• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2024년도 춘계학술발표대회
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• pp.826-829
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• 2024

3D 사람 자세 추정 기술은 다양한 응용 분야에서의 높은 활용성으로 인해 대량의 학습 데이터가 수집되어 딥러닝 모델 연구가 진행되어 온 반면, 동물 자세 추정의 경우 3D 동물 데이터의 부족으로 인해 관련 연구는 극히 미진하다. 본 연구는 동물 자세 추정을 위한 예비연구로서, 3D 학습 데이터가 없는 상황에서 단일 이미지로부터 3D 사람 자세를 추정하는 딥러닝 기법을 제안한다. 이를 위하여 사전 훈련된 다중 시점 학습모델을 사용하여 2D 자세 데이터로부터 가상의 다중 시점 데이터를 생성하여 훈련하는 연역적 학습 기반 교사-학생 모델을 구성하였다. 또한, 키포인트 깊이 정보 대신 2D 이미지로부터 레이블링 된 순서 깊이 정보에 기반한 손실함수를 적용하였다. 제안된 모델이 동물데이터에서 적용 가능한지 평가하기 위해 실험은 사람 데이터를 사용하여 이루어졌다. 실험 결과는 제안된 방법이 기존 단안 이미지 기반 모델보다 3D 자세 추정의 성능을 개선함을 보여준다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.69-75
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• 2023

최근 동물 행동 분석 및 건강관리 분야를 중심으로 딥러닝 기반 동물 자세 추정 기법에 대한 관심이 높아지고 있다. 그러나 기존 동물 자세 추정 기법은 영상에서 신체 부위가 가려지거나 존재하지 않을 경우 좋은 성능을 보이지 않는다. 특히 꼬리나 귀가 가려진 경우, 반려견의 행동 및 감정 분석의 성능에도 심각한 영향을 미친다. 본 논문에서는 이러한 다루기 힘든 문제를 해결하기 위해, 이미지 아웃페인팅 네트워크를 자세 추정 네트워크에 연결하여 이미지 외부에 존재하는 반려견의 신체를 복원한 확장된 이미지를 생성하여 반려견의 자세를 추정하는 단순하면서도 새로운 접근방법을 제안하였고, 제안된 방법의 실현가능성을 검토하는 예비 연구를 수행하였다. 이미지 아웃페인팅 모델로는 CE-GAN과 트랜스포머 기반의 BAT-Fill을 사용하였고, 자세 추정 모델로는 SimpleBaseline을 사용하였다. 실험 결과, 크롭된 입력 이미지에서 반려견의 자세를 추정하였을 때보다, BAT-Fill을 사용하여 아웃페인팅된 확장 이미지에서 반려견의 자세를 추정하였을 때 자세 추정의 성능이 향상되었다.

• 혜화의학회지
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• 제21권2호
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• pp.95-104
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• 2013

스트레스로 인한 인체의 반응은 중추신경계, 시상하부, 변연계 및 기타 표적기관으로부터 시작되는데, 자율신경계 반응, 내분비계 반응, 면역계 반응 등을 통하여 복합적인 신체 증상으로 발현되며, 스트레스 상황에서는 시상하부-뇌하수체-부신 축 (HPA axis)과 교감신경계의 작용으로 여러 신경전달물질 방출에 변화가 생기며 이러한 변화는 면역기전에 중요한 역할을 하고 일부는 면역세포의 활성에 직접적으로 영향을 미쳐 신체 각종 질병의 원인이 될 것으로 추정된다. 한의학에서는 천인상응(天人相應)의 관점에서 육기(六氣)를 생체자극의 외적 요인으로 간주하고, 생체내적 현상인 정신이 외적 자극을 통하여 나타나는 생체반응을 칠정(七情)으로 보았으며, 이러한 관점에서 스트레스는 신체에 오장(五臟)의 허실(虛實), 혈허(血虛), 정손(精損), 기역(氣逆), 기(氣)의 순환장애, 담연(痰涎), 화(火) 등의 병적인 요인을 만들어 준다. 본 연구에서 재료로 사용된 호초 (Piper nigrum Linne)는 후추나무의 과실을 말린 것으로서 세계적으로 널리 사용되는 향신료이며, 한의학에서는 온중제한하기(溫中除寒下氣), 쾌격소담(快膈消痰), 해독(解毒)등의 효능으로 한담식적(寒痰食積) 완복냉통(脘腹冷通) 곽란(癨亂) 토사(吐瀉)등의 치료에 활용되어 왔다. 특히 쾌격소담(快膈消痰)하는 작용은 정신적 스트레스에 유효할 것으로 생각되므로 본 연구에 이용하게 되었다. 실험동물은 ICR계 생쥐를 이용하였으며, 심리적 스트레스는 옆쪽 cage에서 다른 마우스의 신체에 가해지는 전기 충격을 하루 1시간 동안 지켜보게 하는 것으로 유발하였으며, 이 상태에서 약물을 투여한 그룹을 실험군, 그렇지 않은 그룹을 대조군으로 하였다. 정상군은 아무런 자극 없이 하루 1시간 동안 일정 공간에 가두어 두는 것으로 하였다. 실험 결과, 호초(胡椒) 추출물을 100mg/kg/day 용량으로 5일간 투여한 실험군은 아무런 처치를 하지 않은 대조군에 비해 혈장 중 corticosterone 함량이 유의하게 감소되었고, 뇌에서의 noradrenalin 분비량이 유의하게 증가되었으며, plus maze test에서의 머무름 시간이 연장되는 것으로 나타나 호초(胡椒)가 심리적 스트레스를 효과적으로 억제하고 진정작용이 있는 것으로 사료되나 구체적인 작용기전 및 인체에서의 효과에 대해서는 향후의 보다 자세한 연구가 필요할 것으로 생각된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권9호
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• pp.1266-1271
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• 2022

