• 디지털융복합연구
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• 제14권6호
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• pp.513-518
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• 2016

다양한 연구결과에도 불구하고 전신진동운동이 인체에 미치는 기전은 명확히 제시되고 있지 않으며, 진동이 하지관절의 운동역학적 변화에 대해 분석한 연구는 미비한 실정이다. 그러므로 이 연구는 어떠한 하지관절의 운동역학적 변인이 수직점프 능력에 영향을 미치는지 분석하고자 한다. 최근 6개월간 하지에 정형외과적 병력이 없는 건강한 성인 남성 5명과 여성 5명은 5분간 30Hz의 전신진동운동을 실시한 전 후로 스쿼트 점프를 각각 3회씩 실시하였고, 수직점프 시 하지관절의 운동역학적 변화를 분석하기 위하여 3D 영상분석 시스템을 활용하였다. 대상자들의 스쿼트 점프 높이는 전신진동운동 처치 이후 향상되는 것으로 나타났으며, 발목과 무릎관절에서 하지관절 모멘트와 파워가 증가하는 것으로 나타났다. 그러나 지면반력 값과 엉덩관절의 모멘트와 파워는 전신진동운동의 처치 전 후에 통계적으로 유의한 차이가 나지 않는 것으로 나타났다. 30Hz의 전신진동운동을 실시한 결과 발목과 무릎관절은 진동이 인체내 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났으나 엉덩관절의 경우 부정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권6호
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• pp.581-586
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• 2008

기존의 수 mN급의 MEMS 고체 추진제 추력기는 실제 마이크로/나노 위성체의 킥모터,지능탄(Smart bomb)의 측추력기로 응용하기에는 추력 레벨이 너무 낮다는 한계가 있었다. 이 연구에서는 고체 추진제의 연소 면적을 증대시킴으로써 추력 레벨이 향상된 MEMS 고체 추진제 추력기의 제작 가능성을 확인하고 연소 실험을 통해서 구조체의 안정성을 확인하였으며 직접 추력을 측정하여 수백 mN급의 단위 추력기를 개발하였다. 연소 챔버와 노즐, 덮개 층은 감광성 유리 기판을 이용하여 제작하였으며 마이크로 점화기는 파이렉스 기판 위에 300 ㎚ 높이의 니켈과 크롬을 페터닝(patterning)하여 제작하였다. 마이크로 점화기의 성능 해석과 실험을 통한 검증을 수행하여 고체 추진제의 점화를 위한 공급 전력을 계산하였으며 힘 센서를 통하여 추력기의 추력을 측정하였다. 측정된 추력은 K=15와 20인 경우에 300, 600 mN 이었다.

• 지능정보연구
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• 제16권3호
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• pp.1-14
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• 2010

역전파 알고리즘은 오랫동안 부도예측모형 관련한 연구에 많이 적용되어왔다. 역전파 알고리즘을 사용하기전에 필히 고려해야 할 중요한 요소들로는 네트워크 구조, 학습요소, 정규화 방법 등이다. 하지만 신경망 성과를 향상시키기 위한 네트워크 구조 및 학습요소 최적화 관련한 연구는 기존의 연구들에서 많이 이루어 졌지만 데이터 정규화와 관련한 연구는 아직 많이 이루어지지 않았다. 따라서 본 연구에서는 유전자 알고리즘을 기반으로 하는 정규화 기법을 제시하였다. 최적의 입력데이터 정규화를 위하여 본 연구에서는 우선 각각의 서로 다른 정규화 기법들을 동일 가중치를 두어 일반화 시켰으며 유전자 알고리즘을 이용하여 최적의 가중치를 찾음으로써 최적화된 입력변수 정규화가 이루어지도록 하였다. 제안한 방법론을 검증하기 위하여 부도예측 데이터를 이용하여 실험을 하였으며 제안하는 방법과 기존 다른 방법들간의 비교를 통하여 그 타당성을 검증하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제21권4호
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• pp.339-344
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• 2000

