• 한국자기학회지
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• 제20권4호
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• pp.167-172
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• 2010

게놈 프로젝트 이후 급격하게 발전하고 있는 나노자성-바이오 의료 컨버젼스 기술은 신약 개발 프로세스, 임상 진단 등의 분야에 혁신적인 변화를 일으킬 것으로 주목을 받고 있다. 이 중에서 차세대 바이오 에세이 기술은 암, 임상 유전적 질병의 조기진단 및 현장진단(point-of-care)과 같은 유비쿼터스 진단(U-health care)시대에 부응하는 휴대화 자동화 고속화 저비용화 사용편의성뿐만 아니라 post-genome 시대의 요구에 맞는 대용량화 다중 감지화 요건을 충족하는 기술이다. 본 논고에서는 바이오 에세이용 자기센서 및 미세유체역학하에서 바이오 분자 이송용 온 칩 자석(on-chip magnet) 연구에 대해서 소개하고자 한다.

• 한국광학회지
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• 제35권4호
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• pp.135-142
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• 2024

바이오 메디컬 이미징 기술은 생물학적 연구 및 의료 기술에 사용되는 이미징 기법으로서 생물학적 과정, 구조 및 상태를 탐구하는 데 필수이며, 질병의 조기 진단과 치료법 개발에도 중요한 역할을 하고 있다. 그중에서도 특히 빛을 이용한 광학 이미징 기술은 생물학 연구에서 가장 많이 활용되고 활발하게 연구되고 있다. 광학 이미징 기술의 발전에 가장 큰 걸림돌이 되고 있는 것은 해상도 및 빛의 투과 깊이 한계 등의 문제인데, 최근에는 메타물질을 이용하여 이를 해결하고자 하는 연구가 활발해지고 있는 추세이다. 메타물질은 나노구조체의 규칙적인 배열을 통해 빛의 성질을 자유롭게 조절하는 물질로서, 이미징 분야에서는 이미 혁신적인 도구로 자리잡고 있다. 이 글에서는 메타물질을 활용한 광학 이미징 기술의 작동 원리와 주요 응용 사례에 대해 자세히 소개하고자 한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2024년도 춘계학술발표대회
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• pp.450-452
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• 2024

본 논문에서는 다양한 합병증의 원인인 형태 이상 적혈구로 인한 질환 진단의 정확도 및 오진율 감소를 위해 말초 혈액 도말 검사를 통한 혈액의 병리학적 이미지를 토대로 형태 이상 적혈구를 검출 및 계수하는 시스템을 구현하였다. 본 시스템은 혈액 분석 검사에 주로 사용되는 자동 혈구 분석기의 비용 및 인력, 시간의 부담을 줄이고, 수기법의 검출 소요시간 및 검사자의 주관적 진단 등 문제점을 개선시켜 단시간 내에 대량 분석을 할 수 있는 객관적인 진단 기구로 활용되어 정밀 의료 분야에 큰 기여를 할 수 있을 것으로 기대한다.

• 실천공학교육논문지
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• 제16권1_spc호
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• pp.59-64
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• 2024

고령화가 심화되면서 암 발병률이 증가하고 있다. 피부 암은 외적으로 보이지만 사람들이 알아채지 못하거나 가볍게 간과하는 경우가 많다. 이에 초기 발견 시기를 놓쳐 말기의 경우 생존율이 7.5~11%로 사망에 이를 수 있다. 하지만 피부 암을 진단함에 있어 육안으로 진단하는 것이 아닌 정밀검사, 세포 검사 등 시간과 비용이 많이 든다는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 단점을 해결하기 위해 Attention CNN 모델 기반 피부암 분류 시스템을 제안한다. 이 시스템은 전문의로 하여금 피부 암을 초기에 발견하여 신속한 조치를 취할 수 있도록 하는데 큰 도움을 줄 수 있다. 피부암 종류에 따른 이미지 데이터 불균형 문제에서 분포 비율이 낮은 데이터에는 Over Sampling 기법을, 분포 비율이 높은 데이터에는 Under Sampling 기법을 적용하여 완화하고 Attention layer가 없는 모델과 있는 모델을 비교하여 Attention layer가 없는 사전학습 모델에 추가한 피부암 분류 모델을 제안한다. 또한, 특정 클래스에 대하여 데이터 증강 기법을 강화하여 데이터 불균형 문제를 해결할 계획이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.228.1-228.1
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• 2016

