• 한국광학회지
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• 제6권2호
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• pp.135-141
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• 1995

현상론적인 비선형 이득 포화 효과가 연속 파장 가변시 다전극 DBR 레이저의 잡음 특성에 미치는 영향을 이론적으로 연구하였다. 광전송선 모델에 종 방향으로의 자발적 방출 분포에 의한 향상계수 K와 비선형 이득 포화 효과를 고려하여 연속 파장 가변시 출력의 감소에 따른 상대적 세기 잡음과 주파수 잡음 특성을 분석하였다. 수동부분의 주입전류의 증가에 따라 자발적 방출률은 증가하며, 이에 비례하여 상대적 세기 잡음, 주파수 잡음 및 선폭은 증가한다. 현상론적인 비선형 이득 포화 효과는 상대적 세기 잡음 및 주파수 잡음 특성에 큰 영향을 주지만 선폭은 오히려 감소한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제10권1호
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• pp.33-40
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• 1999

목적 : 본 논문은 2차원과 3차원 신경계 자기공명영상에서 뼈 주위에 있는 여러 조직의 신호세기를 계산하고 측정값과 비교 분석하는 데 목적을 두었다. 대상 및 방법 : 신경계 양성자 강조영상은 뼈를 제외한 뇌척수액과 근육 및 지방 등 모든 조직을 보여준다. 또한 자기공명영상을 이용하면 2차원이나 3차원 영상을 얻을 수 있다. 본 연구에서는 2차원 영상기법으로 2차원 고속스핀반향 (Fast spin-echo) 영상법을 사용하였고 3 차원 영상기법으로는 3차원 경사자계반향(Gradient-echo) 영상법을 사용하였다. 2차원 스핀반향 (Spin-echo)과 3차원 경사자계반향 영상법에 나타난 뇌척수액과 근육 및 지방의 신호세기를 알아내기 위해 2차원 스핀 반향과 3차원 경사자계반향의 신호세기의 이론값을 계산하였다. 2차원 고속스핀반향 영상법에서는 양성자 강조영상을 얻기 위해 긴 반복시간 (4000 ms) 과 짧은 반향시간(TE$_{eff}$ =22 ms)을 적용하였다. 3차원 경사자계반향 영상법에서는 양성자 강조영상을 얻기 위해 작은 꺽임각 (8$^{\circ}$) 과 짧은 반복시간 (35 ms) 및 짧은 반향시간 (3 ms)을 적용하였다. 결과: 2차원 고속스핀반향 영상법에서는 뇌척수액과 근육 및 지방의 영상 대조도가 우수하였고 신호 대 잡음비(SNR) 값은 39-57 사이였다. 3차원 경사자계반향 영상법에 나타난 뇌척수액과 근육 및 지방의 영상 대조도는 2차원 고속스핀반향 영상법의 결과와 비슷하였지만 신호 대 잡음비(SNR) 값은 26-33 사이였다. 신호 대 잡음비는 2차원 고속스핀반향 영상법이 3차원 경사자계반향 영상 법보다 높았고 가장자리 향상효과 때문에 2차원 고속스핀반향 영상에서 머리뼈의 가장자리를 쉽게 구별할 수 있었다. 덧붙여 2차원 고속스핀반향 영상에 나타난 뇌척수액과 근육 및 지방 사이의 대조도는 강한 신호세기와 향상된 뇌척수액의 가장자리 때문에 상당히 우수하였다. 결론 : 2차원과 3차원 신경계 자기공명영상에서 머리뼈 주위에 있는 여러 조직의 신호세기를 계산하고 측정값과 비교 분석하였다. 뇌척수액과 근육 및 지방의 계산값과 측정값의 영상 대조도와 신호 대 잡음비 값이 2차원 고속스핀반향 영상법과 3차원 경사자계반향 영상법에서 대체로 일치하였다. 그렇지만 2차원 고속스핀반향 영상에서 뇌척수액과 근육 및 지방 사이의 대조도가 우수하였고 신호 대 잡음비는 상대적으로 높았으며 상대적으로 짧은 영상시간이 소요되었다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.104-109
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• 2021

