Chloride is one of the most common threats to reinforced concrete (RC) durability. Alkaline environment of concrete makes a passive layer on the surface of reinforcement bars that prevents the bar from corrosion. However, when the chloride concentration amount at the reinforcement bar reaches a certain level, deterioration of the passive protection layer occurs, causing corrosion and ultimately reducing the structure’s safety and durability. Therefore, understanding the chloride diffusion and its prediction are important to evaluate the safety and durability of RC structure. In this study, the chloride diffusion coefficient is predicted by machine learning techniques. Various machine learning techniques such as multiple linear regression, decision tree, random forest, support vector machine, artificial neural networks, extreme gradient boosting annd k-nearest neighbor were used and accuracy of there models were compared. In order to evaluate the accuracy, root mean square error (RMSE), mean square error (MSE), mean absolute error (MAE) and coefficient of determination (R2) were used as prediction performance indices. The k-fold cross-validation procedure was used to estimate the performance of machine learning models when making predictions on data not used during training. Grid search was applied to hyperparameter optimization. It has been shown from numerical simulation that ensemble learning methods such as random forest and extreme gradient boosting successfully predicted the chloride diffusion coefficient and artificial neural networks also provided accurate result.

목 적 : 본 연구는 수술 전 양성 및 악성 간 병변 환자에 대하여 자유호흡기법(free breathing technique)을 사용하여 b-value (50, 500, 800, 1000)를 변환시켜 조영제 주입 전·후 현성확산계수가 어떤 수치적인 변화를 나타내는지 연구하고 악성 종양의 평가 자료로 유용한지 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 본 연구는 후향적 연구로써 임상윤리위원회(institutional review board, IRB)의 승인(PNUHIRB-17)을 얻어 진행하였으며 연구 기간은 2015년 11월 01일부터 2016년 01월 30일까지 부산 소재 일개 P대학교 병원을 내원하여 수술전 간 MRI 검사를 의뢰 받은 환자 38명을 대상으로 하였다. 연구에 사용된 프로토콜(protocol)은 본원에서 시행되고 있는 간 검사에 최적화된 검사기법(TR:5100 ms, TE: 79 ms, SPAIR, NEX: 6, b-value type: 50, 500, 800, 1000)으로 조영제 주입 전 축삭면 확산강조영상을 자유호흡기법으로 영상을 획득하고 PRIMOVIST 10 ml (Gd-EOB-DTPA) 주입후 20분 지연기(hepatobilliary phase)에 동일하게 반복 시행하였다. 사용된 확산강조영상은 SE single-shot EPI (echo planar imaging)을 이용하여 b-value값을 50, 500, 800, 1000 s/mm2으로 세분화하여 검사를 하였다. 정량적 평가시 Image J와 work station을 사용하여 평가 하였으며 세분화 되어있는 b-value 값에 따라 ADC map을 나타내고, 이에 대하여 병변에 관심영역을 설정하여 현성확산계수를 구하였다. 통계적 분석은 대응표본 t-Test를 사용하였으며, p < 0.05 일때 통계적으로 유의하게 평가되었다. 결 과 : 간세포암의 경우 조영제 주입 전과 후의 현성확산계수의 수치는 pre ADC (500, 800, 1000: 1.238, 1.040, 1.007 × 10-3 s/mm2), post ADC (500, 800, 1000: 1.225, 1.094, 1.002 × 10-3 s/mm2)를 나타내었다(p>0.05). 간전이암의 경우 pre ADC (500, 800, 1000: 1.450, 1.472, 1.332 × 10-3 s/mm2), post ADC (500, 800, 1000: 1.438, 1.441, 1.354 × 10-3 s/mm2)를 나타냈고(p > 0.05), 혈관종의 경우 pre ADC (500, 800, 1000: 1.591, 1.365, 1.217 × 10-3 s/mm2)와 post ADC (500, 800, 1000: 1.906, 1.614, 1.396 × 10-3 s/mm2)는 변화 있는 결과를 나타내었다(p>0.05). 결 론 : 결론적으로 양성 종양의 경우 조영제 주입 전과 후의 결과의 연관성이 크지 않았고, 규칙성이 없었다. 하지만 간세포암의 악성병변(LR-5)의 경우 조영제 주입 후가 양성 병변에 비해 통계적으로 의미 있게 낮은 현성계수의 값을 보였으며, 정성적 분석에 향상을 가져왔다. 본 연구에서 제시한 바와 같이 복부 확산강조영상의 경우 질병과 검사 순서에 따라 현성확산계수의 결과 값과 확산강조영상의 명확도가 다르게 측정 될 수 있으므로 조영 전과 후의 확산강조영상을 병행한다면 좋을 것이라고 사료되며, 조영후의 현성확산계수와 이용 가능한 검사 시퀀스를 병행한다면 양성 및 악성 질환 감별의 진단에 효율성을 가져올 것이라고 판단되었다

