• 한국전자파학회논문지
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• 제30권1호
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• pp.23-27
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• 2019

본 논문에서는 비 침습적, 비 파괴적으로 샘플의 단층구조와 단층의 미세진동을 실시간으로 동시에 영상화하는 마이크로 바이브로 토모그라피(micro vibro tomography: MVT) 시스템 개발 및 미세진동 측정 방법을 제안한다. 제안한 방법은 광 간섭 단층촬영기술(optical coherence tomography: OCT)을 기반으로 하여, 샘플의 위상변이를 이용해 마이크로 단위의 움직임을 측정하는 알고리즘을 적용한 방법이다. 본 실험에서는 고막을 모방한 라텍스 샘플에 2~5 kHz 주파수의 음파를 인가시키고, 음파에 의한 샘플의 미세진동을 제안한 MVT 시스템을 이용하여 측정하였다. 그 결과, 고막 모방 샘플의 단층구조와 미세진동을 동시에 영상화할 수 있었고, 표면부의 미세진동을 MVT 표면 진동 이미지로 프로젝팅하여 고막 모방 샘플의 전체적인 진동 형태를 관찰할 수 있었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1359-1360
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• 2010

• 정보처리학회논문지B
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• 제14B권6호
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• pp.423-430
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• 2007

광 간섭 단층 촬영(optical coherence tomography : OCT)은 생체 미세 조직의 단면을 약 $1{\mu}m$ 해상도의 영상으로 획득하기 위한 고해상도 영상 기법으로 영상 진단 의학에 주로 응용된다. 본 논문에서는 OCT 시스템의 원리를 알아보고 이론을 바탕으로 시스템을 직접 구현한다. 또한 안광학과 치과학 영역에서의 응용을 실험적으로 알아보기 위하여 쥐 눈과 인간의 대구치 표본을 이용하여 실험하였다. 구현한 시스템을 이용하여 두 가지 표본 실험을 통해 2-D 영상 데이터를 획득한다. 획득한 2-D 영상을 MATLAB과 OPEN-GL을 이용하여 생체 조직 정보 획득에 용이한 3-D OCT 영상을 구축하고 분석한다. 3-D 영상 구축에 OPEN-GL을 이용함으로써 MATLAB에 비해 처리 시간을 약 10배 단축하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제18권3호
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• pp.181-190
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• 1998

광원의 직경이 $5{\mu}m$ 수준인 X-선을 이용하여 미세 초점 X-선 단층촬영장치(computerized tomography system)를 제작하고 제어 및 계산 프로그램을 개발하였다. 본 장치는 비파괴검사용으로서 직경 20mm 이내의 시험체를 검사할 수 있다. 단층영상을 얻기 위한 계산 알고리즘으로서는 convolution back projection 알고리즘을 사용하였으며 광원의 형상을 평행 빔과 부채꼴 빔(fan beam) 등 두 종류를 사용하여 결과를 비교하였다. 장치의 제어 및 계산은 개인용 컴퓨터에서 동작하도록 하였다. 제작된 CT 장치와 프로그램을 이용하여 제작된 시편에 대하여 단층 영상을 복원하고 시편의 내부 구조 및 결함을 관찰하였다. 단층영상을 얻은 결과 실제 모습과 일치하는 재료내부의 결함에 대한 정보를 얻을 수 있었으며 해상도는 $20{\sim}30{\mu}m$정도인 것으로 판단되었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제24권1호
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• pp.110-117
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• 2007

This study investigated changes of mechanical characteristics of the trabecular and cortical bone in the lumbar vertebrae of the ovariectomised (OVX) rat. In previous researches, there were many studies for morphology of osteoporotic bones based on Micro-Computed Tomography (Micro-CT). However, there were few studies for detecting and tracking changes of mechanical characteristics of the trabecular and cortical bone in the lumbar vertebrae of the OVX rat. For this study, the 4th lumbar of the OVX rat (female Sprague-Dawley) was utilized as a specimen. An OVX rat was scanned at week 0 (just before surgery), at week 4, and week 8 after surgery. Micro-finite element (${\mu}-FE$) analysis was used to investigate mechanical characteristics of the trabecular and cortical bone in the lumbar vertebrae for an OVX rat. When the OVX rat (at week 8) was compared with the OVX rat (at week 0), the structural modulus of cortical and trabecualr bone was decreased by 52% and 99%, respectively. This study showed the change of mechanical characteristics of cortical bone as well as trabecular bone of an OVX rat. Detecting and tracking changes of mechanical characteristics could greatly contribute to an experiment test for the trabecular and cortical bone in the lumbar vertebrae of an OVX rat by using In-vivo Micro-CT.

