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영상품질별 학습기반 알고리즘 폐색영역 객체 검출 능력 분석 (Detection Ability of Occlusion Object in Deep Learning Algorithm depending on Image Qualities)

  • 이정민;함건우;배경호;박홍기
    • 한국지리정보학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.82-98
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    • 2019
  • 정보화 사회로 진입하면서 공간정보의 중요성은 급격하게 부각되고 있다. 특히 스마트시티, 디지털트윈과 같은 Real World Object의 3차원 공간정보 구축 및 모델링은 중요한 핵심기술로 자리매김하고 있다. 구축된 3차원 공간정보는 국토관리, 경관분석, 환경 및 복지 서비스 등 다양한 분야에서 활용된다. 영상기반의 3차원 모델링은 객체 벽면에 대한 텍스처링을 생성하여 객체의 가시성과 현실성을 높이고 있다. 하지만 이러한 텍스처링은 영상 취득 당시의 가로수, 인접 객체, 차량, 현수막 등의 물리적 적치물에 의해 필연적으로 폐색영역이 발생한다. 이러한 폐색영역은 구축된 3차원 모델링의 현실성과 정확성 저하의 주요원인이다. 폐색영역 해결을 위한 다양한 연구가 수행되고 있으며, 딥러닝을 이용한 폐색영역 검출 및 해결방안에 대한 연구가 수행되고 있다. 딥러닝 알고리즘 적용한 폐색영역 검출 및 해결을 위해서는 충분한 학습 데이터가 필요하며, 수집된 학습 데이터 품질은 딥러닝의 성능 및 결과에 직접적인 영향을 미친다. 따라서 본 연구에서는 이러한 학습 데이터의 품질에 따라 딥러닝의 성능 및 결과를 확인하기 위하여 다양한 영상품질을 이용하여 영상의 폐색영역 검출 능력을 분석하였다. 폐색을 유발하는 객체가 포함된 영상을 인위적이고 정량화된 영상품질별로 생성하여 구현된 딥러닝 알고리즘에 적용하였다. 연구결과, 밝기값 조절 영상품질은 밝은 영상일수록 0.56 검출비율로 낮게 나타났고 픽셀크기와 인위적 노이즈 조절 영상품질은 원본영상에서 중간단계의 비율로 조절된 영상부터 결과 검출비율이 급격히 낮아지는 것을 확인할 수 있었다. F-measure 성능평가 방법에서 노이즈 조절한 영상품질 변화가 0.53으로 가장 높게 나타났다. 연구결과로 획득된 영상품질별에 따른 폐색영역 검출 능력은 향후 딥러닝을 실제 적용을 위한 귀중한 기준으로 활용될 것이다. 영상 취득 단계에서 일정 수준의 영상 취득과 노이즈, 밝기값, 픽셀크기 등에 대한 기준을 마련함으로써 딥러닝을 실질적인 적용에 많은 기여가 예상된다.

라이프스타일 기반 다학제적 청년층 1인 가구의 주거 환경 선호 및 요구 분석 (A Study on the Residential Environment Preference and Needs of the Multi-academic Young Single Family Based on Life Style)