본 논문에서는 헤테로 애피택시(heteroepitaxy) 박막의 표면확산계수를 국부적으로 제어하여 표면에서 형성되는 나노구조물이 정렬되는 과정을 수치해석적으로 연구하였다. 격자 불일치 물질계(lattice-mismatched materials system)의 탄성변형에너지와 표면자유에너지, 그리고 습윤에너지를 고려하여 박막의 변형거동에 대한 지배방정식을 도출하였으며, 확산계수의 활성화 조건이 성장에 미치는 영향을 살펴보았다. 해석결과는 주기함수 형식으로 표면확산계수를 제어하면 표면구조물이 배열형태로 정렬됨을 나타내며, 이는 노광 및 식각 과정을 거쳐야 하는 포토리소그래피(photolithography)로부터 탈피한 바텀업(bottom-up) 방식의 공정방법에 규칙성을 부여하여 차세대 나노기기의 개발에 일조할 것으로 기대된다.

목 적 : 확산강조영상은 골격근 손상이 있을 때 조기에 근육의 신호강도 변화를 알 수 있고 양성과 악성 척추 압박골절의 감별 진단에 유용하다고 보고 되고 있지만 질환에 따른 현성확산계수(Apparent Diffusion Coefficient:ADC)의 연구는 많이 보고 되고 있지 않다. 이에 단순 압박 골절과 전이성 척추암이 b value에 따라서 어떠한 변화가 있는지를 알아보고자 본원에서 시행하고 있는 b value 0 400,1400(s/mm²)를 이용하여 각각의 Signal Intensity의 표준화된 값과 물 분자의 확산 정도를 수치화 하는 ADC, 그리고 신호대 잡음비(Signal to Noise:SNR)를 비교하였다. 대상 및 방법 : 2013년 3월부터 2013년 12월까지 MR판독에서 단순복합골절과 전이성 척추암을 의심하는 환자 중 전자의무기록상 확정된 환자로 두 질환 별로 11명씩 총 22명을 대상으로 하였고 평균연령은 각 질환 별로71.2, 56.6세다. 검사장비는 1.5 Tesla Achieva MRI시스템과 Syn-Spine Coil를 사용하였다. Sequence는 DWI SE-EPI Sagittal(Diffusion Weighted Imaging Spin Echo-Echo Planar Imaging Sagittal)영상으로 TR(ms) 1988, TE(ms) 68, FOV(mm) 300, Mat. 128×128, Thk.(mm) 4, Gap(mm) 0.4, Slice 13, b-factor(s/mm²) 0,400,1400의 Parameter를 이용하였다. 데이터 분석은 확산강조영상 b value 0(s/mm²) 영상에서 SI(Signal Intensity)가 높은 질환 부위에 ROI(Region of Interest)를 잡았고 정상부위는 질환부위 바로 위에서 측정하였다. MRIcro Program을 사용하여 b-value 0, 400, 1400(s/mm²)의 영상으로 각각의 SI를 구하였고 b-value의 각 영상을 가지고 Metlab Software를 이용하여 ADC map을 구하여 이 영상을 가지고 MRIcro Program을 사용해 동일한 위치에 ROI를 적용하여 ADC를 구하였다. 데이터 분석은 첫째 두 질환 별로 b value 0 기준으로 400, 1400(s/mm²)의 SI를 표준화하여 비교 분석하였고(SI400/SI0, SI400/SI0) 둘째 두 질환의 정상부위와 질환부위의 ADC와 SNR를 비교 분석하였다. 통계의 유의성은 MS Excel 의 T-Test를 이용하였다. 결 과 : 단순압박골절의 표준화 값(SI400/SI0, SI400/SI0)은 0.47±0.04, 0.23±0.03이고 전이성 척추암의 표준화 값 (SI400/SI0, SI400/SI0)은 0.57±0.07, 0.32±0.08로 나왔고 두 질환 별 표준화 값은 통계적으로 유의하게 나왔다 (p<0.05). 단순압박골절 질환부위의 b value 400(s/mm²)과1400(s/mm²)에 대한 ADC(mm²/s)는 1.70±0.16, 0.93±0.28이고 전이성 척추암은 1.24±0.21, 0.80±0.15로 측정되었다. 두 질환에서 b value 400(s/mm²)에 대한 ADC(mm²/s)는 통계적으로 유의하게 나왔으나(p<0.05) b value 1400(s/mm²)에 대한 ADC(mm²/s)는 유의하지 않았다(p>0.05). 단순압박골절과 전이성 척추암 질환부위의 b value(0/400/1400(s/mm²) 에 따른 SNR 보면 65.61±2.61/36.32±2.92/20.22±2.16, 48.40±2.72/39.27±7.51/23.02±6.25로 측정되었다. 결 론 : 위 연구는 본원에서 검사하고 있는 b value 0,400,1400(s/mm²)을 이용하여 연구를 하였으며 b value 400(s/mm²)에서 두 질환에서의 표준화 된 값과 현성확산계수의 확연한 차이가 있었다. 결론적으로 일반적인 척추 자기공명영상 검사와 병행하여 확산강조영상의 현성확산계수를 가지고 다양한 척추 질환에 적용시킨다면 보다 정확한 진단에 도움이 될 거라 사료된다. 본 연구의 제한점으로 다양한 b value를 적용하지 못했고 성별, 나이, 각 질환의 병기 및 시기, 전이암의 최초 발병 부위를 정립하지 않았으며 측정 부위를 조영제를 사용한 영상이 아닌 단순히 b value 0(s/mm²)에서 고신호 강도가 나오는 곳의 데이터로 결론을 도출한 점은 앞으로 보완해야 할 것이다.