• 한국광학회지
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• 제30권6호
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• pp.243-248
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• 2019

기관지는 호흡과정에 있어서 호흡기 시스템의 필수적인 부분이다. 그러나 기관에 협착이 발생하면 기관지 안쪽이 좁아져 호흡을 원활하게 유지하는데 문제가 되기 때문에 조기에 진단 및 치료를 함으로써 증상의 악화를 예방하는 것이 중요하다. 천식은 기도 협착의 가역적 원인의 전형적인 예이며, 급성 악화로 고통받는 환자의 수는 꾸준히 증가하고 있다. 고해상도의 광 결맞음 단층촬영법(optical coherence tomography, OCT)은 조직의 미세 구조를 관찰하는 데 적합하다. 본 연구에서는 내시경 광 결맞음 단층촬영법을 개발하였다. 1,300 nm 광 결맞음 단층촬영법과 고속으로 회전할 수 있는 서보모터를 결합하였다. 모터를 이용하여 360도 회전하면서 이미징하는 동안 프로그램으로 조작이 가능한 선형 스테이지를 사용하여 내시경 프로브를 풀백했다. 모터는 토크, 회전 속도 및 풀리의 기어비와 같은 다양한 요구사항을 고려하여 선정하였다. 샘플로는 생체 외토끼 기도 모델을 사용하였고, 샘플과 카테터는 모터 회전에 의해 흔들리지 않도록 아크릴 구조물로 고정시켰다. 광 결맞음 단층촬영 이미지는 점막 및 점막하층 구조에 대한 정보를 제공하며, 정상부분과 협착부분의 차이를 영상에서 확인할 수 있었다. 또한, 3차원 영상 복원 과정을 통해, 단면 영상과 더불어 3차원 영상에서도 기도의 협착을 식별할 수 있었다. 이 연구는 기도 협착증 진단에 도움을 줄 수 있는 영상법 개발 뿐만아니라 3차원 영상을 구현했다는 점에서 의미가 있다.

• 한국광학회지
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• 제31권1호
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• pp.1-6
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• 2020

흉벽은 호흡을 통해 환경 입자의 직접적인 영향을 받는 기관으로 늑골, 흉막층, 늑간근으로 구성되어 있다. 흉벽의 질병을 조기에 진단하고 치료하기 위해서는 흉벽의 세세한 부분을 시각화하는 것이 중요하지만, 흉부 전산화 단층촬영이나 초음파로는 흉막층의 구조를 볼 수 없다. 반면, 고해상도의 광 결맞음 단층촬영법(optical coherence tomography, OCT)은 미세한 재료 중 하나인 탈크에 의한 흉막층의 반응을 관찰하는 데 적합하다. 그러나 빛세기 기반의 광 결맞음 단층촬영법은 흉벽의 세부 구조를 구별할 수 있는 정보를 제공하기에는 부족하여 탈크에 의한 흉벽의 반응과 근육의 변화를 각각 구별할 수 없다. 편광 민감 광 결맞음 단층촬영법(polarization-sensitive OCT, PS-OCT)은 광학적 복굴절을 가진 근육 등의 특정 조직들이 후방산란된 빛의 편광 상태를 변화시킨다는 점을 이용한다. 또한 근필라멘트의 배열과 관련된 근육의 복굴절은 지연 변화를 측정함으로써 근육 상태를 나타낸다. 편광 민감 광 결맞음 단층촬영 영상은 두꺼운 흉벽, 흉벽과 근육 간의 분리, 병변 주위의 위상 지연 측정의 세 가지 주요 관점에서 해석된다. 본 논문에서는 탈크 흉막유착술(pleurodesis)을 시행한 토끼의 흉벽을 편광 민감 광 결맞음 단층촬영법으로 연구하였다. 편광 민감 광 결맞음 단층촬영 영상은 각 층과 근육을 시각화하였다. 그리고 이 시스템은 정상과 손상된 병변의 복굴절 차이를 보여주었다. 또한, 위상 지연 기울기 기반 분석을 통해 편광 민감 광 결맞음 단층촬영 영상 및 조직학적 결과를 뒷받침하였다.

• 한국광학회지
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• 제25권2호
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• pp.67-71
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• 2014

혈관 내 OCT (optical coherence tomography) 는 혈관 벽 내부의 3차원적 미세구조를 영상화할 수 있어서 임상에서 각광을 받고 있다. 하지만 아직도 충분하지 못한 이미징 속도, 특히 내시경 프로브의 이미징 광 스캐닝 속도의 부족으로 혈관 길이 방향의 이미징 간격이 실제 시스템의 광학적 해상도보다 5배 이상 커서 혈관 종방향으로의 고해상도 이미징이 얻어지지 못하고 있는 상황이다. 본 논문에서는 초당 350장의 혈관 벽 단층 영상을 제공하는 고속 혈관 내 OCT 시스템을 기술한다. 본 시스템과 내시경 장치를 이용하여 47 mm 길이의 살아있는 토끼 대동맥을 3.7초만에 34 micron의 혈관 종방향 간격으로 얻는데 성공하였다. 34 micron의 종방향 간격은 실제 내시경의 그 방향 광학적 해상도와 비슷한 정도로서 3차원 모든 방향으로의 고해상도 이미징을 구현하였음을 보여준다. 얻어진 이미징 데이터의 3차원 영상 구현을 통해 혈관의 미세구조 및 이미징 전 삽입된 스텐트의 자세한 구조를 보였다.