  • 임준형;최인영;박혜경
    • 한국과학예술포럼
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    • 제37권1호
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    • pp.249-260
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    • 2019
  • 최근 우리나라 1인가구의 비중은 점차 증가하고 있으며 이는 2035년에 들어서는 34.6%로 증가할 것이라 예측되며 이들 중, 우리나라 높은 주택가격으로 인하여 청년층 1인가구는 더 많은 어려움에 직면하고 있다. 정부에서는 청년 주거지원을 확대실시하여, 공공지원 임대주택과 민간 청년임대주택, 청년 기숙사 공급 등 다양한 정부정책을 펼쳐 나가고 있다. 본 연구의 목적은 다른 연령대와 라이프스타일이 다른 청년층 1인가구의 정확한 주거요구를 파악하여 향후 보급될 청년 주택 계획 방향을 위한 기초자료를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위한 연구방법은 다음과 같다. 첫째, 문헌고찰을 통해 청년층 1인가구의 현황과 특성을 파악하였다. 둘째, 청년층의 라이프스타일과 주거선호 관련 선행연구 고찰을 통하여 청년층 1인가구의 주거환경 선호 및 요구에 대한 조사도구를 구성하였다. 셋째, 청년층 1인가구의 라이프스타일을 바탕으로 한 공간사용특성과 평면구성 선호 및 요구, 실내디자인 선호에 대한 설문조사를 실시하였다. 조사는 2018년 12월에서 2019년 1월 초까지 학생과 직장인을 포함한 20세에서 39세 사이의 청년층 1인 가구 150명을 대상으로 SNS를 이용한 온라인 설문조사를 실시하였다. 연구결과는 다음과 같다. (1) 공간사용특성을 살펴본 결과, 작은 면적인 청년 1인 주거에서 침실과 거실이 기본적 기능 외 다양한 생활이 이루어지는 장소로 계획시 이에 대한 추가적 고려가 필요함을 파악하였다. (2) 평면구성 선호 및 요구를 살펴본 결과, 별도의 침실과 거실 공간 확보를 요구하며, 다양한 활동이 이루어지는 거실공간에 대한 확장요구와 침실공간의 드레스룸 등의 수납 추가 요구가 있음을 알 수 있었다. (3) 실내디자인 선호를 살펴본 결과, 모던스타일과 대표적 컬러인 무채색계열 색채를 선호함을 알 수 있었다. 그리고 주거공간에 일반적으로 사용되는 마감재료를 선호하며, 조명은 간접조명 및 벽면을 이용한 은은한 조명을 선호함을 알 수 있었다. 또한 청년층 내에서도 라이프스타일 특성에 따른 학생과 직장인의 차별적 실내디자인 선호 특성을 살펴볼 수 있었다. 향후 실제 공공임대주택의 사례분석과 사용자 범위확대를 통하여 실질적인 주거환경니즈와 계획방안 제안을 위한 연구가 필요하다.