본 논문에서는 self-seeding FP-LD (Fabry Perot Laser Diode)를 이용하여 WDM-PON (Wavelength Division Multiplexing - Passive Optical Network)에서 사용될 수 있는 새로운 파장 가변 광원의 가능성을 검증한다. 파장 가변 광원을 이용한 WDM-PON의 기존 구현은 AWG (Arrayed Waveguide Grating) 소자의 중심 파장과 광원의 중심 파장을 세밀히 정렬해 주어야 하는 단점이 발생한다. 그러나, 본 논문에서 제안하는 파장 가변 광원은 매우 간단한 구조로 구성되며, 가변 파장이 AWG의 중심 파장에 자동 정렬되는 장점을 갖는다. 구현된 파장 가변 광원은 약 14 nm 정도 이상의 파장 가변 대역을 보였고, 상대적 세기 잡음, RIN (Relative Intensity Noise)은 최대 약 -124dB/Hz로 나타났으며, 외부 변조기를 통해 변조한 결과 10Gb/s 신호에 대한 변조 가능성을 확인 할 수 있었다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제8권1호
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• pp.42-49
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• 2004

목적 : 자기공명영상시스템에서 양자화잡음을 분석하였다. 신호대양자화잡음비를 이론적으로 유도하였고 다양한 자기공명영상시스템에서 신호대양자화잡음비를 계산하였다. 이러한 계산으로부터 고자장영상시스템에서는 양자화잡음이 전체시스템의 신호대잡음비를 결정짓는 주된 잡음원이 될 수 있음을 보였다. 하드웨어의 교체없이 양자화잡음을 줄일 수 있는 방법들을 제시하였다. 대상 및 방법 : 자기공명영상에서 사용되는 Fourier 영상기법에서는 위상 및 주파수 인코딩 방법으로 자기공명신호를 공간주파수 형태의 신호로 변환하여 측정하게 된다. 따라서 공간주파수 영역에서 발생하는 양자화잡음을 재구성된 영상에서의 신호대양자화잡음비로 나타내었다. 컴퓨터 시뮬레이션 및 실험을 통하여 유도된 식의 타당성을 보였다. 결과 : 유도된 식을 이용하여 다양한 주 자장 및 수신 시스템에 대하여 신호대양자잡음비를 계산하였다. 양자화잡음은 신호의 크기에 비례하여 증가하므로 상대적으로 신호가 큰 고자장 시스템에서 보다 큰 문제점으로 부각될 수 있다. 많은 수신 시스템에서 채택하고 있는 16 bits/샘플 양자기로는 양자화 잡음이 고자장 시스템에서 기대되는 신호대잡음비의 향상을 제한할 수 있는 주된 잡음원이 될 수 있음을 보였다. 결론 : fMRI나 spectroscopy를 위하여 자기공명영상의 주 자장은 지속적으로 높아지고 있다. 고자장에서는 신호가 커지고, susceptibility와 스펙트럼의 분리가 커져서 fMRI 나 spectroscopy에 유리한 면이 많다. 양자화잡음은 신호의 크기에 비례하여 증가하기 때문에 만약 양자기의 변환 비트가 충분히 크지 않을 경우 양자화잡음이 커져 신호의 증가에 비례하는 신호대잡음비의 향상을 이룰 수 없다. 이 논문에서는 신호대양자화잡음비를 이론적으로 유도하고, 다양한 자장의 세기 및 수신 시스템에 대하여 신호대양자화잡음비를 계산함으로써 고자장에서, 특히 상대적으로 신호가 큰 3차원영상에서 , 양자화잡음이 전체 시스템의 신호대잡음비를 제한할 수 있는 주된 잡음원이 될 수 있음을 보였다. 근원적인 해결책은 아닐 수 있으나 oversampling과 에코의 센터를 비껴가는 샘플링으로 하드웨어의 향상없이 양자화잡음을 줄일 수 있는 방법을 제시하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.532-538
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• 2018

본 논문은 자성센서 기반 지뢰탐지기를 개발하는 과정에서 필요한 신호처리 알고리즘을 제안한다. 탐지신호의 세기는 탐지 코일에 수신된 자기장의 변화량을 이용하여 얻는다. 표적이 없을 때 대비 표적이 있을 때의 상대적인 신호세기를 계산하기 때문에 표적이 없는 상태에서 calibration data를 만든다. 자기장은 장비 자체의 전기적인 잡음 또는 주변 환경의 영향을 받으므로 calibration을 지속적으로 수행하고 갱신하는 것이 중요하다. 마지막으로 표적에 의해 발생하는 신호크기의 변화량, 즉 단위 시간 당 그래프의 기울기 값이 일정 수준 이상 도달하는지 감시하여 정확한 탐지지점과 신호크기를 판별한다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.162-169
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• 2020