• 구강회복응용과학지
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• 제25권2호
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• pp.95-107
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• 2009

본 연구의 목적은 전통적인 소결 방법과 마이크로 웨이브 소결 방법에 의해 제작된 지르코니아 코아의 내부 및 변연 적합도를 알아보는 것이다. 본 실험은 기존의 소결로를 이용하는 $3M^{(R)}$의 Lava(LAV), $Kavo^{(R)}$사의 Everest(EVE), $Cerasys^{(R)}$ CAD/CAM 시스템(CER)과 마이크로웨이브 소결로를 이용하는 Dent. $solution^{(R)}$사의 CAD/CAM 시스템(DEN)에서 시스템별로 12개씩의 코아를 제작하고 실리콘 접착제를 이용하여 금속 다이에 부착시켰다. $Skyscan^{(R)}$ 1076 미세 단층 촬영기를 이용해 각각의 시편을 촬영한 후 재구성하였다. 각 시편에 대해 B-L상, M-D상 절단면 및 치아 장축에 대한 횡단면을 구해내고 각각의 단면에 대해 변연 간격, 축면 간격, 교합면 간격을 측정하였다. 실험에 대한 결과는 다음과 같다. 1. 변연 간격은 EVE가 $36.20{\mu}m$로 가장 작았고, LAV는 $47.67{\mu}m$, DEN는 $52.47{\mu}m$, CER은 $54.63{\mu}m$를 나타내었다. 2. 축면 간격은 EVE가 $63.49{\mu}m$로 가장 큰 값을 나타내었으나 네군간에는 유의차는 없었다. 3. 교합면 간격은 DEN이 $77.06{\mu}m$으로 가장 작은 값을 나타내었으며, EVE와 CER은 $100{\mu}m$를 넘는 값으로 다른 두군과 유의차를 보였다. 본 연구에서 마이크로웨이브 소결을 통해 제작된 CAD/CAM 지르코니아 코아는 임상적으로 허용할 만한 변연 간격 및 축면 간격, 교합면 간격을 보여 주었다.

• 대한소아치과학회지
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• 제34권2호
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• pp.222-233
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• 2007

치과 수복 재료 검사 시 가장 중요하고 기본적인 것은 치아와 수복물 사이의 미세누출에 대한 평가이다. 미세 누출을 평가하는 방법은 여러 가지가 있지만 이들 대부분은 많은 단점들을 가지고 있다. 최근에 개발된 미세 단층촬영법(micro-CT)을 이용하면 시편을 비파괴적으로 처리하여 특정 밀도에 해당하는 부분의 3차원적 영상을 얻을 수 있으므로, 이를 이용하면 정확하고 정량적인 미세누출 평가도 가능할 것이다. 이 연구의 목적은 micro-CT를 사용하여, 레진 수복물의 미세 누출도를 정량적이고 비파괴적으로 측정할 수 있는 새로운 방법을 찾아내고, 이 새로운 방법을 기존의 색소 침투법과 비교해보는 것이다. 이를 위해, 위의 두 가지 방법을 사용하여 두 종류의 상아질 접착 시스템의 미세누출도가 평가되었다. 사람의 건전 소구치 40개를 임의로 20개씩 두 군으로 나누고 다음과 같이 처리하였다. Group 1 : $Adper^{TM}$ Singe Bond 사용 후 제 V급 와동 레진 수복, Gourp 2 : $Adper^{TM}\;Promp^{TM}$ L-pop 사용 후 제 V급 와동 레진 수복 모든 치아의 5급 와동은 $Filtek^{TM}$ Supreme으로 수복하였다. 그 후 각 군 중 10개의 치아는 micro-CT를 사용하여 미세 누출도를 평가하고, 나머지 10개는 기존의 색소 침투법으로 평가하였다. 이 연구의 결과는 다음과 같았다. 1. Micro-CT를 사용한 경우, 1군은 2군보다 통계적으로 유의성 있게 적은 양의 미세 누출을 보였다(p<0.01). 2. 기존의 색소 침투법을 사용한 경우에서 1군은 2군보다 적은 미세누출을 보였으며 이는 통계적으로 유의성이 있었다. (p<0.01). 3. 두 군간의 미세 누출도는 micro-CT를 사용한 방법에서 더 현저한 차이를 보였다. 4. 두 가지 방법 모두에서 법랑질 변연 부분보다 상아질 변연 부분에서 더 많은 미세 누출을 보였다.