공주 마곡사 명부전 불상 연구 (Buddhist Images in Myeongbujeon at Magoksa Temple in Gongju)

  • 최선일
    • 미술자료
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    • 제98권
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    • pp.130-153
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    • 2020
  • 본 논문은 공주 마곡사 명부전에 봉안된 불상에 관한 문헌 검토와 양식적인 접근을 통하여 목조지장보살좌상과 석조시왕상의 제작 시기 및 조각승에 대해 살펴보고자 한 연구이다. 명부전 내에는 목조지장보살좌상을 중심으로 석조무독귀왕과 도명존자가 서 있고, 벽면을 따라 시왕상 및 권속 등이 배치되어 있다. 이 불상들은 1930년대 후반에 목조지장보살좌상은 청양 정혜사에서, 도명존자와 무독귀왕 및 시왕상 등은 임실 신흥사에서, 시왕도는 논산 정토사에서 옮겨온 것이다. 이제까지 마곡사 명부전 목조지장보살좌상은 석조시왕상 조성 시기인 1677년에 함께 제작된 것으로 알려져 있지만, 이목구비에서 풍기는 인상, 신체 비례, 착의법 등을 살펴보면, 17세기 전반에 활동한 수연(守衍)이나 그 계보에 속하는 조각승이 1620~30년대 만든 불상일 가능성이 높다. 특히 하반신을 덮은 대의자락의 두 번째 주름이 수직으로 늘어지고 끝자락이 하트 모양으로 마무리된 점과 그 옷주름을 중심으로 좌우 대칭을 이루며 낮게 펼쳐진 옷주름 처리 방식은 수연이 제작한 서천 봉서사불상(1619년)이나 익산 숭림사 불상(1634년, 옥구 보천사 조성)과 유사하다. 석조시왕상과 권속 등은 1677년에 조각승 성일(性日)이 수화승으로 제작한 것을 조성발원문을 통해 알 수 있지만, 성일이 수화승으로 만든 유일한 불상이고, 같이 제작에 참여한 작가들의 활동을 정확히 알 수 없어 새로운 자료가 공개되어야 구체적인 조각승의 계보가 밝혀질 것이다. 기존 연구에서 성일이 불상 제작과 중수에 참여한 활동을 살펴보면, 혜희(慧熙) 계보 또는 운혜(雲惠)(운혜(雲慧)) 계보에 속하는 조각승들과 함께 공동 작업을 하여 두 조각승 집단과 밀접한 관련성이 있을 것으로 추정된다. 마곡사 시왕상은 호남이나 영서 지역에서 주로 제작되는 흙이나 나무가 아니라 돌로 제작되었으며, 영남에서 유행한 시왕상의 형태나 착의법 등과 유사하여 호남보다 영남에서 주로 활동한 조각승들의 작품으로 보인다. 앞으로 충남 지역 목조지장보살좌상과 석조시왕상의 체계적인 조사가 이루어진다면 조성 시기와 작가에 관한 심층적인 분석이 가능할 것이다. 그리고 이러한 특징들에 대한 분석이 진행된다면, 17세기 후반 영남 지역 석조불상과의 비교를 통해 호남에서 제작된 석조불상을 주도적으로 만든 조각승과 활동 내용이 밝혀질 것이다.

