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의료영상 분석에서 인공지능 이용 동향 (Trends in the Use of Artificial Intelligence in Medical Image Analysis)

  • 이길재;이태수
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.453-462
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    • 2022
  • 본 논문에서는 의료 영상 분석 분야에서 이용되고 있는 AI(Artificial Intelligence)기술을 문헌 검토를 통해 분석하였다. 문헌 검색은 중심어(keyword)를 사용하여 PubMed, ResearchGate, Google 및 Cochrane Review의 문헌 검색을 수행했다. 문헌 검색을 통해 114개의 초록을 검색하였고 그 중 16개의 중복된 것을 제외하고 98개의 초록을 검토했다. 검토된 문헌에서 AI가 응용되고 있는 분야는 분류(Classification), 국소화(Localization), 질병의 탐지(Detection), 질병의 분할(Segmentation), 합성 영상의 적합도(Fit degree) 등으로 나타났다. 기계학습(ML: Machine Learning)을 위한 모델은 특징 추출을 한 후 신경망의 네트워크에 특징 값을 입력하는 방식은 지양되는 것으로 나타났다. 그 대신에 신경망의 은닉층을 여러 개로 하는 심층학습(DL: Deep Learning) 방식으로 변화되고 있는 것으로 나타났다. 그 이유는 컴퓨터의 메모리 량의 증가와 계산속도의 향상, 빅 데이터의 구축 등으로 특징 추출을 DL 과정에서 처리하는 것으로 사료된다. AI를 이용한 의료영상의 분석을 의료에 적용하기 위해서는 의사의 역할이 중요하다. 의사는 AI 알고리즘의 예측을 해석하고 분석할 수 있어야 한다. 이러한 이해를 위해서는 현재 의사를 위한 추가 의학 교육 및 전문성 개발과 의대에 재학 중인 학습자를 위한 개정된 커리큘럼이 필요해 보인다.

KIM-112 처리가 벼 도복관련형질에 미치는 영향 (Lodging Related Traits of Rice Plants as Affected by ′KIM -112′ Application)

  • 최충돈;김순철;이수관
    • 한국작물학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.218-223
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    • 1990
  • 벼 기계이항답에서 후기의 도복을 경감시켜 농작업의 효율성을 높이고 수량손실을 방지하기 위하여 개발중인 도복경감제 'KIM-112'의 효과를 검토하고자 처리시기 및 약량을 달리하여 수행한 시험결과를 요약하면 다음과 같다. 1. KIM-112의 출수전 30일-5일 처리는 간장을 크게 단축시켰는데 10a당 1g 처리에서는 처리시기에 따라 10-17%, 2g 처리에서는 16-23%의 간장단축효과가 있었다. 2. 절간장 단축정도는 처리시기에 따라 다르게 나타났는데 출수전 30일 처리에서는 5절간이 약 50%정도 단축되었으며 처리시기가 늦어질수록 상위절간의 단축이 커지는 경향이었고, 약량별로는 2g 처리가 다소 높았다. 3. 간장과 도복지수와는 간장이 길어질수록 도복지수가 높아지는 정의 관계가 있었으며, 특히 1절간장과 4절간장이 도복지수에 크게 영향을 미쳤다. 4. KIM-112는 간벽 간경 간기중 등의 도복형질에는 영향을 미치지 않았고, 좌절중의 증대와 간장단축에 따른 moment의 감소로 내도복성을 향상시켰으며, 도복지수는 좌절중 moment 이삭중과 높은 상관이 있었다. 5. 약제처리시기와 약량에 따라 출수가 1-4일 지연되었으며, 수장이 짧아짐에 따라 수당립수가 다소 적었으나 도복이 되지 않아 등숙율의 향상으로 수량은 약간 증수되었다.

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폴리도파민으로 코팅된 다공성 PCL/PLGA 복합 폴리머 지지체를 이용한 흉선상피세포의 3차원 세포배양 (Three-Dimensional Culture of Thymic Epithelial Cells Using Porous PCL/PLGAComposite Polymeric Scaffolds Coated with Polydopamine)