기존 산업에서 많이 쓰여져오고 있는 저압 플라즈마에 비해 여러가지 장점을 지닌 대기압 플라즈마는 수년 전부터 많은 연구가 되어 왔으며 폭넓은 응용분야에 있어서 활발히 이용되고 있고, 특히 온도가 거의 상온과 비슷하다는 장점으로 대기압 저온 플라즈마는 바이오메디컬 분야에서 활발하게 응용되어지고 있다. 본 연구에서는 대기압 저온 플라즈마 젯 장치를 사용하여 치아 표면에 불소를 도포하고 법랑질 표면의 불소 원소를 검출함으로써 플라즈마가 치아표면 불소도포에 있어서 어떠한 효과가 있는지 정량적으로 비교분석하였다. 또한 대기압 플라즈마 젯 장치의 방전개시전압과 가스유량에 따른 플라즈마젯 길이의 변화 및 OES(Optical Emission Spectroscopy) 장치를 사용하여 플라즈마에 대한 광학적 진단을 진행하였다. 치아표면에서 검출된 불소량은 플라즈마를 사용했을때가 그렇지 않을때에 비해 더 높게 관찰 되었다.

• 감성과학
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• 제26권3호
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• pp.149-160
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• 2023

본 연구에서는 뇌혈류 신호를 측정할 수 있는 시변자계 기반의 비접촉식 직물센서를 설계하여 뇌혈류 신호 검출 및 감성평가의 가능성을 탐색하고자 하였다. 직물센서는 40 denier의 은사를 30합사 한 후 컴퓨터 기계 자수하여 코일형 센서로 구현하였다. 뇌혈류 측정 실험을 위해 코일형 센서를 경동맥 부위에 부착하고, ECG (Electrocardiogram) 전극과 RSP (Respiration) 측정 벨트를 부착 및 착용하도록 하였으며, 동시에 초음파 진단기기를 사용해 도플러 초음파 검사(Doppler Ultrasonography)를 수행하여 혈류 속도를 측정하였다. 피험자에게 Meta Quest 2를 착용시키고, 실험을 위해 조작된 영상 시각 자극을 보여주면서 혈류 신호를 측정한 후 시각 자극에 대한 감성평가 설문지를 작성하도록 하였다. 측정 결과, 도플러 초음파 검사를 통해 측정된 혈류 속도 신호에 변화가 생길 때 직물센서로 측정한 신호도 함께 변화하는 것으로 나타났다. 이를 통해 코일형 직물센서를 이용하여 뇌혈류활동 신호를 측정할 수 있다는 것을 검증하였다. 또한, 감성평가를 위하여 ECG 신호와 PLL 신호(직물센서 신호)에서 추출한 HRV를 계산해서 비교한 결과, 시각 자극으로 인한 교감신경계와 부교감신경계의 활성화에 따른 비율의 변화에 대해서는 직물센서로 측정한 신호와 ECG 신호를 이용해 계산한 값이 비슷한 경향을 보이는 것으로 나타났다. 결론적으로, 본 연구에서 개발된 시변자계 기반의 코일형 직물 센서를 통해 뇌혈류 변화 측정 및 감성 모니터링이 가능할 것으로 사료된다.

• 대한영상의학회지
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• 제83권3호
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• pp.508-526
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• 2022

파킨슨병은 중뇌 흑질에 위치한 도파민성 신경세포의 퇴행성 소실로 인해 발생하는 이상운동질환이다. 최근 다양한 자기공명영상기법의 발전으로 파킨슨병에서 일어나는 병리생태학적인 변화를 반영하는 여러 영상 소견들이 보고되었다. 여러 연구에서 이러한 영상 소견들은 파킨슨병의 진단 및 비정형 파킨슨증과의 감별 등에 유의미한 도움을 줄 수 있는 것이 밝혀졌다. 본 종설에서는, 파킨슨병에서 일어나는 흑질선조체 변성의 병태생리를 나타낼 수 있는 나이그로좀 영상 및 뉴로멜라닌 영상 등을 포함한 자기공명영상기법들과 각 영상에서 나타나는 소견에 대하여 자세히 다루었다.