조선통신사 정사 기선(騎船) 구조의 조선기술 연구 (Re-review of the Structure of the Jeongsa-Kisun (Senior Envoy Ship) in the Joseon Dynasty from the Perspective of Professional Shipbuilding Engineering)

  • 홍순재
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제55권4호
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    • pp.242-275
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    • 2022
  • 본 연구는 통신사(通信使)가 임진왜란 이후 1607년부터 1811년까지 약 200여 년간 12번에 걸쳐 일본을 왕래하며 남긴 사행록(使行錄) 중 선설(船說)을 중심으로 10~12차 사행에 정사 기선의 구조를 조선기술사적 측면에서 보다 깊이 있게 밝혀보고자 하였다. 본연구 결과 10~12차사행의 기선은 크기는 『계미수사록』과 『증정교린지』를 근거로 상장(갑판)의 길이가 19파(把)반(半), 너비 6파 2척(尺)이고, 삼판 높이는 2파 1척임을 알 수 있었다. 구조는 사행록에 따라 다르게 기록되어 있지만 이들을 종합해 보면 본판·선수(비아:이물)·선미(고물)·삼판·멍에·가룡·신방·궁지·갑판·두 개의 돛대와 돛·구레짝·판옥·선미판옥·타루·파도막이·호롱·계단·난간·치·노·닻 등을 갖추고 있는 것을 알 수 있다. 또한 각 부재를 서로 이음하거나 각단을 올릴 때는 연결하는 결구 못은 피삭(皮槊), 나무못[정: 釘], 쇠못[철정: 鐵釘] 등을 사용한 것을 알 수 있다. 돛의 종류는 초둔(草芚)으로 만든 돛[석범:席帆]과 베로 만든 돛[포범:布帆]을 사용한 것을 알 수 있다. 따라서, 본 연구를 통해 10~12차 사행에 정사가 타고 간 기선은 조선의 권위와 위엄을 보이기 위해 조선통신사 선단 중 길이를 가장 크게 하고, 선고(船高)를 높게 제작하였으며, 뱃전 바깥으로 이동 통로를 만들고, 뱃전과 판옥 사이에서 노를 젓고, 뱃전 안쪽으로 판옥을 올려 방을 만들고, 판옥 위 사방에 난간을 두어 안정적이며 선형의 미를 한층 더 향상시켰다. 판옥 벽면에는 궁궐 단청과 화려하게 벽화를 그려 장식하였다. 뿐만 아니라 선수에 귀면(鬼面)과 선안(船眼)을 그려 항해의 안전을 도모한 것을 알 수 있다. 이처럼 사행록에 기록된 선설을 통해 정사 기선은 국가에서 제작하고 국제를 항해할 수 있도록 기능과 구조를 갖추고 있는 것을 알 수 있다.