To improve modeling performance of CALPUFF in predicting dispersions of methane as the greenhouse gas and hydrogen sulfide as odor inducing pollutants emitted from Daejeon Landfill, we conducted tracer experiments of C2H2 and compared calculated concentrations by CALPUFF model under different dispersion coefficients with those measured as the tracer. The PG (Pasquill-Gillford) and micro- meteorological options in determining the dispersion coefficients in CALPUFF were tested against the tracer measurements. The results show that the micro-meteorological option, in which the dispersion coefficients are calculated by a similarity theory in planetary boundary layer, leads to a better agreement with the measured tracer concentrations than ISC-PG option.

Self-diffusion coefficients of colloidal ass9Ciation structures in the aqueous solutions of anionic ammonium dodecyl sulfate (ADS) and cationic octadecyltrimethylammonium chloride (OTAC) surfactants were measured by pulsed-gradient spin echo NMR. The results were interpreted on the basis of the ADS/OTAC/water phase diagram. Crossing the phase boundaries, significant changes in self diffusion coefficients were observed and well correlated to the phase diagram. For the micelles their apparent radii were obtained from Stokes-Einstein equation. Their values were 15 for the ADS micelles and 54 a for the OTAC micelles, respectively. For vesicles which were formed spontaneously at different relative amounts of the surfactants and total surfactant concentrations, the radius was measured as 50 to 200 nm. This result is in fair agreement with those by TEM and light scattering.

멤브레인 여과 실험에서 얻어진 데이터 처리에 간단한 수치해석을 적용하여 삼투압(osmotic pressure) 과 구배확산계수(gradient diffusion coefficient)를 도출하는 새로운 방법론을 제시하였다. 삼투압과 구배확산계수는 이론 및 실험적으로 쉽게 구할 수 없는 물리적 특성치로서 멤브레인 여과의 특성 규명에 중요하다. 모델 라텍스 콜로이드의 여과시간에 따른 투과플럭스(permeate flux) 값과 이에 대한 수치적분과 수치미분 데이터로부터 분산된 입자농도의 함수인 삼투압 관계식을 구했다. 이로부터 계산된 열역학적 계수(thermodynamic coefficient)는 입자농도가 증가할수록 감소하는 거동을 보였고, 여기에 기존에 제시되어 있는 수력학적 계수(hydrodynamic coefficient)를 도입하여 구배확산계수를 산출하였다. 아울러, 본 연구에서 계산된 입자농도에 따른 구배확산계수의 결과와 동일한 멤브레인과 라텍스 콜로이드의 여과에 대해서 기존에 통계역학적 시뮬레이션으로 예측한 결과를 비교하였다.

