This study investigates the behavior of bentonite, used as a buffer material in deep geological disposal systems, in the context of pore morphology under the influence of field-collected groundwater conditions. The bentonite was processed into block form using cold isostatic press (CIP) and subsequently analyzed for its pore morphology in situ using synchrotron X-ray computed tomography (CT) within the field-collected groundwater environment. Bentonite buffers play a critical role in deep geological disposal systems by preventing contact between disposal containers and groundwater. Bentonite typically exhibits swelling upon contact with water, forming few layers of water molecules between its structural layers. However, the presence of ions such as K+ and Cl- can lead to a sharp reduction in swelling pressure. Loss of swelling pressure could negatively impact the integrity of future deep geological disposal systems, making its assessment crucial. This study involves processing various types of bentonite, including natural Na-type bentonite, into block forms and subjecting them to exposure in both deionized water and field-collected groundwater conditions. Internal pore morphology changes were measured using Xray CT technology.

Metakaolin-based geopolymers have shown promise as suitable candidates for 14C immobilization and final disposal. It has been shown that the physicochemical properties of metakaolin wasteforms meet, and often far exceeding, the strict compression strength and leaching acceptance criteria of the South Korea radioactive waste disposal site. However, it is not possible to analyze and characterize the internal structure of the geopolymer wasteform by conventional characterization techniques such as microscopy without destruction of the wasteform; an impractical solution for inspecting wasteforms destined for final disposal. Internal inspection is important for ensuring wastes are homogenously mixed throughout the wasteform and that the wasteform itself does not pose any significant defects that may have formed either during formulation and curing or as a result of testing prior to final disposal. X-ray Computed Tomography (XCT) enables Non-Destructive Evaluation (NDE) of objects, such as final wasteforms, allowing for both their internal and external, characterization without destruction. However, for accurate quantification of an objects dimensions the spatial resolution (length and volume measures) must be know to a high degree of precision and accuracy. This often requires extensive knowledge of the equipment being used, its precise set-up, maintenance and calibration, as well as expert operation to yield the best results. A spatial resolution target consists of manufactured defects of uniformed dimensions and geometries which can be measured to a high degree of accuracy. Implementing the use of a spatial resolution target, the dimensions of which are known and certified independently, would allow for rapid dimensional calibration of XCT systems for the purpose of object metrology. However, for a spatial resolution target to be practical it should be made of the same material as the intended specimen, or at least exhibit comparable X-ray attenuation. In this study, attempts have been made to manufacture spatial resolution targets using geopolymer, silica glass, and alumina rods, as well as 3D printed materials with varying degrees of success. The metakaolin was activated by an alkaline activator KOH to from a geopolymer paste that was moulded into a cylinder (Diameter approx. 25 mm). The solidified geopolymer cylinder as well as both the silica glass rod and alumina rod (Diameter approx. 25 mm) we cut to approximately 4 mm ± 0.5 mm height with additional end caps cut measuring 17.5 mm ± 2.5 mm height. All parts were then polished to a high finish and visually inspected for their suitability as spatial resolution targets.

목적: 전안부 빛간섭단층촬영기(3D OCT-1 Maestro, Topcon, Japan)로 콘택트렌즈 착용에 따른 ‘각막, 전방각, 망막’의 변화와 안압 차이에 대해 알아보았다. 방법 : 연구대상은 건강한 성인 39명(23.92±2.09세)을 대상으로 하였다. 그룹은 총 2그룹으로 콘택트렌즈를 착용하는 실험군 17명(23.53±1.85세)과 콘택트렌즈를 착용하지 않는 대조군 22명 (24.23±2.17세)을 대상으로 하였다. 전안부 빛간섭단층촬영기를 사용하여 ‘각막두께, 전방각, 시신경유두비 및 망막신경섬유층’을 측정하였고, 비접촉 안압계를 사용하여 안압 측정 후 실험군과 대조군의 차이를 비교 및 분석하였다. 모든 실험은 13시에서 17시 사이에 진행하였다. 결과 : 두 그룹 간의 각막 두께 평균값 차이는 34.65 μm로 통계적으로 매우 유의한 차이를 보였고(p<0.001), 안압 또한 3.04 mmHg의 차이를 보이며 통계적으로 매우 유의한 결과를 나타냈다(p<0.001). 그러나 전방각, 시 신경유두비, 망막 신경 섬유층 두께에서는 모두 유의한 차이는 없었다(p>0.050). 착용기간과 일간 착용 시간에 따 른 각막 두께, 안압, 전방각 그리고 시신경 유두비는 모두 음의 상관관계를 보였으나, 망막 신경 섬유층 두께와의 상관관계는 없었다. 결론 : 본 연구에서는 콘택트렌즈 착용에 따른 각막 및 안압, 시신경 유두비의 변화가 유의한 것으로 나타났다. 따라서 콘택트렌즈 착용자는 여러 안과적 치료와 수술에 있어서 보다 더 정확하고, 변별력 있는 기준이 확립되어 야 할 것이라 사료된다.