본 논문에서는 엄밀한 수학 없이 상호 주임 잠김에 대한 정성적 이해를 시도하였고, 제안하는 상호 주입 잠김 광원에 대해 분석한다. 또한 두 개의 unpolarized Fabry-Perot Laser Diode (F-P LD)를 이용한 상호 주입 잠김 기반의 Wavelength Division Multiplexing - Passive Optical Network (WDM-PON)용 저가격 광원을 구현하였다. 한 쪽 F-P LD의 파장 변화에 대한 RIN (Relative Intensity Noise) 특성을 측정하였는데, 가변 파장의 범위가 2.07 nm일 때 최소 -110 dB/Hz의 RIN을 보여주었다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제18권1호
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• pp.1-5
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• 2006

목 적: 세기조절 방사선치료의 환자별 정도관리는 이온전리함을 이용한 일정 지점에서의 절대 선량 측정과 필름을 이용한 상대 선량측정의 두 단계로 구성된다. 이온전리함을 이용한 절대 선량 측정은 동일한 지점에서 치료계획상의 점선량과 실제 측정 점선량 간의 일치도에 대한 정보를 제공한다. 일반적으로 정확한 점선량을 측정하기 위해 volume이 작은 0.015 cc 이온전리함(pin point chamber, PTW, Germany)을 사용하고 있다. 그러나 이 경우 이온전리함의 볼륨이 작아 선량의 오차가 크게 나타나는 경우도 있어, 적합한 볼륨의 이온전리함 사용이 권고되기도 한다. 따라서 볼륨이 다른 세 가지의 이온전리함을 이용하여 점선량을 측정하여 치료계획상의 점 선량과 비교해 보고, 0.015 cc 이온전리함을 이용한 세기조절 방사선치료에서의 절대 점선량 측정의 유효성을 평가해 보고자 한다. 대상 및 방법: 두경부(Head & Neck) 종양의 세기조절 방사선치료가 요구되는 환자 6명을 대상으로 Sliding-window 방법의 IMRT 치료계획을 수립하였으며 치료기는 21EX(Varian, USA) 선형가속기의 6 MV 광자선을 사용하였다. 측정 조건은 120 millenium MLC를 이용하여 Gantry 0도에서 300 MU/min의 선량률로 선원-이온전리함(source-axis-distance)거리를 100 cm, 고체팬텀의 표면으로부터 5 cm 깊이에 이온전리함을 위치시켰다. 치료계획용 컴퓨터(CAD-Plan, USA)에서 결정된 결과를 0.015 cc(pin point, type 31014, PTW, Germany), 0.125 cc(micro type 31002, PTW, Germany ), 0.6 cc(famer type 30002, PTW, Germany) 전리함에 각각 조사하여 측정치를 비교 분석하였다. 측정점은 선량값의 변화가 상대적으로 적은 선량 저변동 영역(Low-gradient area)에 위치시켰다. 결 과: 각각의 이온전리함을 이용하여 측정한 결과 0.015 cc의 경우 평균 ${\pm}0.91%$, 0.125 cc의 경우 ${\pm}0.52%$, 0.6 cc의 경우 ${\pm}0.76%$로 0.125 cc 이온전리함의 경우가 모든 측정조건에서 가장 적은 오차를 보였다. 결 론: 세기조절 방사선치료에 있어서 선량의 평가는 매우 중요하다. 방사선치료가 정밀해지는 만큼 정확한 선량평가가 이루어져야 한다. 점선량을 평가하기 위해 제작된 0.015 cc 이온전리함은 작은 출력신호와 큰 신호 대 잡음비가 절대 선량 측정 시 선량오차를 발생시키는 큰 요인으로 작용할 수 있다. 반면에 이온전리함의 볼륨이 큰 경우 출력신호가 크므로 정확한 선량을 반영할 수 있으나, 작은 측정점에 이온전리함을 정확히 위치시키기 어려워 절대 점선량을 측정하기 어려운 단점이 있다. 따라서 본 연구의 결과에서 본 바와 같이 세기조절 방사선치료의 절대 점선량 측정에는 오차가 상대적으로 적은 0.125 cc 이온전리함의 사용이 고려되어야 한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권5호
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• pp.388-396
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• 2019

