속도 및 감쇠계수를 독립변수로 하고 Tb.Sp 및 VF을 종속변수로 하는 단순 및 다중선형회귀모델로부터 VF 예측을 위한 결정계수가 Tb.Sp 예측을 위한 결정계수에 비하여 높게 나타나는 것을 알 수 있었다. 이와 같이 나일론 줄을 평행하게 배열하여 제작된 해면질골 팬텀에서 나타나는 결과는 사람의 해면질골에서 나타나는 결과와 잘 일치하였으며, 해면질골에서 위상속도 및 감쇠계수 측정으로부터 구조적 특성 평가가 가능하다는 것을 알 수 있었다.
플로우 펌프기법을 이용한 포천지역 화강 풍화토의 함수특성곡선
이강일,이준용,백원진,Lee, Kang-Il,Lee, Joon-Yong,Back, Won-Jin 한국농공학회 2009 한국농공학회논문집 Vol.51 No.1
Flow pump technique was used in order to determine the soil-water characteristic curve of weathered granite soils in Pocheon area. This technique enables measurement to be more convenient and accurate as it is based on the CU condition of triaxial compression test. Besides, it is also able to measure dry and moisture curves continuously since the test is controled by means of a computer automatically. In this study, not only a hydraulic conductivity of weathered granite soils at fully saturated state in Pocheon area, but also a soil-water characteristic curve throughout unsaturate flow tests were determined. In addition, Brooks and Corey's model and Genuchten's model were used to simulate the soil-water characteristic curve. On the basis of the simulation an unsaturate hydraulic conductivity was predicted.
골다공증 여성에서 요추골 밑 대퇴골 부위의 골밀도와 종골 음속 사이의 상관관계
이강일,최민주,Lee, Kang-Il,Choi, Min-Joo 한국음향학회 2009 韓國音響學會誌 Vol.28 No.6
In this in vivo study, correlations of lumbar and femoral bone mineral densities (BMDs) with calcaneal speed of sound (SOS) were investigated in 36 osteoporotic women. Areal BMDs of the L2-L4 lumbar spine and the right femoral neck were measured by using dual energy X-ray absorptiometry (DEXA). SOS of the right calcaneus was measured by using ultrasound bone densitometry. Pearson's correlation coefficient (r) and level of significance (p) were used to evaluate the correlations between measurements. Lumbar BMD was highly correlated with femoral BMD (r=0.81). Lumbar and femoral BMDs exhibited similar comparable negative correlations with age (r=-0.52 and r=-0.55). A moderate negative correlation was found between calcaneal SOS and age (r=-0.45). Calcaneal SOS was significantly correlated with lumbar and femoral BMDs, with a higher correlation with femoral BMD rather than with lumbar BMD (r=0.54 and r=0.62). However, calcaneal SOS may not be an optimum index for the estimation of BMD of the most important fracture sites, such as the lumbar and the femur, because it showed lower correlations with lumbar and femoral BMDs compared to that with calcaneal BMD. Therefore, the development of a quantitative ultrasound technology for the direct measurement of acoustic properties at the lumbar and the femur is required to estimate BMD of these sites more accurately. 본 in vivo 연구에서는 36명의 골다공증 여성을 대상으로 요추골 및 대퇴골 부위의 골밀도와 종골 음속 사이의 상관관계를 조사하였다 2-4번 요추골 및 우측 대퇴골 경부의 단위면적당 골밀도는 이중에너지 X-선 흡수계측법을 이용하여 측정되었다. 우측 종골의 음속은 초음파 골밀도 측정기를 이용하여 측정되었다. 각 측정값 사이의 상관관계를 분석하기 위하여 Pearson 상관계수 (r) 및 유의수준 (p)이 이용되었다. 요추골 골밀도와 대퇴골 골밀도 사이에는 매우 높은 양의 상관관계가 나타났다 (r=0.81). 요추골 및 대퇴골 골밀도는 연령과 음의 상관관계를 보였다 (r=-0.52 및 r=-0.55). 종골 음속과 연령 사이에도 음의 상관관계가 나타나는 것을 알 수 있었다 (r=-0.45). 종골 음속은 요추골 및 대퇴골 골밀도와 비교적 높은양의 상관관계를 보였으며, 요추골 골밀도보다 대퇴골 골밀도와 더 높은 상관관계를 나타냈다 (r=0.54 및 r=0.62). 그러나 이는 종골 음속이 종골 골밀도와 갖는 상관관계에 비하여 낮으므로 종골 음속은 골절률이 가장 높은 요추골 및 대퇴골부위의 골밀도를 평가하기에 최적의 지표가 아님을 알 수 있었다. 그러므로 요추골 및 대퇴골 부위의 골밀도를 보다 정확히 평가하기 위하여 이 부위의 음향특성을 직접 측정할 수 있는 정량적 초음파 기술을 개발할 필요가 있다.