  • 최승미;이도영;임예선;황선영;송원훈;정영훈;윤식
    • 생명과학회지
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    • 제33권8호
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    • pp.612-622
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    • 2023
  • 생체 면역조직에서는 면역세포의 성장, 분화에 있어서 매우 중요한 역할을 수행하는 면역조직 기질세포가 존재하며, 이들은 서로 연결된 3차원적인 그물구조를 형성하면서 그 사이의 공간에 위치한 면역세포와의 상호작용을 통해 다양한 면역반응을 수행한다. 따라서 생체환경을 모사한 면역세포의 배양이 이루어지기 위해서는 면역세포들이 상호작용할 수 있는 3차원적 면역조직 기질세포 뼈대의 구축이 매우 중요한 의의를 지닌다. 특히 면역반응에서 핵심적인 기능을 수행하는 T세포의 생존, 성장 및 분화에 있어서 필수적인 역할을 하는 흉선상피세포에 대한 3차원적 배양은 T세포의 연구에 필수적으로 요구되지만, 아직 이에 관한 연구가 거의 이루어지지 않은 실정이다. 본 연구에서 흉선상피세포는 폴리도파민으로 코팅된 PCL 및 PCL/PLGA 지지체에서 비코팅군에 비해 부착 및 성장이 촉진되었다. 또한 폴리도파민으로 코팅된 지지체에서 흉선상피세포를 배양하였을 때 2차원 배양군에 비해 흉선세포형성촉진인자의 유전자 발현이 더 증가하였다. 따라서 본 연구는 면역조직 기질세포의 3차원 배양 기술의 개발에 크게 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

상수도관망 내 데이터 불확실성에 따른 절점 압력 예측 ANN 모델 수행 성능 비교 (Comparison of ANN model's prediction performance according to the level of data uncertainty in water distribution network)

  • 장혜운;정동휘;전상훈
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제55권spc1호
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    • pp.1295-1303
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    • 2022
  • 안정적인 수도 공급을 위한 상수도관망의 역할이 더욱 주목받음에 따라 비정상 상황에 대한 신속한 탐지와 적절한 대처 역시 중요시되고 있다. 장치에 의존한 탐지기법 등 기존의 방법론에는 한계가 존재하므로 데이터를 이용한 모델 기반의 방법이 개발되었다. 하지만 상수도관망 내 측정 데이터는 불확실성을 가져 실제 사용량과 다르다. 따라서 본 연구에서는 기계학습 방법의 하나인 인공신경망 모델을 이용하여 상수도관망 압력값을 예측함에 있어 데이터 불확실성의 영향을 조사한다. 정규분포를 따르는 임의의 값을 고려하여 데이터에 측정치 오류를 형성하고 측정치 오류 여부 및 종류에 따라 총 9가지 데이터를 인공신경망 모델을 통해 예측해 경향성을 비교한다. 분석을 통해 데이터 불확실성이 증가할수록 모델 성능이 감소하며, 출력데이터의 측정치 오류가 모델 성능에 미치는 정도가 더 큼을 확인하였다. 특히 입력데이터와 출력데이터의 측정 오차 크기가 동일한 경우 예측 정확도는 각각 72.25%, 38.61%로 큰 차이를 보였다. 따라서 ANN 모델 예측 성능 향상을 위해서는 입력 데이터보다 출력데이터인 주절점의 측정 오류 크기를 줄이는 것이 중요하다.

호우 영향예보를 위한 수문학적 정량강우예측(HQPF) 개선 연구 (An Improvement Study on the Hydrological Quantitative Precipitation Forecast (HQPF) for Rainfall Impact Forecasting)

  • 신윤후;김성민;지용근;이영미;김병식
    • 한국방재안전학회논문집
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    • 제15권4호
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    • pp.87-98
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    • 2022
  • 최근 짧은 시간 동안 많은 강우가 내리는 국지성 집중호우가 빈번히 발생하고 이로 인한 침수피해가 증가하고 있다. 국지성 집중호우로 인한 피해를 예방하기 위하여 기상청이 제공하는 지역 앙상블 예측시스템(Local ENsemble prediction System, LENS)과 관측자료와 동네예보 자료를 활용한 기계학습과 확률 매칭(Probability Matching, PM) 기법을 이용하여 수문학적 정량강우예측정보(Hydrological Quantative Precipitation Forecast, HQPF)을 개발하였다. 국지성 집중호우로 인한 침수피해 대비를 위한 호우 영향정보로 HQPF를 생산하고 있지만, 낮은 강우강도에 대하여 과대예측하는 경향이 나타났다. 본 연구에서는 HQPF의 예측정확도 향상과 과대예측 성향을 개선하기 위하여 머신러닝 학습자료 기간확대, 앙상블 기법 분석 및 확률매칭(PM) 기법 프로세스 변경을 통하여 HQPF 개선하였다. 개선된 HQPF의 예측성능을 평가하기 위해 2021년 8월 27일 ~ 2021년 9월 3일 장마전선으로 인한 호우 사례를 대상으로 예측성능 검증을 수행하였다. 10 mm 이하의 강우에 대하여 예측정확도가 크게 향상되었고, 관측과 유사한 발생가능성 및 강우영역을 예측하는 등 과대예측 성향이 개선되었음을 확인하였다.