창녕 교동 39·63호분 동물순장 연구 (A study on animal SHUNJANG in tombs 39 and 63 in Gyo-dong, Changnyeong)

  • 권주영;김보상
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제55권4호
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    • pp.56-70
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    • 2022
  • 창녕 교동 39호분과 63호분은 북쪽에 입구부를 둔 횡구식 묘제로 별도의 추가장이 이루어지지 않은 창녕지역의 독특한 묘제이다. 본고는 해당 고분의 매장 프로세스와 함께 고분의 입구부에 별도로 조성된 석곽 2기의 성격과 의미를 이해하고자 하였다. 이 2기의 석곽은 39호분의 석곽 3호(39-3호)와 63호분의 석곽 3호(63-3호)로 대형분 내에 독립되어 조성된 소형 무덤이다. 2기 모두 매장주체부의 북벽 중위에 위치하며 한쪽 벽면을 매장주체부 벽석과 공유하고 있는데 축조상태로 보아 주피장자를 석곽 내부에 안치한 뒤 북벽을 폐쇄하는 과정에서 조성되었다. 석곽 내부에는 동물유체가 모두 확인되었는데 특히 63-3호 동물유체 동정결과 최소 3개체의 개가 매장된 것으로 추정되었다. 무엇보다 이들 동물유체는 주피장자를 등진 상태로 머리를 바깥쪽으로 향하고 있으며 한정된 공간 내에 중첩되지 않고 나란히 안치되어 있어 주목된다. 창녕 교동 39-3호와 63-3호는 매장주체부를 축조하는 과정에서 조성된 것으로 동시성을 가지며 각각의 독립된 유구이지만한 고분 내에서 주피장자를 따라 축조되었다는 종속적 관계를 형성한다. 또한 동물을 살해한 뒤 해체되지 않은 상태로 일정한 방향에 따라 정연하게 안치하였다는 점에서 강제성을 띠고 있다. 이에 유구의 성격은 개(견(犬))를 순장한 순장곽(殉葬槨)으로 이해된다. 삼국시대 고분 출토 동물유체에 대한 연구는 그 위치에 따라 동물부장, 제수매납, 동물희생 등으로 해석되며 이는 일련의 동물희생의례, 즉 동물 부장과 희생(제생(祭牲) 혹은 공희(供犧))으로 알려져 있다. 이러한 인식의 바탕에는 동물을 음식이나 제의 희생물과 같이 물적 대상화하는데 기반하고 있다. 그런데 창녕 교동 39-3호와 63-3호는 장송의례 과정에서 동물을 영적존재로 인식하고 주피장자의 계세사상과 밀접하게 연관된다는 점에서 차이를 보인다. 또한 유구의 위치와 방향성에 대한 다각도로의 분석도 요구되는데, 이 2기의 순장곽이 고분의 입구부에 해당하며, 위치가 입구부의 가장 개방된 공간이라는 점, 바깥을 향해 바라보는 개의 모습 등은 고분 수호와 벽사의 의미로도 해석이 가능하다. 이러한 모습은 고대 계세사상을 반영하는 고구려 벽화고분에 묘사된 개의 그림과 백제 무령왕릉 출토 석수와도 비교가 가능하며 고대 무덤을 지키는 진묘수의 의미와도 상통한다. 이는 차후 동물유체 매장유구에 대해 다각적인 연구가 필요하다는 점을 시사하는 바이다.

경복궁 자경전(慈慶殿) 꽃담의 내력과 도상(圖像) 구성에 관한 재고 (A Study on the History and Iconological Composition of Jagyeongjeon Hall's Flowered Wall in Gyeongbokgung Palace)