강풍, 폭우 등 이상기후의 대형화와 빈도 증가로 인해 나무가 부러지거나 쓰러지는 훼손이 증가하고 있으나 나무 내부의 공동, 부후 등 구조적 결함은 육안조사로 판별이 어렵기 때문에 예측을 통한 사전대응에 한계가 있다. 비파괴 음파단층촬영은 나무에 미치는 물리적 훼손을 최소화하면서 내부결함을 추정하는 방법으로 내부결함 진단에 효율적이 나 수종별 정확도에 차이가 발생하기 때문에 현장적용 전 측정결과의 신뢰성 분석이 선행되어야 한다. 이번 연구는 우리나라 대표 수종인 소나무와 은행나무 노거수를 대상으로 음파단층촬영의 신뢰성 검증을 위해 침입성 드릴저항 측정을 교차 적용하여 목재 내부결함을 측정하고 평가결과를 비교하였다. 두 집단 간 결함부 측정 평균값에 대한 t검정 결과 소나무는 통계적으로 유의한 차이가 없는 반면, 은행나무는 유의성에 차이가 있었다. 선형회귀분석 결과 두 수종 모두 드릴저항그래프의 결함이 증가할 때 음파단층영상 결함이 증가하는 양의 상관관계를 보였다.

Metal three-dimensional (3D) printing is an important emerging processing method in powder metallurgy. There are many successful applications of additive manufacturing. However, processing parameters such as laser power and scan speed must be manually optimized despite the development of artificial intelligence. Automatic calibration using information in an additive manufacturing database is desirable. In this study, 15 commercial pure titanium samples are processed under different conditions, and the 3D pore structures are characterized by X-ray tomography. These samples are easily classified into three categories, unmelted, well melted, or overmelted, depending on the laser energy density. Using more than 10,000 projected images for each category, convolutional neural networks are applied, and almost perfect classification of these samples is obtained. This result demonstrates that machine learning methods based on X-ray tomography can be helpful to automatically identify more suitable processing parameters.

이 논문은 재료의 전기 전도도 분포를 재구성하는 전기임피던스 단층이미지 기법(electrical impedance tomography; EIT)을 제시한다. 이 문제는 구조물 표면의 전극에서 측정된 전위와 계산된 전위의 차를 최소화하여 전기 전도도의 공간적 분포를 재구성하는 최적화 문제로 정의된다. 전류 입력 시 전위를 구하는 정해석 문제의 수학적 모델로서 완전전극모델(complete electrode model; CEM)을 사용하였다. 완전전극모델은 전기 포텐셜에 대한 라플라스 방정식과 전류 입력에 따른 경계조건들로 구성되는 경계값 문제이다. 완전전극모델 해의 정확성을 검증하기 위하여 유한요소법을 이용해 구한 원형 구조물의 전위해와 Technology Computer Aided Design(TCAD) 소프트웨어를 사용해 얻은 결과를 비교하였다. 완전전극모델의 지배방정식과 경계조건을 구속조건으로 하는 최적화 문제를 라그랑주 승수법(lagrange multiplier method)을 이용해 비구속 최적화 문제로 전환하고 라그랑지안의 1차 최적화 조건으로부터 전극에서의 전위 차를 최소화하는 최적의 전기전도도 분포를 도출 하였다. 원형 균일영역의 전기 전도도 분포를 재구성하는 역해석 예제를 통해 완전전극모델 기반 EIT 프레임워크의 적용성을 검토하였다.