고분자/용매계에서 물질전달현상에 이용되는 용매의 상호확산계수를 예측하기 위하여 기존의 UNFACFV을 적용한 확산식을 유도하였으며, 상호확산계수를 계산하였다. 또한, 새로운 모델식에 의하여 계산한 값을 실험치 및 Vrentas-Duda의 이론치와 비교하였다. 상화확산계수를 구하는데 필요한 자기확산계수는 Vrentas-Duda의 이론을 이용하고, 용매의 화학포텐셜의 농도 미분항은 original UNIFAC-FA와 modified UNIFAC-FV를 사용하였다. Flory-Hugginstlr을 이용한 Vrentas-Duda의 상호확산식은 용매의 화학포텐셜의 농도 미분항을 표현하기 위하여 매개변수 x를 온도와 농도에 무관한 상수로 가정한 단점을 가지고 있으나, 본 연구에서 제시한 방법에서는 이러한 가정이 없으며, 여러 가지 고분자/용매계(polyisobutylene homopolymer 및 polyisobutylene-poly(pmethylstyrene) copolymer와 cyclohexane, n-hexane, n-pentane, chloroform, toluene)에서의 상호확산계수를 잘예측하였다. 특히 PIB/toluene계의 경우, 본 논문에서 사용된 방법이 Vrentas-Duda 이론에 의한 것보다 실험치에 더 가까웠다. 또한, 아무런 가정이나 제약없이, 넓은 온도 및 농도 영역에서 고분자/용매계의 상호확산계수를 예측할 수 있는 좋은 방법임을 알 수 있었다.

The formerly proposed spectral model of turbulent burning velocity is refined for nonstoichiometric hydrocarbon mixtures. Refinements are made in regard to the following two points : (1) an effect of the diffusivity of deficient reactant on the turbulent burning velocity and (2) consideration of increasing laminar name thickness with a decrease in the laminar burning velocity A comparison between the predicted turbulent velocities and the measured ones is made. The predictions by the refined spectral model agree quantatively well with the experimental results in the regime of practical equivalence ratio, but not in the high and low equivalence ratio regime.

Experiment was performed in a newly developed wind tunnel with light system to determine the aerodynamic resistance and eddy diffusivity above the plug stand under artificial light. Maximum air temperature appeared near the top of the plug stand under artificial light. Since Richardson number was ranged from -0.07 to +0.01, the atmosphere above the plug stand in wind tunnel was in an unstable or near- neutral stability state. The average aerodynamic resistance at rear region of plug stand was 25 % higher than that at middle region. Eddy diffusivity(KM) linearly increased with the increasing air current speed. KM at air current speed of 0.9 m.s-1 was about two times as many as that at air current speed of 0.3 m.s-1. And average KM at the rear region was 15% lower than that at the middle region. These results indicated that the diffusion of heat and mass along the direction of air current inside the plug stand was different. It might cause the lack of uniformity in the growth and quality of plug seedlings. The wind tunnel developed in this study would be useful to investigate the effects of air current speed on microclimates and the growth of plug seedlings under artificial light in a semi- closed ecosystem.

콘크리트는 인장력에 취약한 재료적 특징을 갖기 때문에 콘크리트 구조물의 사용기간 중에 발생하는 균열은 내구성능 평가 시 필히 고려되어야 한다. 본 연구에서는 두 수준의 강도를 고려한 플라이애시 콘크리트를 배합하여 옥외 폭로 시험을 실시하였다. 노출 환경은 비말 조건으로 설정하였으며, 균열 폭이 콘크리트의 염화물 확산 거동에 미치는 영향을 평가하고자 각 배합의 시편에 0.1 mm 간격으로 최대 1.0 mm 까지의 균열 폭을 야기하였다. 그 후 3가지 수준의 노출기간(180일, 365일, 730일)을 고려하여 겉보기 염화물 확산계수 및 표면 염화물량을 산출하였다. 균열 폭의 증가에 따라 두 배합 모두 확산계수가 증가하였으며, 노출기간이 증가함에 따라 확산계수는 감소하였다. 또한 노출 기간이 증가함에 따라 균열 폭이 확산계수에 미치는 영향이 감소하였는데, 이는 염소 이온 기반 수화물이 콘크리트의 확산성을 저감시키기 때문으로 사료된다. 표면 염화물량 거동은 겉보기 염화물 확산계수 거동 대비 균열 폭의 증가에 따른 뚜렷한 변화 거동이 발생하지 않았으며, 고강도 배합에서 보통 강도 배합 대비 78.9 % ~ 90.7 %의 표면 염화물량을 나타내어 강도와의 상관관계를 갖는 것으로 판단된다.

양생조건에 따른 고로슬래그를 혼입한 콘크리트의 염화물 이온 확산계수의 변화를 관찰하기 위하여 GGBFS 혼입율 0%, 30%, 60%로 구분하고 W/B를 40%,50%,60%로, 양생조건을 기중양생과 수중양생으로 시험체를 제작하여 콘크리트 염화물 이온 확산계수 평가를 실시하였다. 평가결과 GGBFS의 치환율이 증가할수록 콘크리트 염화물이온 확산계수는 감소하였지만, 양생조건에 따른 확산계수 편차가 증가하는 것을 확인하였다. 특히 W/B가 증가할수록 그 차이는 증가하였으며. W/B 60% 조건에서 수중양생 대비 기중양생 시험체의 염화물 이온 확산계수는 2배 가까이 증가하는 것을 확인하였다.