  • 오준영
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제57권2호
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    • pp.80-100
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    • 2024
  • 본고는 문화유산의 보존관리적 측면에서 논란이 되었던 경복궁 자경전(慈慶殿) 꽃담을 대상으로 주요 내력과 도상(圖像) 구성의 실제를 조명하였다. 자경전 꽃담이 현재 모습으로 변형된 시기와 계기를 파악하는 한편 변조 또는 소실된 문양을 확인하고, 의미상 곡해된 축원(祝願) 문구를 재검토하였다. 연구 결과는 향후 자경전 꽃담의 복원을 위한 논의가 이루어질 경우 유의미한 기초자료로 활용될 수 있다. 자경전 꽃담은 크고 작은 부침을 겪으면서 현재에 이르고 있지만, 지대한 영향을 미친 변곡점은 1929년 경복궁에서 개최된 조선박람회로 판단된다. 자경전 일곽의 담장이 조선박람회 준비 중 전시관 건립을 위해 철거되었고, 행사 종료 이후에 다시 복구되었기 때문이다. 자경전 꽃담을 구성하는 문양의 변조와 소실 역시 대부분 조선박람회 종료 이후의 복구 과정에서 기인했을 가능성이 높다. 한국전쟁 직후 이루어진 보수 과정에서 현재 모습으로 변형되었다는 시각도 있지만, 신빙성을 갖춘 정황과 근거는 찾아보기 어렵다. 현재 경도문-여강문 구간의 내벽에는 「성인도리(聖人道理)」로 알려진 문자문이 배열되어 있지만, 도안 형태와 용례를 고려하면 「성자신손(聖子神孫)」이라는 문구로 판독할 수 있다. 일반적인 벽돌담장으로 남아 있는 여강문-연수문 구간의 내벽은 본래 꽃담 형식으로 제작되었으며, 「계계승승(繼繼繩繩)」과 「천세(千世)」로 비정되는 문구가 배열되어 있었다. 연수문-함규문 구간의 경우 현재 무문(無紋) 상태로 남아 있는 내벽 역시 당초에는 기하문과 문자문으로 구성되었으며, 「천수(千壽)」와 「만세만수(萬世萬壽)」로 특정되는 문구도 실존하였다. 연수문-함규문 구간의 외벽에서는 「낙강만세(樂彊萬歲)」로 알려진 문구를 「천세만세(千歲萬歲)」로 판독할 수 있는 여지가 충분하며, 현재 하나의 도곽(圖郭)으로 이루어진 벽면에는 본래 두 개의 도곽이 별도로 구분되어 있었다.

서울시 아파트단지의 녹지배치 및 식재구조 변화 연구 (Change of Green Space Arrangement and Planting Structure of Apartment Complexes in Seoul)

  • 이동욱;이경재;한봉호;장재훈;김종엽
    • 한국조경학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.1-17
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    • 2012
  • 본 연구는 서울시 아파트단지의 시기별 녹지배치구조와 식재구조의 변화과정을 분석하여 보다 친환경적인 아파트단지 내 녹지조성 개선방안을 제시하고자 하였다. 연구대상지는 서울시에 조성된 아파트단지 중 조성시기, 용적률, 지하주차장에 의한 지반현황, 녹지율의 차이가 뚜렷한 아파트단지 12개소를 선정하였다. 연구대상지 유형화는 시기별로 녹지율과 지반현황을 기준으로 녹지율이 높은(40% 이상) 자연지반 아파트, 녹지율이 낮은(40% 미만) 자연지반 아파트, 녹지율이 낮은(40% 미만) 인공지반 아파트, 녹지율이 높은(40% 이상) 인공지반 아파트 네 가지로 구분하였다. 아파트단지 녹지배치 구조의 가장 근원적 변화요인은 녹지율과 인공지반 여부로 용적률이 상승하면서 주차장 면적비율도 높아져 상대적으로 녹지율은 낮아졌다. 녹지배치구조가 가장 많이 변한 녹지유형은 전면녹지와 완충녹지로 전면녹지는 녹지율이 높은 자연지반 아파트의 평균 녹지 폭 10.0m에서 3.5m, 2.7m, 4.5m로 시기별로 축소 변화하였다. 완충녹지는 녹지율이 높은 자연지반 아파트에서 평균 녹지 폭 15.0m로 단지외곽 경계부를 연결하였으나, 녹지율이 낮은 인공지반 아파트에서 주차장 확대로 평균 녹지 폭이 7.7m, 2.7m로 점차 축소되고 일부 구간은 단절되었으나, 2001년 이후 녹지에 대한 인식변화로 다시 평균 녹지 폭이 3.8m로 넓어지면서 연결되었다. 녹량 변화를 살펴보면, 녹지율이 높은 자연지반 아파트 녹지용적계수가 $1.27m^3/m^2$이었고, 식재밀도가 높아지면서 녹지율이 낮은 자연지반 아파트의 녹지용적계수가 $3.47m^3/m^2$로 가장 높았다. 반면에 녹지율이 높은 인공지반 아파트의 녹지용적계수는 $0.72m^3/m^2$로 매우 낮은 상태이었다. 식재밀도는 교목 아교목층의 경우 5.0주/$100m^2$에서 14.5주/$100m^2$로 증가하였다. 아파트단지 녹지를 보다 친환경적이고 기능적으로 조성하기 위한 방안으로 녹지율 40% 이상의 아파트단지 내 전면녹지는 녹지 폭 4.5m 이상으로 확대하여 정원개념의 경관 식재지로 조성하고, 후면녹지는 녹지 폭 5.0m이상으로 확대하고 복층구조로 식재하여 녹지량을 증진하는 것을 제시하였다. 측면녹지는 수고가 높은 수종을 식재하여 벽면 차폐와 녹음기능을 증진하고, 완충녹지는 자생수종을 자연림에 가까운 다층구조로 조성하는 생태적 배식기법을 적용하면서 단지내부녹지와 연결해야 할 것으로 판단되었다.