노거수는 사람으로 따지면 노년기에 해당하여 다른 나무에 비해 기후변화 등 환경변화에 취약하며, 강한 바람과 눈 피해로 가지 부러짐, 쓰러짐 등 큰 피해를 받을 수 있다. 이러한 위험요인으로부터 노거수를 건강하게 보존하기 위해서는 체계적인 진단과 정기적인 모니터링이 이루어져야 한다. 다행히 천연기념물로 지정한 노거수를 대상으로는 ｢문화 재보호법｣에 따라 5년마다 정기조사를 실시하고 ｢천연기념물(식물) 상시관리 지침｣에 따라 예방적 모니터링을 하고 있다. 모니터링 항목으로는 나무 생육상태 진단을 위해 수세, 수형, 신초, 잎 크기, 가지고사, 병해충, 토양 건습도 등을 조사하고 있으나 항목은 정성적으로 평가되며, 육안조사 위주의 주관적 판단에 따라 생육진단이 이루어지고 있어 조사자에 따라 평가에 차이가 발생할 수 있다. 객관적인 생육상태 평가를 위해 생장추, 천공저항, 사이고미터(Shigometer), X-ray 등의 방법이 사용되고 있으나 생장추와 천공은 나무에 구멍을 내기 때문에 나무에 물리적 영향을 미치거나 직접적인 부후 확산의 가능성이 있고, 사이고미터는 조사자와 측정 환경에 따른 값의 변화폭이 크고 수목에 따라 정확도에 차이가 있을 수 있다. 천연기념물 노거수나 보호수의 경우 물리적으로 구멍을 뚫는 천공 방식을 적용하는데 한계가 있기 때문에 비파괴적으로 나무 내부를 진단하고 정량적으로 생육상태를 평가할 수 있는 단층촬영방법을 적용할 수 있다. 국내에 관련 연구는 거의 없는 실정으로 본 연구는 내부 단층촬영법을 이용해 노거수 생육상태 평가 연구의 기초자료 구축을 목적으로 한다. 조사는 2018년 3월 ~ 2018년 7월 동안 천연기념물 노거수 및 보호수로 지정된 느티나무, 매실나무, 소나무 10주를 대상으로 PiCUS 장비를 이용해 음파 단층촬영(sonic tomography) 및 전기저항 단층촬영(electric resistance tomography)을 실시하였다. 두 단층촬영 결과를 종합하여 나무 내부의 생육상태를 진단하고 대상 나무의 부후(decay)와 공동(cavity) 유무, 위치, 부후수준, 훼손된 목재 면적(damaged areas) 등을 도출하였다. 음파 및 전기저항 단층촬영법은 노거수 생육현황 조사시 육안조사를 보완하여 생육진단의 정확성을 높이고 측정 결과를 정량화하며 생육상태 모니터링 DB 구축에 도움이 될 수 있을 것이다. 나무 내부단층촬영법은 2000대 초부터 국외를 중심으로 연구가 이루어졌으나 국내 자생 수종을 대상으로 진행된 바가 거의 없으며 노거수 등 직경 1m 이상의 나무를 대상으로 한 연구도 미흡한 실정이다. 본 연구는 나무 내부단층촬영법을 시범 적용한 연구로 후속적으로는 주요 자생 수종에 본 방법을 적용하여 장비의 정확성을 검증하는 기초 연구를 실시하고, 다음 단계로 이를 활용해 노거수 생육상태를 객관적으로 진단할 수 있는 평가기준을 마련하여 천연기념물 노거수와 보호수를 효율적으로 관리해야 할 것이다.

Teeth and bones are highly mineralized tissues containing inorganic minerals such as calcium phosphate, and a growing number of evidences show that their mineral content is associated with many diseases. Although the quantification of mineral contents by micro-computed tomography(micro- CT) has been used in diagnosis and evaluation for treating bone diseases, its application for teeth diseases has not been well established. In this study, we attempted to estimate a usefulness of a high-resolution micro-CT in analysis of human teeth. The teeth were scanned by using the Skyscan 1172 micro-CT. In order to measure tooth mineral content, beam hardening effect of the machine was corrected with a radiopaque iodinecontaining substance, iodoacetamide. Under the maximum resolution of 6.6 μm, X-ray densities in teeth and hydroxyapatite standards were obtained with Hounsfield unit (HU), and they were then converted to an absolute mineral concentration by a CT Analyzer software. In enamel layer of cusp area, the mean mineral concentration was about 2.14 mg/mm3 and there was a constant mineral concentration gradient from the enamel surface to the dentinoenamel junction. In the dentin of middle 1/3 of tooth, the mean mineral concentration was approximately 1.27 mg/mm3 and there was a constant mineral concentration gradient from the outer of root to the pulp side, ranging from 1.3 to 1.06 mg/mm3. In decay region of dentin, the mineral content was gradually decreased from the intact inner side to the decayed surface. These results suggest that high-resolution micro-CT can be as a useful tool for non-invasive measurement of mineral concentration in teeth.

느티나무, 팽나무, 은행나무 노거수를 대상으로 수간 내부 건강도 단층촬영을 통해 수목의 내부 피해 도를 조사하였다. 단층촬영 결과, 전반적으로 수간 내부의 건강부위 비율은 팽나무>느티나무>은행나무 의 순으로 나타났고, 부후부위는 은행나무>느티나무>팽나무의 순으로 나타났으며, 공동부위는 은행나 무>느티나무>팽나무의 순으로 나타났다. 은행나무의 경우 외관상으로는 공동부위가 나타나지 않았지만 내부적으로는 부후가 진행된 수목도 있었다. 공동부위의 증가로 수간 부러짐 등의 피해가 나타날 수 있 으므로 수간 내부 단층촬영을 통해 내부 부후 상황을 정밀하게 조사·분석함으로써 노거수의 생육상태 를 파악할 수 있으며, 내부단층촬영은 노거수 보호관리에도 응용될 수 있을 것이다.