가시광선과 중적외선 영역의 무보정 파장 변조 분광법을 이용한 O2와 NO 가스 농도 측정에 관한 연구 (Study on Gas Concentration Measurement of O2 and NO Using Calibration-free Wavelength Modulation Spectroscopy in Visible and Mid-Infrared Region)

  • 송아란;주근희;김강현;황정호;김대해;이창엽
    • 한국가스학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.70-77
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    • 2023
  • 인체의 건강과 환경 오염으로 인해 대기환경 규제가 강화되었고 배출가스 저감 목표가 높아지면서 가스 측정법에 관한 관심이 늘어나고 있다. 측정법에는 표본 방식이 주로 사용되고 있으나 공간적 시간적 측정 한계로 인해, 실시간 In-situ 방식인 레이저 흡수분광법이 주목받고 있다. 본 연구에서는 파장 변조 분광법을 연구하였고 무보정 알고리즘에 대하여 설명하였다. 개발된 알고리즘은 46개의 다중 흡수선을 반영할 수 있도록 변경하였고 가시광선과 중적외선 영역의 광 흡수 신호 분석에 적용하였다. 추가로 레이저 변조 매개변수에 대한 차이를 분석하였고 다양한 농도 조건의 O2, NO 가스 측정 실험을 통해 성능을 검토한 결과, 선형성은 R2O2=0.99999, R2NO=0.99967로 나타났다.

CBAM에 기반한 화학 교사의 역량 평가에 관한 관심도와 실행 수준 분석 (An Analysis of Chemistry Teachers' Stages of Concern and Level of Use on Competency Assessment Based on CBAM)

  • 김성기;김현정
    • 과학교육연구지
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    • 제47권1호
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    • pp.24-36
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    • 2023
  • 이 연구에서는 2015 개정 교육과정에서 도입과 함께 강조된 역량 평가에 관해 화학 교사를 대상으로 관심도와 실행 수준을 알아보았다. CBAM에 기반하여 설문지가 개발되었으며, 총 123명의 화학교사 응답이 분석되었다. 관심도와 실행 수준은 단계별 빈도를 조사하였으며, 이후 인구통계학적 변인에 따른 교차 검증을 진행하였다. 관심도 분석 결과, 대부분의 교사가 3 단계(운영적 관심, 26.8%)와 2 단계(개인적 관심, 19.5%)에 머물러 있었다. 더불어 인구통계학적 변수 중 예비교사 기간 중 관련 교육 경험 여부가 통계적으로 유의미하였다. 실행 수준의 경우 III 수준(기계적)이 가장 높은 빈도로 나타났고(26.8%), 그다음으로 I 수준(오리엔테이션, 22.8%), II 수준(준비, 13.8%) 순이었다. 실행 수준 또한 예비교사 기간 중 관련 교육 경험 여부에 따라 실행 수준에 통계적으로 유의미한 차이가 있었다. 역량 평가에 대한 관심도와 실행 수준의 Spearman 상관계수가 .298로 정적 상관관계가 있었다. 이상의 결과를 바탕으로 화학 교사의 역량 평가에 대한 관심도와 실행 수준을 높이기 위한 시사점을 논의하였다.

LINC+사업 성과 분석에 관한 연구 (A Study on the Performance Analysis of LINC+ Program)

  • 서경화;김창숙;이주영;한정희;김현수;한영진;정영진
    • 융합정보논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.186-192
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    • 2022
  • 본 연구는 U대학교 LINC+ 사업을 통한 교육과정 개발 및 교육환경 개선이 직무교육훈련에 미치는 영향을 확인하고자 협약산업체 110곳을 대상으로 조사하였다. 연구결과, 핵심역량과 직무역량은 현장실습과 교육환경에서 각 5.73점으로 나타났고, 직무성과는 OJT 5.58점, 교육환경이 5.74점으로 유의하였다(p<0.05). 교육과정의 적합성 및 교육환경과 채용성과의 관련성은 OJT 5.73점, 교육훈련기간에서 현장실습 5.74점, 교육환경 5.79점, 직무재교육/교육훈련비에서는 OJT 5.73점, 교육환경 5.79점으로 유의하였다(p<0.05). 또, 산업체 응답자의 86.3%에서 LINC+사업 교육과정 이수학생에서 1~6개월 직무기간이 단축되었고, 신입사원 교육비가 절감되었다고 응답하였다. 따라서, U대학교 LINC+사업은 산업체의 요구를 반영한 교육과정 운영과 산업체 현장과 동일한 교육환경 개선으로 직무적응기간 단축과 신입사원 교육비 절감효과를 확인할 수 있었다.