본 논문은 시험발사체에 탑재된 송신기에서 송신되는 S 대역 신호에 의해 위성항법수신기에서 나타난 RF 신호간섭을 설명하고, 그 원인을 분석한다. 능동형 위성항법안테나의 LNA는 항법위성 신호와 비교하여 상대적으로 신호세기가 매우 높은 S 대역 신호에 의해 포화되었으며, 2개의 S 대역 신호가 위성항법안테나에 수신될 때마다 GNSS 대역에 해당하는 상호변조신호가 LNA에서 발생하였다. 이러한 현상으로 인해 위성항법수신기에서 계산된 항법위성신호의 C/N0가 크게 감쇄하였다. S 대역 신호에 의한 RF 신호간섭을 차단하기 위하여 위성항법안테나 LNA의 설계변경을 수행하였고, 설계변경 전 후의 LNA에 대해 수행한 비교시험을 통하여 설계변경된 LNA에서 S 대역 신호에 의한 RF 신호감쇄 현상이 억제될 수 있음을 확인하였다.

• 한국광학회지
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• 제15권3호
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• pp.193-199
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• 2004

우리는 이중공명 광펌핑(double resonance optical pumping; DROP)효과를 이용하여 루비듐($^{87}$ Rb) 원자의 5P$_{3}$2/-4D$_{3}$2/와 5P$_{3}$2/-4D$_{5}$ 2/ 전이선에서 DROP 스펙트럼을 관측하고, 1.5 $\mu\textrm{m}$ 레이저의 주파수를 무변조 안정화하였다. 관측한 DROP 스펙트럼은 기존의 광-광이중공명(optical-optical double resonance; OODR) 스펙트럼보다 높은 신호대잡음비를 가지며, 약 10 MHz의 좁은 선폭을 갖고 있다. DROP 스펙트럼의 상대적인 세기는 자발방출에 의한 광펌핑 정도로 설명할 수 있었다. DROP스펙트럼에 안정화된 1.5 $\mu\textrm{m}$ 레이저의 주파수 흔들림은 샘플링 시간 0.1초에서 0.2 MHz로 측정되었고, 상대주파수 흔들림은 평균시간 100초에서 약 1${\times}$$10^{-11}$이었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제21권1호
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• pp.113-119
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• 2010

GafChromic EBT2 필름 dosimetry에 필요한 품질 관리용 소프트웨어를 개발하였다. 개발한 프로그램에서는 EBT2 필름특성에 맞게 붉은색, 초록색, 파란색 및 회색 채널에 따른 필름 교정이 가능하도록 하였다. 또한 평판형 스캐너의 빛의 산란 효과나 필름 내 방사선에 반응하는 물질(active layer)의 두께 차이가 선량 검증에 미치는 영향을 평가할 수 있도록 하였다. EBT2 필름을 이용한 측정 결과는 방사선 치료계획 시스템, ECLIPSE 또는 2차원 이온 전리함 배열의 선량 값과 비교할 수 있다. 개발한 소프트웨어를 이용한 GafChromic EBT2 필름의 선량 검증은 파일 입력, 잡음 제거, 배경 보정(background) 및 반응 물질 보정(active layer correction), 선량 계산 및 평가 단계를 통해서 이루어진다. 절대적 또는 상대적 배경 보정 방법을 선택적으로 적용할 수 있으며 필름 교정 결과 및 교정 곡선에 대한 적합식(fitting equation)은 결과 파일로 출력할 수 있다. 선량 행렬의 화소 크기 조정을 위한 보간법, 대화식 영상 이동 및 회전 기능을 이용하여 선량 행렬 간 구조적 위치를 일치시킨 후, 빔 측면도(beam profile) 및 등선량곡선(isodose curve)을 비교할 수 있다. 또한 거리 및 선량 차이에 대한 허용값을 적용하여 gamma index 및 gamma histogram을 이용한 선량 분석이 가능하다. 60도 동적 쐐기 조사면과 전립선 세기조절방사선치료의 조사면을 이용하여 개발한 소프트웨어의 기초 성능 평가를 수행하였을 때, 동적 쐐기 조사면에서 ECLIPSE와 EBT2 필름 간 절대적 빔 측면도는 3% 오차 범위 내에서 일치하였다. EBT2 필름을 이용한 두 종류의 선량 검증 모두, 99% 이상의 영역이 3 mm, 3%의 gamma index의 평가 기준을 만족하였다. 개발한 선량 검증용 소프트웨어를 이용하여 주기적으로 수행되는 일반적인 품질관리뿐만 아니라 빔의 세기가 조절된 복잡한 조사면의 품질관리에도 활용할 수 있으며, Radiochromic 필름을 이용한 선량 평가에 필요한 유용한 분석 툴을 제공할 수 있다.