반려동물 중 반려묘의 비중이 2012년 이후 연평균 25.4%의 증가율을 보이며 증가하는 추세이다. 고양이는 강아지에 비해 야생성이 강하게 남아있기 때문에 질병이 생기면 잘 숨기는 특성이 있다. 보호자가 반려묘가 질병이 있음을 알게 되었을 때는 병이 이미 악화되어진 상태일 수 있다. 반려묘의 식욕부진(식사회피), 구토, 설사, 다음, 다뇨 등과 같은 현상은 당뇨, 갑상선기능항진증, 신부전증, 범백혈구감소증 등 고양이 질병 시 나타나는 증상 중 일부이다. 반려묘의 다뇨(소변 양이 많음), 다음(물 많이 마심), 빈뇨(소변을 자주 봄) 현상을 보호자가 보다 빨리 알아차릴 수 있다면 반려묘의 질병 치료에 크게 도움이 될 것이다. 본 논문에서는 인공지능 디바이스에서 작동하는 1) 자세 예측 DeepLabCut의 Efficient 버전, 2) 객체 검출 YOLO v4, 3) 행동 예측 LSTM 4) 객체 추적은 BoT-SORT를 사용한다. 인공지능 기술을 이용하여 홈 CCTV의 영상에서 반려묘의 행동 패턴 분석과 물그릇의 무게 센서를 통해 반려묘의 다음, 다뇨 및 빈뇨를 예측한다. 그리고, 반려묘 행동 패턴 분석을 통해, 질병 예측 및 이상행동 결과를 보호자에게 리포트 하는, 메인 서버시스템과 보호자의 모바일로 전달하는 애플리케이션을 제안한다.

• 정신신체의학
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• 제8권1호
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• pp.46-57
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• 2000

연구목적 : 본 연구는 선택적 세로토닌 재흡수 차단제인 paroxetine과 sertraline의 마우스에 대한 아급성 처치가 강제수영시험에서의 부동자세 시간과 강제수영시험으로 유발된 면역능의 변화에 미치는 영향을 조사하고자 시행되었다. 방법 : 저자들은 실험동물로 각 군마다 5마리 이상의 BALB/c 마우스를 사용하였다. 본 실험동물에서의 적절한 모델을 구축하기 위하여 Porsolt 등의 강제수영시험을 다소 변형하여 각각의 실험 대상군에 적용하였다. 강제수영시험으로 인한 면역 매개변수의 변화를 보기 위하여, 저자들은 anti-rat RBC 항체의 생성, concanavalin 또는 lipopolysaccharide로 유발된 비장세포의 증식과 사이토카인의 유전자 발현 양상을 연구하였다. 결과 : Paroxetine과 sertraline은 모두 투여량에 따라 마우스의 부동자세 시간을 감소시켰다. 강제수영시험을 수행한 마우스는 비세포의 유사분열 반응이 의미 있게 감소되었고, anti-rat RBC 항체는 약간 증가하였다. 이러한 모든 반응은 paroxetine에 의해 의미 있게 감퇴되었고. sertraline에 의해 약간 감퇴되었다. 강제수영시험을 시행한 마우스에서 Con-A로유발된 비세포는 강제수영을 시행하지 않았던 정상대조군보다 IL-4의 강한 발현과 IL-2의 약화된 발현을 보였고, IFN-$\gamma$나 lymphotoxin의 발현은 차이가 없었다. IL-6과 IL-10은 양 군 모두에서 발현되지 않았다. 마우스에서 paroxetine과 sertraline의 전처치는 강제수영으로 인한 사이토카인 발현의 변화를 감퇴시켰다. 그렇지만 선택적 세로토닌 재흡수 차단제가 전처치된 마우스에서는 강제수영군에서 발현되지 않았던 IL-6과 IL-10의 발현이 약간의 변화를 보였다. 결론 : 강제수영시험을 시행한 마우스에서 paroxetine과 sertraline의 전처치는 강제수영시험으로 유발된 행동 및 면역능의 변화를 감퇴시켰다. 이러한 선택적 세로토닌 재흡수 차단제는 사이토카인 유전자 발현 특히 IL-6과 IL-10의 유도를 통하여 면역 체계에 모종의 조절 효과를 발휘하는 것으로 추정되었다.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제41권4호
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• pp.317-325
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• 2007

