• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.424-424
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• 2018

인공신경망(Artificial Neural Network; ANN)은 뇌에 존재하는 생물학적 신경세포와 이들의 신호처리 과정을 수학적으로 묘사하여 뇌가 나타내는 지능적 형태의 반응을 구현한 것이다. 인공신경망은 학습(training)을 통해 입력과 출력으로 구성되는 하나의 시스템을 병렬적이고 비선형적으로 구축할 수 있으며, 유연한 모델링 특성으로 인하여 시스템 예측, 패턴인식, 분류 및 공정제어 등의 다양한 분야에서 활용되고 있다. 인공신경망에 대한 최초의 이론은 Muculloch and Pitts(1943)가 제안한 Perceptron에서 시작 되었으며, 기본적인 학습기법인 오차역전파 기법(back-propagation Algorithm) 이 1980년대에 들어 수학적으로 정립된 이후 여러 분야에서 활용되기 시작하였다). 본 연구에서는 하도추적, 구체적으로는 상류단의 복수의 수위관측을 이용하여 하류단의 수위를 예측하기 위하여 인공신경망 모델을 구성하였다. 대상하도는 금강유역의 용담댐과 대청댐 사이의 본류이며, 상류단 입력자료로써 본류에 있는 수통, 호탄 관측소 관측수위와 지류인 송천 관측소 관측수위를 고려하였다. 출력 값으로는 하류단의 옥천 관측소 수위를 3시간 및 6시간의 선행시간으로 예측하도록 인공신경망 모형을 구성하였다. 인공신경망의 학습(testing), 시험(testing), 검증(validation)을 위해 2000년부터 2012년까지 13년간의 시수위자료를 이용하여 학습을 진행하였으며, 2013년부터 2014년의 2년간의 수위자료를 이용한 시험을 통해 최적의 모형을 선정하였다. 또한 선정된 최적의 모형을 이용하여 2015년부터 2016년까지의 수위예측을 수행하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.89-94
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• 2021

본 논문에서는 학습 과제 수행 시 청각 자극이 뇌에 미치는 영향을 확인하기 위하여 뇌파 계측 실험을 통해 얻은 데이터로 분석한 결과를 제시하였다. 피험자가 수학적 과제를 해결하는 동안, 피험자의 선호도에 따라 구분한 선호 음악 및 비선호 음악을 청각 자극으로 제시하였으며, 수학적 과제는 암기형 및 절차형 과제로 구분하여 뇌파를 측정하였다. 이를 집중력과 관련된 뇌파의 주파수 대역인 세타파, SMR파 및 중간베타파로 나누어 상대 파워 스펙트럼 값을 비교하였다. 본 논문의 결과로는 무음악과 선호 음악 및 무음악과 비선호 음악을 비교한 경우에서 유의한 차이를 나타내는 채널을 관측할 수 있었으며, 공통적으로 전두엽 부위의 채널인 F3 및 F4에서 평균의 차이를 나타냈다. 유의미한 차이를 나타낸 채널들에서도 음악이 없는 경우보다 음악이 제시된 경우의 파워가 더 크게 나타났으며, 선호도에 따라서는 선호 음악이 비선호 음악의 경우보다 두뇌의 활성도가 크게 나타난다는 사실을 실험결과로부터 확인할 수 있었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제43권4호
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• pp.193-198
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• 2022

Contrast enhanced magnetic resonance imaging using gadolinium-based contrast agent (GBCA) is a very useful in vivo technique to visualize the inner ear pathology including endolymphatic hydrops. Although systemic intravenous (IV) administration can visualize the perilymph space, the visualization was possible by indirect passage of contrast agent through blood-perilymph barrier. All animal experimental procedures were performed under anesthesia with 5% isoflurane. Lipopolysaccharide (LPS) was instilled into the left tympanic cavity through the tympanic membrane using a sterile 27gauge needle to induce hydrops model. Tucker-Davis Technologies system was used to measure Auditory Brainstem Responses (ABRs). For intracerebroven-tricular (ICV) administration, 25 µmol of GADOVIST (Bayer, Berlin, Germany) was used and diluted GADOVIST injection was 10 µl. MR imaging was acquired with a 9.4 Tesla MRI scanner. Transmit-receive volume coil with 40 mm inner diameter and 75 mm out diameter was used. ICV administration well demonstrated the strong enhancement along the cerebrospinal fluid (CSF) microcirculation pathway including CSF fluid in the subarachnoid space and CSF space of the inner ear structures. On the other hand, IV administration showed no contrast enhancement along the CSF microcirculation pathway and showed weak enhancement in the inner ear structures. In case of rat hydrops model, ICV administration showed that the reduced contrast enhancement in the perilymph space of the hydrops induced inner ear compared to the contrast enhancement in the perilymph space of the normal inner ear. New systemic ICV administration method provide contrast enhancement of GBCA in the inner ear through CSF microcirculation pathway.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.519-525
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• 2023