전산유체역학을 활용한 자주도하장비 문교 상태의 저항 및 자항 성능 평가
이인수(I. Lee),서정화(J. Seo),석우찬(W. Seok),유재훈(J. Yoo),이강일(K.I. Lee),김도헌(D.H. Kim),이남훈(N. Lee),이성오(S.O. Lee),이신형(S.H. Lee) 한국전산유체공학회 2020 한국전산유체공학회지 Vol.25 No.4
In this study, numerical simulations were conducted for resistance and self-propulsion performance for an amphibious rig in ferry mode. They were performed under conditions of h/T=4.5, 2.0 and head angles of both 180 and 90 degrees using SNUFOAM, based on open source CFD toolkit OpenFOAM. A double body method was adopted for free surface flow. Thrust was modeled with a body force method in self propulsion tests. The results of resistance tests showed drag forces according to the depth and head angle conditions and presented differences in the drag forces. In order to investigate the differences, the pressure, velocity, and vorticity distribution near the amphibious rig were identified. From self propulsion tests results, the thrusts and powers at the self propulsion point were estimated and compared with the thrust diagram to confirm the self propulsion performance.
이강일(Lee, Kang Il),고영춘(Ko, Young Chun) 한국미술교육학회 2011 美術敎育論叢 Vol.25 No.3
정서지능은 많은 학자들에 의해서 인간의 감성정도를 측정하는 도구로 사용되고 있다. 따라서 이 논문은 학교벽화를 통하여, 학생들에게 지식중심의 교육과정뿐 만 아니라, 학교환경 속에서 정서를 활성화하여 시대가 요구하는 바람직한 인간상을 구현하는데 목적이 있다. 학교벽화가 학생의 정서지능 바람직한 영향을 준다면 벽화에 의한 정서의 활성화 교육이 가능하다고 본다. 따라서 본 논문은 벽화가 제작된 초등학교를 대상으로 하여 학교벽화의 관심도에 따른 정서지능의 관계성을 분석하였다. 그 결과, 벽화 관심도가 높은 학생일수록 정서이입 및 정서조절에는 긍정적인 영향을 주었으나 정서표현에서는 이와는 반대로 줄어드는 경향성을 보였다. 한편 정서인식에서는 벽화 관심도가 중간보다 다소 위의 값을 가질 때 정서인식을 가장 잘하고 있음을 알 수 있었다. 그럼에도 불구하고 벽화의 관심도가 높은 학생일수록 전체적인 정서가 높아 감을 알 수 있었다. 따라서 학교 외벽, 건물 벽 및 담벼락 등에 벽화그리기는 학생들의 정서적 환경개선에 큰 밑 걸음이 될 것이다. Emotional intelligence has been used as tools to measure a man’s sensitivity by many social scientists. The purposes in this paper is to search a method for activating the emotional intelligence by the school mural. Improving emotional intelligence by appreciating school mural, the activation of the emotional intelligence by the mural is possible. And so, this paper analyzes relations between the interest level of the school mural and the emotional intelligence in H-elementary school having the mural on outside of the wall. As a result, the higher the interest level of the school mural is, the more effective each emotional empathy and control of the students become. But, the higher the level is, the more decreased emotional expression become. On the other hand, emotional perception is very good when the interest level of the school mural is situated above average value. As a whole, the higher the interest level of the school mural is, the more effective the total emotion of the students become. Therefore, painting on the external wall of a building and the surface of a wall must be drawn to enhance emotional environments and situations of students.