해안 지역에 시공된 철근 콘크리트 구조물은 해수 중의 염소 이온에 의해 내부 철근이 부식하게 된다. 특히 해안지역에서는 해수에 침지되는 경우뿐만 아니라 조수간만 및 비래염분의 영향을 받기 때문에 이에 대한 고려가 필수적이다. 본 연구에서는 3가지 수준의 노출 환경(침지대, 간만대, 비말대)과 노출기간 180일, 365일, 730일을 고려하여 해양환경노출실험을 실시하였다. 대상 배합은 3가지 수준의 물-결합재 비 및 2가지 수준의 플라이애시 치환률(0 %, 30 %)을 고려하여 설정하였다. 모든 노출조건에서 플라이 애시 치환 배합이 OPC 배합 대비 낮은 겉보기 염화물 확산계수를 나타내었으며, 이는 플라이애시의 포졸란 반응이 원인으로 사료된다. 플라이애시 배합은 노출 기간 180일에서는 플라이애시 치환 배합이 OPC 배합 대비 최대 63 5 %의 감소율을, 노출 기간 730일 에서는 최대 55.8 %의 감소율을 나타내었다. 노출 조건에 따른 확산계수 거동을 평가한 결과, 플라이애시 치환 배합에서는 간만대, 침지대, 비말대 순으로 확산계수가 평가되었다. 간만대에서는 건습이 반복되어 염화물 이온의 침투가 빠르게 일어나는 것으로 보인다.

In this study, the chloride ion diffusion coefficient of ECC coated with silane-based protecting materials were evaluated. The evaluation was carried out according to NT BUILD 492. The test results show that when the protective material is applied to ECC, the chloride diffusion coefficient is reduced by 40-50%.

In this study, chloride penetration in a repaired concrete using magnesium polymer ceramic (MPC) was assessed based on the NT BUILD 492. To investigate the effect of repaired material on chloride penetration, a cylinder OPC concrete specimen was fabricated and attached on the surface with MPC. Then, chloride penetration test was carried out on the combined concrete sample at a constant applied voltage (30 V) for 6 hours. It was found that most of chloride sources was passed though the interface between OPC and MPC, resulting in a loss of chloride in the material. Thus, it is needed to modify the conventional chloride penetration test for the repaired concrete specimen.

시공지연 등으로 발생한 콜드조인트는 전단력에 취약하며 염화물 침투 및 확산을 촉진시킨다. 본 연구는 압축 및 인장하중과 콜드 조인트 조건을 고려한 1년 양생된 콘크리트의 염화물 확산계수를 분석하였으며 선행연구인 91일 재령의 결과와 비교하였다. 91일 재령결과와 비교할 때, 하중을 재하하지 않은 일반적인 경우에는 건전부에서는 10.7%, 콜드조인트에서는 10.5%로 낮게 평가 되었다. 건전부와 콜드조인 트의 감소율의 차이는 비슷하지만 염화물 확산계수는 콜드조인트에서 크게 발생하였다. 압축력 30%의 경우 건전부는 하중재하시 발생된 공 극압밀로 인하여 확산계수가 감소하였다. 콜드조인트 콘크리트의 경우 365일 재령은 91일 재령보다 압축력 30%일 경우 10.9%, 압축력 60%일 경우 5.8% 확산계수가 낮게 평가되었는데, 이는 장기간 수중양생에 따른 지속적인 수화반응에 의해 확산계수가 낮게 평가되었기 때문이다. 인 장력의 경우 압축부와는 다르게 동일 수준의 인장하중과 재령, 콜드조인트 유·무에 따른 확산계수의 차이가 비교적 크지 않았다. 이는 콘크리 트가 1년 재령임에도 불구하고 인장력에 취약한 재료적 특성인 미세균열이 지배적인 영향으로 작용하였기 때문이다.

This paper presents evaluation of diffusion coefficient, passed charge, and compressive strength considering 3 substitution ratios of fly ash(0%, 30%, and 50%) and 3 different W/B ratios(37%, 42%, and 47%). Also, the relationships among diffusion coefficient, passed charge, and compressive strength are investigated focusing on the results at 28 days and 180 days. With increasing replacement ratio of FA and decreasing W/B, the resistances to chlorides(diffusion coefficient and passed charge) are improved. At 28 days and 180 days, linear relationship are observed between strength and resistance to chloride on the whole.