온보드 영상장치(On-Board Imager) 및 콘빔CT(CBCT)를 이용한 환자 자세 검증의 유용성에 대한 연구 (A Study on the Availability of the On-Board Imager(OBI) and Cone-Beam CT(CBCT) in the Verification of Patient Set-up)

  • 박진호;박성호;박석원
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제26권2호
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    • pp.118-125
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    • 2008
  • 목적: 온보드 영상장치(On-Board Imager, OBI) 및 콘빔CT(Cone Beam Computerized Tomography, CBCT)를 이용하면 치료실에 위치한 환자의 자세 및 위치와 모의치료 시점의 환자의 자세 및 위치를 비교할 수 있다. 온라인 영상유도방사선치료(on-line Image Guided Radiation Therapy, on-line IGRT)에서는 이러한 정보를 이용하여 방사선 치료 직전에 환자의 위치를 확인하고 보정한다. 이때 모의치료 시 획득한 영상과 치료실에서 실시간 얻은 kV X선 영상 또는 콘빔CT 영상을 이용하여 2차원/2차원 맞춤(2D/2D Match) 또는 3차원/3차원 맞춤(3D/3D Match)의 이미지 퓨젼 프로그램을 사용하여 그 편차를 산출한다. 이 과정에서 주어지는 편차가 환자 자세에 대한 오차를 정확히 반영하고 있는지에 대해 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 신체 내부 구조가 모사된 팬톰(The $RANDO^{(R)}$ Phantom, Alderson Research Laboratories Inc., Stamford, CT, USA)을 사용하여 실제 방사선 치료와 동일한 과정을 따라 모의치료 및 치료계획을 시행한 후 치료 테이블 위에 팬톰을 셋업한다. 그리고 모의치료 시 표시된 팬톰의 표면 지점에 치료실의 레이저에 일치시킨다. 이때, CT 모의치료실과 가속기가 있는 치료실의 벽면 고정 레이저에 대한 정렬의 일치만 확인하면, 치료테이블에 놓여진 팬톰의 위치는 모의치료 시 위치와 정확히 일치한다. 실제로는 팬톰 표면에 나타나는 레이저 선의 두께 정도되는 오차를 무시한다면, 두 시점에서 팬톰의 위치가 정확히 같다고 말할 수 있다. 정확히 위치가 재현되었다고 가정되는 팬톰에 대해 평행이동 또는 회전이동의 변화를 만들어 준 후, 위치가 옮겨지고 틀어진 팬톰에 대해 온보드 영상장치로부터 kV X선 영상을 그리고 콘빔CT로부터 CT 영상을 얻는다. kV X선 영상과 모의치료 시 획득한 CT영상을 이용하여 OBI 프로그램에서 제공되는 2차원/2차원 맞춤의 결과를 얻는다. 그리고 콘빔CT 영상과 모의치료 시 획득한 CT영상을 가지고 이미지 퓨젼 과정을 거쳐 3차원/3차원 맞춤의 결과를 얻는다. 이렇게 얻은 2차원/2차원 맞춤 및 3차원/3차원 맞춤의 결과와 처음에 팬톰에 인위적으로 만들어준 위치 변화를 비교한다. 결과: 온보드 영상장치로 획득한 kV X선 영상과 모의치료 시 영상을 비교하는 2차원/2차원 맞춤에서는 팬톰의 위치에 회전이동만 존재한다고 가정했을 때에는 평균 $0.06^{\circ}$의 오차 내에서 모의치료 시 팬톰의 위치에 대한 편차를 찾을 수 있었다. 또한 평행이동만 존재한다고 가정했을 때에는 편차 벡터의 크기가 평균 1.8 mm였다. 그리고 회전이동과 평행이동이 동시에 존재하는 일반적인 경우에는 편차 벡터의 크기는 평균 2.1 mm, 테이블 회전 방향으로 평균 $0.3^{\circ}$의 오차 내에서 모의치료 시 팬톰의 위치를 찾을 수 있었다. 콘빔CT로 획득한 영상을 이용하는 3차원/3차원 맞춤의 과정에서 팬톰의 위치가 회전이동만 존재할 때에는 평균 $0.03^{\circ}$의 오차 내에서, 평행이동만 있는 경우는 편차 벡터의 크기의 평균이 0.16 mm 내에서, 틀어지고 이동된 팬톰의 위치를 찾을 수 있었다. 그리고 회전이동과 평행이동이 동시에 존재하는 일반적인 경우에는 편차 벡터의 크기는 1.5 mm, 테이블 회전 방향으로 평균 $0^{\circ}$의 오차 내에서, 모의치료 시 팬톰의 위치와 맞출 수 있었다. 결론: 온보드 영상장치와 콘빔CT를 이용한 영상유도방사선치료(on-line IGRT)에서 모의치료 시 팬톰의 위치는 가속기의 치료테이블 위에서 매우 정확히 재현되어졌다. 온보드 영상장치는 kV X선 영상을 이용하여 간단하게 위치의 검증과 보정을 할 수 있었고, 콘빔CT를 이용하는 경우에는 2차원적인 정면 또는 측면 영상이 아니라, 3차원 영상을 비교함으로서 더욱 정확한 위치보정이 가능하였다.

스프린팅이 하악 구치부 임플랜트 보철물의 응력분산에 미치는 영향에 관한 삼차원 유한요소분석 연구 (A three-dimensional finite-element analysis of influence of splinting in mandibular posterior implants)