기도에 존재하는 섬모는 인체의 방어기전으로서 중요한 역할을 하며 섬모운동의 장애는 여러 가지 기도질환을 유도하는 원인이 된다. 본 연구에서는 기도 내 섬모의 운동을 생채 내에서 측정할 수 있는 시스템을 개발하여 섬모 운동 주파수(ciliary beat frequency, CBF)를 autoregressive(AR) 스펙트럼 분석을 통하여 정량화하였다. 생체 내에서 운동하고 있는 섬모의 주파수를 측정하기 위해서 레이저와 광섬유 프루브를 사용하는 광전신호(photoelectric signal)방법을 응용하였다. 섬모운동에 의해 산란된 레이저 빛은 광섬유 프루브에 의해 탐지되어 포토 다이오드에서 전기적인 신호로 전환된다. 시리얼 통신을 통하여 PC로 전송된 디지털 섬모운동 신호는 화면에 디스플레이 되며 AR 스펙트럼 방법에 의해 실시간으로 CBF가 결정될 수 있다. 인체의 비강 중비갑개 전단부(anterior end of middle turbinate)에서 직접적으로 프루브를 적용하여 획득된 신호를 분석하였다. 8명의 정상인에 대하여 분석한 결과 CBF는 5에서 10Hz 사이에서 분포했으며 평균적으로 7.3$\pm$1.1Hz 값을 나타냈다. 이는 현재까지 알려진 CBF 값과 유사한 결과이며 측정된 값들의 표준편차도 또한 보고된 결과와 유사한 양상을 나타냈다. 본 연구 결과는 약물에 대한 섬모운동의 영향 및 질별 발달 과정에서의 섬모 운동의 변화 분석 등의 임상 연구에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.103-104
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• 2017

본 연구에서는 다중회귀분석모형(MLRM)과 MODIS (MODerate resolution Imaging Spectroradiometer) LST (Land Surface Temperature) 자료를 이용하여 전국 공간토양수분을 산정하였다. 공간토양수분을 산정하기 위한 과정은 크게 두가지로 구분된다. 첫 번째로 기존의 MODIS LST 자료를 조건부 합성 보정기법을 적용하여 실측 LST 자료와 비교하여 위성 LST 자료가 갖고 있는 오차를 보정하였다. 그 결과, 조건부 합성 보정기법을 적용하기전 전국 71개 지상 관측지점에서 관측한 실측 LST와 MODIS LST의 R2는 전체 평균 0.70으로 어는정도 유의성 있는 상관관계를 나타냈으나 조건부 합성 보정기법을 적용한 후 실측 LST와 MODIS LST의 R2는 전체 평균 0.92로 상당히 크게 향상됨을 알 수 있었다. 두 번째로 보정된 MODIS LST를 이용하여 다중회귀분석 모형을 개발하고 토양수분을 예측하는 단계로 입력자료로 위성영상 자료와 관측자료를 융합하여 사용하였다. 위성영상 자료로는 보정된 MODIS LST와 MODIS NDV를 구축하였고 일단위 강수량 및 일조시간의 기상자료는 기상청으로부터 전국 68개 지점에 대해 구축하여 IDW 공간보간기법을 이용한 공간자료로 구축하였다. 토양수분 결과를 비교하기 위한 관측 토양수분은 자동농업기상관측(Automated Agriculture Observing System, AAOS)지점에서 2013년 1월부터 2015년 12월까지의 실측 일단위 토양수분 자료를 구축하여 사용하였다. 다중회귀분석 모형은 각각의 입력자료를 독립인자로서 조합하여 12개의 시나리오를 만들었다. 시공간적 경향을 고려하기 위하여 계절별, 토양 토성(soil texture)를 구분하여 회귀분석을 실시하였다. 관측 토양수분과 모의 토양수분을 비교한 결과 $R^2$가 0.80 (철원), 0.90 (춘천), 0.80 (수원), 0.63 (서산), 0.77 (청주), 0.82 (전주), 0.52 (순천), 0.63 (진주), 0.99 (보성)로 높은 상관성을 보였다. 본 연구에서는 토양수분을 예측하기 위한 인자 중 가장 민간함 LST를 보정하지 않는 토양수분 예측 방법은 상당한 오차를 포함하게 되어 실측 토양수분 결과와 크게 차이가 나타남을 보여주었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권4D호
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• pp.555-561
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• 2009