동적 PET 데이터는 구획모델과 Nonlinear Least Squares(NLS)방법을 사용하여 분석함으로서 각종 생화학적 물질의 생체 대사율 등을 정량화 할 수 있다. 하지만 NLS방법은 변수의 초기 값이 적절하지 않을 경우 지역적인 최소점에 빠지거나 계산시간이 길어 동역학 변수들을 각 화소마다 구해야 하는 파라메터 영상(parametric image) 구성에는 효과적이지 않다. Patlak 도표분석법(PGA)은 비선형 방정식을 선형화하여 값을 추정함으로서 간단하면서 적은 계산량으로 인해 파라메터 영상을 구성하는데 많이 사용되고 있으나 잡음성분과 선형구간 선정에 따라 값이 영향을 받는 단점이 있다. 따라서 이 연구에서는 3구획 비가역 모델에 적합한 다중선형분석법(MLAIR)을 고안하였으며 3구획 비가역 모델의 대표적 예인 $[^{18}F]Fluoride$ PET을 이용하여 미니돼지에서의 뼈 섭취률을 계산하여 PGA방법과 비교 분석해 보았다. 대상 및 방법: 3마리의 미니돼지를 대상으로 100MBq의 $[^{18}F]Fluoride$를 대퇴부 정맥에 주사하면서 ECAT EXAET 47 PET 스캐너를 이용하여 60분간 PET 영상을 얻었다. 케타민과 자일라진을 이용하여 30분 간격으로 마취하였으며 실험동물을 진공 쿠션을 이용하여 반드시 누운 자세로 위치하도록 고정 시켰다. 입력함수인 혈장 내 농도곡선은 대퇴동맥으로부터 스캔 시작과 함께 혈액 채취를 통해 얻었다. ROI분석을 위해 대퇴골두, 척추 뼈, 근육에 ROI를 그려 조직 내 시간-방사능 곡선을 얻었다. $k_4$가 0인 3구획 비가역 모델로부터 MLAIR와 PGA방법을 사용하여 관심영역에서의 뼈 섭취률 $K_i$와 파라메터 영상을 구성하였다. PGA방법은 선형구간의 시작점인 $t^*$선택에 따른 영향을 보기 위해 분석구간을 변화시켜가며 분석하였다. 결과: ROI 분석결과 추정된 $K_i$값은 NLS방법에 비하여 MLAIR방법과 PGA방법 모두에서 과대 추정되었으나 두 분석방법 끼리는 비슷한결과를 보였다. Patlak 기울기는 $t^*$선택에 따라 값이 변하였으며 Patlak 상수는 Fluoride 섭취가 높은 대퇴골두나 척추뼈에서 30분이 지나서야 일정한 값으로 나타났고 섭취가 낮은 근육에서는 10분만에 일정해졌다. 파라메터 영상에서는 제안한 MLAIR방법이 PGA방법에 비해 영상의 질을 향상시킴을 알 수 있었다. 또한 PGA방법을 이용하여 구성한 파라메터 영상은 $t^*$값이 커질수록 급격히 영상의 질이 저하됨을 볼 수 있다. 특히 Fluoride 섭취가 높은 영역에서 Patlak 상수가 일정해지는 시간인 $t^*$값이 30분일 때 파라메터 영상은 MLAIR와 크게 차이가 났다. 결론 결론적으로 제안한 MLAIR방법은 선형구간을 정할 필요 없이 모든 데이터를 사용하는 이점이 있으며 선형적인 방법을 통해 $K_i$값을 얻을 수 있어 계산시간을 단축 시켜 줄 뿐 아니라 잡음성분에 강해 파라메터 영상의 질을 크게 향상 시켜 줌으로 비가역 3구획모델에서의 PGA방법을 대체할 새로운 파라메터 영상구성방법으로 적합할 것이다.