국내 제조기업의 경쟁력과 수출: 대기업과 중소기업의 비교를 중심으로 (Competitiveness and Export Performance in Korean Manufacturing Enterprises : Focusing on the Comparison of Conglomerates and SMEs)

  • 이동주
    • 무역학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.1-26
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    • 2018
  • 본 연구는 2000년부터 2016년까지 국내 제조기업 중 수출기업을 대상으로 기술적 효율성(TE) 및 총요소생산성(TFP)을 추정하고 TFP와 수출 간의 관계를 분석하였다. 특히 TFP는 기술진보(TC), 기술적 효율성 변화(TEC), 규모 효과(SE)로 분해하였으며, 각각에 대해 대기업과 중소기업을 구분하여 분석결과를 비교하였다. 먼저 기술적 효율성(TE)의 경우 2008년 금융위기 이후 대폭 하락하는 등 한국 경제가 외부충격에 매우 취약한 것으로 나타났으며, 현재 국내 경제의 성장을 견인하고 있는 전자, 자동차, 기계 부문 등의 효율성이 낮게 나타나 개선이 필요하다고 할 수 있다. 또한 비철을 제외한 대부분의 제조업 세부 산업에서 대기업의 효율성이 중소기업보다 높은 것으로 나타났다. 총요소생산성(TFP)의 경우 TFP 변화의 대부분은 기술진보(TC)에 의한 것으로 노동 및 자본의 효율적인 결합이나 규모의 효과는 거의 영향이 없는 것으로 나타나 기업 내부의 체질 개선이 시급하다고 할 수 있다. 또한 2008년 금융위기의 충격으로 인한 변동성이 대기업보다 중소기업에서 훨씬 크게 나타나 외부의 경제 충격은 대기업보다 중소기업에 더 큰 악영향을 미치는 것으로 나타났다. 그리고 TFP 분해요소 중 중소기업의 TC만 수출에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타나 수출 증대를 위해서는 중소기업의 경우 기술개발을 촉진하기 위한 R&D 지원이 필요하며, 대기업의 경우 효율성과 규모 효과를 수출과 연계하기 위한 수출 시장별, 경쟁 기업별, 품목별로 차별화된 전략을 마련할 필요가 있다.

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산업용 냉동기의 원격 제어 및 운전 상태 모니터링을 위한 시스템 구현 (Implementation for the Remote Control and Operational Status Monitoring Systems of the Industrial Ice Machine)

  • 정진욱;진교홍;황민태
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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    • 제8권9호
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    • pp.169-178
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    • 2018
  • 냉동기는 얼음을 만드는 기계이다. 이를 제조 및 판매하는 회사는 대부분 중소기업으로, 판매 후 사후 관리에 어려움을 겪고 있다. 사후관리의 어려움은 대부분 구매처의 불필요한 고객 서비스 요청에 기인하며, 이 요청은 결국 판매처와 구매처의 불필요한 비용 지출로 이어진다. 하지만 재정적으로 열악한 냉동기 제조 기업은 이 비용을 최대한 줄이고자 한다. 뿐만 아니라, 국외에 냉동기를 판매하고 싶어도 사후 관리 때문에 주저하고 있는 상황이다. 이러한 이유로 냉동기 제조업체는 직접 방문 없이 원격지에서 냉동기의 상태를 확인하고 적절한 조치를 취할 수 있는 시스템을 필요로 하고 있다. 따라서 본 논문에서는 원격지에서 냉동기의 상태를 모니터링하고 필요에 따라 제어할 수 있는 냉동기 원격 제어 및 운전 상태 모니터링 시스템을 구현하였다. 개발된 시스템을 통해, 냉동기 제조업체와 냉동기 구매업체는 냉동기의 상태를 빠르게 파악함으로써 즉각적으로 고장에 대응할 수 있다. 게다가, 판매 후 유지보수 및 관리를 효율적으로 할 수 있어 비용절감에 큰 효과가 있을 것으로 예상된다.