굴착된 터널 형상 재현에서 단면의 종단 데이터는 터널의 유지를 위해서는 아주 중요하다. 터널이 완성되기전에 설계된 모델을 고려한 완성된 터널의 변형이 고려되어져야 한다. 그리고 변형은 터널 단면 전체를 따라 연속적으로 나타날 수 있다. 본 연구에서는 먼저 수학적 분석으로 접근하였고, 그것을 관측된 터널단면 데이터에 실험 하였다. 그 다음 선추적 방법, 유전자 알고리즘, 패턴 추적 방법 등으로 3D 터널 형상 재현을 비교하였다. 수학적 방법론은 철도 터널과 같은 간단한 원통형은 쉽게 해결이 되었으나, 도로터널과 같은 더욱 복잡한 모델(복심 곡선형과 비원통형)은 구속된 상태하에서 소프트 컴퓨팅 툴을 가지고 해결할 수 있었다. 유전자 알고리즘과 직접탐색법은 많은 계산 시간이 걸렸으나 복잡한 상태하에서 더욱 유연함을 보였으며, 선추적 방법은 초기값들이 제한된 범위 하에서 가장 빠르게 계산되어졌다.

• 대한치과보철학회지
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• 제59권4호
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• pp.379-394
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• 2021

목적: 이전 연구에서 치은섬유아세포 혹은 성견 구개 연조직에 trichloroacetic acid (TCA)를 적용하는 것이 세포주기진행 유전자 발현의 변화를 일으키는 것으로 밝혀졌다. 이에 따라 본 연구에서는, hydrophobically modified glycol chitosan (HGC)기반의 나노방출제어시스템을 이용한 TCA 및 상피세포성장인자(EGF)의 순차적 방출시스템에서 이 효과를 검증하기 위하여 다양한 세포주기진행 유전자들의 발현을 규명하였다. 재료 및 방법: TCA와 EGF를 담지하는 HGC기반 나노방출제어시스템을 제작하였다. 실험군은 대조군(CON); TCA-담지형 나노방출제어시스템 투여군(EXP1); TCA- 및 EGF-담지형 나노방출제어시스템 투여군(EXP2)으로 정의되었다. 24시간 및 48시간 배양 시 37개 세포주기 유전자들의 발현을 분석하였다. 영향인자로서의 유전자 및 상관관계에 대해서도 분석하였다. 결과: Cyclins (CCNDs), cell division cycles (CDCs), cyclin-dependent kinases (CDKs), E2F transcription factors (E2Fs), extracellular signal-regulated kinases (ERKs)와 같은 다수의 유전자들과 기타 다른 세포주기 유전자들의 발현이 EXP1과 EXP2에서 상향조절되었다. E2F4, E2F5, GADD45G와 같은 세포주기차단 유전자들의 발현도 상향조절되었으나, 또다른 세포주기차단 유전자인 SMAD4의 발현은 하향조절되었다. 다중회귀분석에서 CCNA2, CDK4 그리고 ANAPC4가 ERK 유전자 발현에 가장 영향력 있는 유전자로 선정되었다. 결론: HGC기반 순차적 나노방출제어시스템을 이용한 TCA 및 EGF의 적용은 다양한 세포주기진행 유전자들의 발현을 상향조절함이 밝혀졌고, 이를 토대로 한 구강연조직증대시스템 개발의 가능성이 확보되었다.

• Applied Microscopy
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• 제39권2호
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• pp.81-87
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• 2009