• 동의신경정신과학회지
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• 제15권2호
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• pp.149-158
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• 2004

만성적이거나 반복적인 스트레스는 우울중이나 심신병 등의 발병 기전과 밀접한 관련이 있다. 전기적 자극(electric foot shock), 한랭 자극, 속박(immobilization), 투쟁(fighting), 에테르 노출 등과 같은 심한 스트레스 자극이 뇌 조직의 시상 및 시상하부, 편도체 등에서의 노르아드레날린(noradrenalin) 방출을 유의 하게 감소시키는 동시에 혈청 corticosterone을 증가시키는 것으로 알려져 있다. 한의학에서는 스트레스 인자에 대한 신체반응을 기(氣)의 변화로 인식하고 있고, 이러한 자극요인들은 신체에 대하여 병적 요인을 제공하여 제반 질환을 야기한다. 또한 질병 발생에 대한 근거로 정기(正氣)와 사기(邪氣)의 상호 관계 위주로 인식하는데, 내부의 기(氣)의 변조(變調)는 질병의 발생을 야기하는 기초가 된다. 실험에 사용된 연근(蓮根)은 연꽃과에 속한 수생초본인 연꽃의 뿌리부분으로 우(藕) 또는 우절(藕節)이라는 명칭으로 불리기도 한다. 성미(性味)는 감(甘) 삽(澁) 평(平) 무독(無毒)하고 폐(肺) 위(胃) 간경(肝經)으로 들어가며 수렴지혈(收斂止血) 화어(化瘀)의 효능이 있어 토혈(吐血) 객혈(喀血) 뇨혈(尿血) 편혈(便血) 등의 각종 출혈 증상에 사용되어져 왔다. 최근 연꽃의 부위별 추출물이 흰쥐의 지질 과산화 생성을 효과적으로 억제하는 것으로 보고되고 있어 연근(蓮根)에 대한 다양한 약리 효능의 검색이 필요할 것으로 생각되며 연꽃의 씨앗인 연자육(蓮子肉)이 양심안신(養心安神)의 효능이 있어 스트레스성 질환에 많이 응용되고 있는 것에 착안하여 본 연구를 착수하였다. 실험 동물은 ICR계 마우스를 이용하였으며, 사회 심리적 스트레스는 옆쪽 cage에서 다른 마우스의 신체에 가해지는 전기 충격을 하루 1시간 동안 지켜보게 하는 것으로 유발하였으며 이 상태에서 약물을 투여한 그룹을 실험군, 그렇지 않은 그룹을 대조군으로 하였다. 정상군은 아무런 자극 없이 하루 1시간 동안 일정 공간에 가두어 두는 것으로 하였다. 실험 결과 사회 심리적 스트레스를 받은 경우에 아무런 처치를 하지 않은 대조군에 비해 연근 추출물을 100mg/kg/day 용량으로 5 일간 투여한 실험군에서 혈청 중 corticosterone 함량이 유의하게 감소하였으므로 매우 효과적으로 스트레스를 해소하였음을 알 수 있다. 뇌세포 중에서 신경전달물질로 분비되는 노르아드레날린의 분비량은 전반적으로 증가되는 경향을 나타내었으나 유의성은 없었다. 신체적 또는 사회 심리적 스트레스가 간 조직 내 지질의 과산화를 유발하는 것으로 나타났으며 연근 추출물이 이 결과에는 영향을 주지 못하였다. 사회 심리적 스트레스로 인하여 간 조직 내 지질과산화 정도가 증가하였으므로 혈청 내 ALT 함량도 따라 증가할 것으로 추정되었으며 이에 대한 연근 추출물 경구 투여가 간 조직을 보호할 수 있는지를 확인하기 위해 분리한 혈청으로부터 ALT 함량을 측정한 결과 대조군에 비하여 유의한 감소를 나타내었다. 또한 연근 추출물이 혈청 내 지질 과산화물의 생성을 억제할 수 있다면 질병의 예방과 치료에 효과적일 것으로 추정할 수 있으므로 그 생성량을 측정하여 보았으나 대조군과의 차이가 나타나지 않았다. 이상의 결과들을 종합하여 보면 스트레스가 부하된 5일 동안 연근(蓮根) 추출물을 함께 투여한 결과 혈청 corticosterone 함량을 유의하게 감소시켰고 뇌 조직내 noradrenaline 함량을 증가시키는 경향을 나타내어 스트레스 해소에 도움이 될 수 있음을 시사하였다. 또한 혈청 내 ALT 함량을 유의하게 감소시켜 스트레스로 인해 발생하는 간 기능의 손상도 어느 정도 억제시키는 것을 확인할 수 있었는데 앞으로 연근(蓮根)의 이러한 작용에 대한 보다 자세한 연구들이 필요한 것으로 생각된다.