인간의 뇌는 끊임없이 전기적인 임펄스를 발산하는데 이것을 뇌파라고 하고, 뇌파는 뇌 세포들의 생화학적 상호 작용에 의해 발생하는 이온의 흐름으로 인해서 생성되는 뇌의 전기적 활동으로 정의할 수 있다. 감정이 스트레스를 유발할 수 있는 요인중 하나라는 연구가 있으며, 감정에 대한 연구에서는 뇌파를 많이 사용하고 있다. 본 논문은 감정이 스트레스에 영향을 주는지에 대한 연구로서, 4명의 실험자에게 공포, 기쁨 2가지 영상을 보여주고 시청 전, 시청 중, 시청 후 3단계로 나누었다. 측정 도구로는 뇌파 측정, 분석, 뇌파 강화 그리고 억제 트레이닝을 원격제어로 자동화가 가능한 시스템인 NeuroBrain System(뉴로브레인 시스템)을 사용하여 Fp1과 Fp2의 위치에서의 뇌파를 측정했다. 그리고 각각의 감정에 대한 뇌파 데이터를 얻은 후 평균 값을 구해 연구를 진행했다. 스트레스와 관련 있는 주파수로는 Alpha(알파)파와 Beta(베타)파이기에 측정된 주파수 중 Alpha와 SMR, Low Beta와 High Beta 수치를 위주로 분석했다. 뇌파 분석을 통해 감정 상태에 따라 스트레스 영향을 주는데 '공포' 감정은 Beta 수치를 높여 불안을 유발해 Mind Stress 수치를 높아지게 하는 결과가 나왔고, '기쁨' 감정은 Beta의 수치를 낮추어 Mind Stress도 많이 하락하는 결과가 나왔다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제40권6호
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• pp.58-67
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• 2003

각종 성인병과 난치성질환인 뇌졸중과 치매, 중풍의 원인으로는 혈액순환장해에 의한 고혈압과 두부혈압의 상승이 주된 요인으로 작용하고 있다. MRI , X-ray 같은 의료장비는 뇌졸중이나 중풍 등의 발병전 예방보다는 발병후의 치료를 위한 목적으로 이용되고 있다. 최근에는 이러한 난치성 질환이 정상인에서도 발생하고 있어서, 상완혈압에 의한 진단보다는 뇌혈류 상태를 반영하는 두부혈압을 진단하는 것이 더 정확한 임상진단을 할 수 있다 그러나 기존 혈압계나 전자혈압계로는 두부혈압을 측정하거나 개선할 수 있는 기능을 수행할 수 없다. 따라서, 본 논문에서는 혈압과 두부혈압을 쉽고 간편하게 측정하고, 상완혈압에 대한 두부 혈압의 상관성을 추출하여 뇌혈류 상태 및 건강상태를 조기 진단/예방할 수 있는 시스템 및 알고리즘을 개발하였다. 임상실험 결과, 기존의 혈압계보다 측정오차가 작고 재현성이 우수하여 신뢰성을 확인하였고 ,두부혈압의 최고압은 상완 최고압의 62%, 최저혈압은 상완 최저혈압의 46%에 해당하는 상관성을 확인하였다. 정상인과 환자간의 상관성에 큰 차이가 있고, 이는 상완혈압 측정에 의존한 진단보다 두부혈압 측정에 의해 더 중요한 진단요소론 추출할 수 있어서 더 정차한 진단을 할 수 있음을 의미한다. 따라서, 뇌혈류에 이상이 있을 때 달라지는 두부혈압을 측정하여 상완혈압과의 상관성을 추출하고, 환자를 대상으로 분석하여 뇌혈류 상태를 진단/개선함으로서 새로운 진단체계를 구축할 수 있는 시스템을 개발하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제54권7호
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• pp.115-124
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• 2017