당뇨병성 망막증의 당뇨병 합병증의 주요한 증상중의 하나로 망막의 구조적 기능적 변화를 초래한다. 레닌-안지오텐신 시스템은 당뇨병성 망막증의 발병에 주요한 역할을 담당하며 angiotensin I을 angiotensin II로 전환하는 데 담당하는 안지오텐신 전환 효소 (ACE)는 레닌-안지오텐신 시스템의 주요한 요소이다. VEGF는 실명을 일으키는 당뇨병성 망막증의 신생혈관 생성에 관여하는 주요한 인자로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 당뇨병성 망막증의 발생 기전 중 하나로 최근 연구가 진행되고 있는 VEGF의 발현과 안지오텐신 전환 효소 억제제를 이용한 VEGF 발현 억제효과의 규명을 통해 당뇨병성 망막증의 예방에 ACE 억제제가 효과가 있는지 ACE 억제제인 captopril을 이용하여 알아보고자 하였다. 본 연구에서는 streptozotocin 처리시 혈청내 VEGF 농도는 증가하였으나 captopril (65 mg/kg) 치료에 의해 감소하지 않았다. 망막에서 관찰한 결과 당뇨군에서 VEGF mRNA 및 단백질 발현이 증가하였으며, 안지오텐신 전환 효소인 capto-pril에 의해서 차단되는 것으로 나타났다. 결론적으로 captopril은 1형 당뇨에 있어서 망막의 VEGF 발현 억제를 통해 망막 보호효과를 나타내고 있음을 알 수 있었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제19권5호
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• pp.503-511
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• 1998

본 연구에서는 동적충격하중 하에서 다양한 tibial component system의 하중전달현상 및 발생 가능한 실패기전을 관찰하기 위해 서로 다른 tibial component들에 대한 수치해석을 통한 응력분포를 관찰하고 또한 접합 상태에 따른 임플란트 시스템이 받는 영향을 비교 분석하였다. 따라서, 해석에 고려되는 모델은 정상 경골과 현재 가장 많이 적용되는 시스템인 시멘트형과 무시멘트형 metal-backed tibial component, 폴리에틸렌으로 된 시멘트형 tibial component, 그리고 골과 slew사이의 비접합상태를 가정한 metal-backed tibial component을 포함한다. 해석 결과 metal-backed tibial component의 stem 끝 부분에서는 시멘트형이 무시멘트형 보다 약간 더 놀은 최대 응력을 보였다. 반면, 폴리에틸렌으로 된 tibial component의 경우 stem 글 부분에서의 최대 응력은 metal-backed tibial component에 비해 차 반 정도로 줄었고, 전체적으로 정상 경골에 유사한 응답 특성을 보여주었다. 골과 stem 사이의 비접합을 가정한 경우 금속 tray 밑 부된에서의 응력은 완전히 접합된 경우 보다 3배 더 높았고, stem 끝부분에서는 시간에 따른 불안정한 응력이 관찰되어 이 현상은 임플란트 해리현상과 불완전한 골접합을 가중시키는 원인으로 사료된다. 따라서, 수직충격하중을 고려한 경우 골에 안정하게 고정되는 폴리에틸렌 tibial component가 가장 바람직하다.

• 한국음향학회지
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• 제22권3호
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• pp.217-223
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• 2003

30 ㎑의 초음파 (ultrasonic wave)의 미세 진동에 의해서 유도된 음향유동 (acoustic streaming)에 의한 공기대류를 이용한 새로운 냉각방법을 소개한다. 초음파 진동은 압전소자 (piezoelectric device)에 의해서 얻어지며 50 m 정도의 진동진폭을 얻기 위해 기계적 진동 증폭자인 혼 (horn)을 추가하여 전체 진동 시스템이 공진하도록 구성된다. 음향유동에 의한 열전달 효과의 상승을 측정하기 위해 열원 (heat source) 및 열원 주위의 대기의 온도변화를 실시간으로 측정하였다. 초음파 진동 시작 후 시간지연 없이 음향유동이 유도되어 진동자 주위의 대량의 공기유동으로 인한 급격한 온도감소가 관찰되었다. 또한 열원과 진동자와의 거리가 방사 (radiation)되는 음파 (sound wave)의 반파장 (half wave length)의 정배수가 될 때 열원의 냉각효과가 극대화됨을 실험적으로 관찰하였다. 이는 음파의 공진현상에 기인한 것으로 이론적 고찰을 통한 검증 또한 수행되었다. 음향유동을 이용한 냉각법의 장점은 초음파 진동을 이용하기 때문에 무소음이며 이동 형태의 부품이 없기 때문에 반영구적으로 사용할 수 있다. 또한 기존의 전기모터를 이용한 냉각팬 (cooling fan)으로는 냉각이 어려운 초소형 기전시스템 (MEMS)의 냉각법으로 사용될 수 있는 첨단 냉각방법이다.