  • 백상현;허성주;장익태;곽재영;김성균
    • 대한치과보철학회지
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    • 제46권2호
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    • pp.157-168
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    • 2008
  • 연구목적: 골유착성 임플랜트를 이용한 치료가 초기의 완전 무치악 증례에 도입된 이후 장기간의 임상 관찰 결과 높은 성공률이 보고되고 있으며, 점차 부분 무치악 및 단일치 상실 증례 등의 다양한 영역으로 확대되고 있다. 하지만 이러한 임플랜트에 가해지는 저작압은 임플랜트와 주위 골에 축 방향 힘 (axial force)과 다양한 측방 모멘트 (bending moments)를 일으키는데 이러한 응력의 적절한 분산이 치료의 성공에 큰 영향을 미치게 한다. 이번 연구의 목적은 하악 구치부가 부분 무치악일 때 외측연결 방식과 내측연결 방식의 임플랜트로 수복함에 있어 상부 보철물의 연결 (splinting)이 임플랜트와 주위 골로의 응력분산에 미치는 영향을 삼차원 유한요소 분석을 통해 비교해보고자 하였다. 연구재료 및 방법: 외측연결 방식과 내측연결 방식의 대표적인 2종의 임플랜트를 선정하였고 각각 8.5mm와 13mm 길이에 대하여 실험하였다. 임플랜트는 외측연결 방식을 대표하는 브레네막 시스템을, 내부연결 방식을 대표하는 ITI 임플랜트를 연구재료로 선택하였다. 각각의 임플랜트는 구치부에서 골양이 허용되는 한 추천되는 넓은 직경 (wide diameter)의 임플랜트 (4.8-5.3mm)를 이용하였다. 이러한 4종류의 임플랜트 모형에서 제1대구치와 제2대구치 금관의 연결 여부에 따라 총 8개의 실험 군으로 분류하였다. 하중은 수직하중 및 수평하중을 각각 100N씩 하악 제1대구치 임플랜트 보철부위 (금관부)에 가하였고 금관의 연결여부에 따라 임플랜트와 주위골에 응력이 분산되는 양상을 관찰하였다. 삼차원 유한요소분석을 위한 하악골모형 제작에는 Hypermesh (Altair Engineering Inc., Troy, MI, USA)를 사용하였고 응력해석을 위해서는 PAM-CRASH 2G version 2005 (ESI, France), 포스트프로세싱을 위해서는 PAM-VIEW version 2005 (ESI, France)을 이용하였다. 여러 응력값 중에서 대표적인 등가응력 (von Mises stress)을 이용하여서 응력분포를 비교분석하였다. 연구결과: 내부연결방식과 외부연결방식 모두 상부의 금관을 연결함에 따라 임플랜트와 주위골로 전해지는 응력값이 감소하였다. 그리고 응력값이 감소하는 정도는 외부연결방식에서 더 크게 나타났다. 하지만 두 방식 모두 금관연결에 따른 응력 감소 효과는 임플랜트 길이 증가에 의해 영향 받지는 않았다. 이번 실험에서 상부 보철물이 연결되지 않은 상태에서 제1대구치 부위에 수직방향 또는 수평방향의 하중을 가했을 때 외부연결방식에서 더 많은 양의 응력이 주변 피질골의 상부 좁은 부위로 전달되었다. 하지만 상부 보철물을 연결한 상태에서 하중을 가한 경우에는 외부연결방식에서 하중 측인 제1대구치 부위에서 나타나던 상부 피질골에서의 응력 집중이 많이 감소한 것을 보여주었다. 또 한 비하중 측인 제 2대구치 부위에서의 응력분산도 외부연결방식에서 더 많은 것으로 나타났다. 이에 비해 내부연결방식에서는 하중 측인 제 1대구치 부위에서 지대주 나사를 따라 높게 나타나던 응력값의 중등도 감소 효과를 나타내었고 연결된 제2대구치 부위로의 응력분산 효과도 작았다. 결론: 하악 구치부가 결손한 하악골에 내부연결방식과 외부연결방식을 대표하는 두 가지 종류의 임플랜트를 선택하여 상부 금관의 연결이 임플랜트와 주위 골의 응력 분산에 미치는 영향에 대하여 삼차원 유한요소분석을 하였다. 이러한 실험 결과를 통하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 8.5mm와 13mm에 대해서 응력 분포는 거의 동일하게 나타나고, von Mises stress 최대값 또한 거의 유사하였다. 2. 수직하중에서는 근심측에서 응력이 집중되었고 수평하중에서는 근, 원심측이 비슷한 크기의 응력을 보였다. 3. 내부연결방식에서는 지대주 나사의 벽면을 따라서 응력이 분산되는 양상을 보였으나 외부연결방식에서는 지대주에 눌리는 임플랜트 상부 부위에 응력이 집중되었다. 4. 금관을 연결함에 따라 임플랜트와 주위골로 전달되는 응력 값은 두 방식 모두 감소하는 모습을 보였으나 응력 값이 감소하는 정도는 내부연결방식에 비해 외부연결방식에서 더 크게 나타났다.