본 연구에서는 9.4T MRI의 FLASH 시퀀스를 이용하여 마우스의 뇌 조영증강 검사 시 적정한 echo phase를 알아보고자 하였다. 이에 따른 정량화를 위하여 가도테리돌로 제작된 MR팬텀 실험을 진행하였다, 서로 다른 몰 농도의 가돌리늄으로 구성된 각 세 개의 팬텀을 제작하여 마우스 뇌 검사에 사용하고 있는 FLASH 시퀀스의 echo phase에 변화를 주어 시행한 후, 이에 대한 분석을 진행하였다. 팬텀실험결과 SSI(Saline's Signal Intensity)는 $6{\pi}$부터 $28{\pi}$까지 33개 각각의 phase에서 25~27[a.u]를 보였고, RSP(Response Start Point)는 각각 30~100 mmol을 기록하였다. MPSI(Max Peak Signal Intensity)는 47~52 [a.u]를 보였고, MPP(Max Peak Point)는 0.8~9 mmol로 기록되었다. EPMS(Enhancement Percentage of MSI to SSI)는 80.8~108.0%로 기록되었고, ASIMP(Average of SI according to Mol concentration on each Phase)은 21.1~31.8 [a.u] 사이에서 형성되었다. 마지막으로 ORA(Occurence Rate of Artifact)는 아티팩트 발생유무에 따라 +1과 -1로 표기하였다. 본 연구를 통하여 9.4T MRI에서의 FLASH 시퀀스의 조영증강 정도를 정량화 할 수 있었고, 마우스의 뇌 조영증강 검사 시 적정 echo phase를 산출 할 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제25권1호
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• pp.102-105
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• 1997

In cultivating human neuroblastoma cells maximum number of neurites per cell and length of the neurite were estimated as 5.5 and 2.2 (nm), respectively It was found that there was correlation between growth and differentiation of nerve cells. Maximum specific BDNF production rate was also calculated as 2.5$\times $10$^{-5}$(ng/cell/day) at 7$\times $ 10$^{5}$ (viable cells/ml) of maximum cell density, corresponding to 100 (ng/mL) of BDNF. The secretion of BDNF was occurred most in the later peroids of the cultivation, yielding 75 (ng/mL) of BDNF. The production of rate of BDNF was elongated in adding 1 ($\mu $g/mL) of BDNF as well as 40% increase of the length of the BDNF. It proves that BDNF can be used as one of biopharmaceuticals to treat age-related diseases such as Alzheimer's disease and Prakinson's disease. It can also provide the information of scaling-up mammalian cell cuture system to economically produce BDNF.

• 한국정보과학회 언어공학연구회:학술대회논문집(한글 및 한국어 정보처리)
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• 한국정보과학회언어공학연구회 2004년도 제16회 한글.언어.인지 한술대회
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• pp.270-272
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• 2004

본 논문에서는 뇌손상으로 인하여 난독증을 보이는 환자를 대상으로 시각적 단어 재인과정에 대한 평가와 기능적 자기공명영상기법을 통한 언어처리과정의 대뇌활성 양상을 살펴봄으로써 난독증의 특성을 알아보고자 한다. 인지신경심리학적 언어행동평가를 통해 환자 JYM는 자소-음소 변환(grapheme-phoneme conversion)경로와 직접 경로(direct route) 모두가 손상된 심층성 난독증(deep dyslexia)으로 보이며. 기능적 자기공명영상촬영 결과 언어처리과정에서 특정한 언어관련영역보다 등외측전전두영역과 시각피질의 활성이 증가되는 양상을 나타냈다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2013년도 춘계학술발표대회
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• pp.747-750
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• 2013

알츠하이머병은 치매의 주요 원인 중 하나로 기억, 판단, 언어 등의 지적 기능의 감퇴뿐만 아니라 인격, 행동양상 장애 등을 동반하며 결국은 환자를 죽음에 이르게 하는 위험한 병이다. 본 연구는 뇌 백질의 비등방성을 잘 보여줄 수 있는 확산 텐서 영상 (diffusion tensor imaging; DTI) 데이터로 부터 신경섬유 경로를 생성하고, 알츠하이머병 환자와 정상인의 신경섬유 경로의 특징을 비교 분석 하였다. FSL 프로그램을 사용하여 생성한 신경섬유 경로에서 알츠하이머 환자와 정상인 집단간의 신경섬유 경로는 부피와 밝기에 커다란 차이를 보인다. 특히, 신경섬유 경로의 부피에서 현저한 차이가 있다는 점은 알츠하이머의 조기 진단에 유용하게 사용될 수 있다.

• 축산식품과학과 산업
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• 제10권2호
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• pp.42-52
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• 2021