The mammary gland tumor (MGT) is the most common neoplasia in intact female dogs. Of these, 50% are malignant and metastasis to the other sites are often occurred. Therefore, it is very important for decision of treatment plan and prognosis to differentiate benign tumor from malignancies. Calcification of MGT is a very important imaging finding. The purpose of this study was to investigate the radiological and computed tomographic images of the MGT and the morphology and distribution of calcifications in the MGT using the Breast Imaging Reporting and Data System classification. A total of 42 dogs with MGT were included in this study. The dogs were divided into two groups into benign and malignant groups based upon histologic or cytologic results. The appearance of calcification in the tumor on radiographs and CT images was analyzed for the HU value of pre- and post-contrast injection, margin, surface, and shape of the tumor and the lymph node abnormalities. On radiographs, the positive predictive value of malignant and benign tumors was 72.72 and 85.71%, respectively. On CT examinations, the positive predictive value of malignant and benign tumors was the same value of 83.33%. The maximum diameter of the tumor and the presence of abnormal lymph nodes on CT images showed a strong correlation with malignancies. Therefore, it is thought that radiographs and CT provide useful information for evaluating MGT in dogs.

This study aimed to compare chin deviation in angle measurement on posteroanterior(PA) cephalogram and computed tomography (CT). Chin deviation was assessed as menton(Me) deviation in angle measurement on PA cephalogram and CT images of 35 patients who had orthognathic surgery (19 male and 16 female with average age of 22.1±3.33yr). The difference between the Me deviation was calculated and statistical analysis was performed to compare the deviation direction and asymmetry severity on the two imaging modalities. There was statistically significant difference in the difference of Me deviation between PA cephalogram and CT by one-simple t-test (p<.05). The mean difference of Me deviation was 2.21°± 1.84°. The maximum difference of Me deviation was 8.64°. There were statistical agreements in the deviation direction (k =0.82, p<.05) and in the severity of facial asymmetry (k =0.37, p<.05). The difference of the deviation direction was detected in 2 patients (5.71 %). The difference of the severity of facial asymmetry was in 15 patients (42.86%). The chin deviation in angle measurement might be different between PA cephalogram and CT in some patients.

Composite resins are developed as restorative materials to improve esthetics and mechanical properties. To improve the physical properties of resin material, resin filler have to be added. However, no imaging method is adopted for resin filler distribution. Optical coherence tomography (OCT) is a optical imaging technique to delineate microscopic structures within biological tissue. The OCT application to dental composites resin and its filler is not described yet. So, this new and advanced optical method is needed for clinical application for evaluation of dental composite resin. To analyze the spatial distribution of dental composite resin and to evaluate the resin restoration in cavity, frequency domain optical coherence tomography (FD-OCT) was used for their analysis. Resin restored tooth was prepared. For morphological observation, serially sectioned teeth, conventional X-ray taking and micro computed-tomography (CT) images were compared with OCT images. The experiment has done to evaluate the success of the resin restoration using 3 dimensional structure OCT image. In this research, OCT is evaluated as a new technique to image resin restoration. The evaluation of resin restored tooth was performed by OCT. Inappropriate restoration such as marginal adaptation, large porosities, internal integrity and poor contour could be detected. Resin filler also could be checked by OCT. The distribution, number, regularity and size of resin filler can be differentiated from several commercial products. Considering the characteristics of the OCT, it can be used to evaluate the defects of resin restoration, resin filler distribution, and internal integrity between resin material and tooth structure. The OCT can be considered to be a new and advanced method for the evaluation of resin restorations.

CT scan 시 X-ray tube는 환자를 중심으로 360° 회전을 하기 때문에 산란선은 모 든 방향에서 발생한다. 임상에서 환자의 피폭을 감소시키기 환자의 흉·복부 전면만을 차폐하고 환자 후면이나 측면에서 발생되는 산란선에 대한 차폐는 시행하고 있지 않 다. 두부(Brain) CT 검사 시 흉부 및 복부에 입사되는 산란선을 ion chamber로 측정 하여 그 분포를 확인하고 두부 CT 검사 시 발생되는 산란선의 분포를 통해 기존 차폐 방법의 적정성을 평가 하고자 한다. 연구결과 gantry angle이 클수록, 전면보다 후면에 서 산란선이 많이 발생했다. 두부 CT 검사 시 발생되는 산란선에 의한 피폭을 최소화 하기 위해 가급적 gantry angle을 작게 줄 수 있도록 환자 두부의 위치를 조정하여 검 사를 하거나 납치마를 이용하여 환자의 흉·복부를 차폐할 경우 전면 뿐 아니라 양 측 면과 후면을 납치마를 이용하여 차폐를 해야 할 것이다.