• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제41권5호
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• pp.343-349
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• 2007

방사성옥소는 갑상선암의 핵의학적 영상과 방사성치료에 널리 그리고 성공적으로 사용되어 왔다. 최근 세포의 옥소섭취를 담당하는 운반체로서 Na/I symporter (NIS)의 분자세포학적 특성이 규명되고 그 유전자가 클로닝되면서 앞으로는 갑상선암 이외의 각종 암에도 NIS 유전자를 외부에서 전달함으로써 방사성옥소 치료를 적용하는 새로운 암치료 기술이 가능할 것으로 기대되고 있다. 방사성옥소를 이용한 암치료의 성공을 위해서는 NIS를 통한 표적세포의 옥소 섭취를 극대화 시키는 것이 핵심이다. TSH는 갑상선 세포의 NIS 발현을 항진시키고 retinoic acid는 갑상선암과 유방암 세포의 NIS발현을 증가시키는 효과가 있다. 또 일반 암세포에는 NIS 유전자를 전달하여 발현 시킬 수 있다. 그러나 NIS 발현 만으로는 원하는 수준의 방사성옥소 섭취를 충분히 얻지 못할 수 있다. 이는 세포의 옥소 섭취가 NIS 단백질의 총량이 아니라 세포막에 위치한 NIS의 양에 의해 결정되기 때문이다. 즉, 옥소를 섭취하려는 전사된 NIS단백질이 세포막으로 이동하여 정상적으로 기능하게 하는 조절 기전이 중요하다. NIS의 세포막 이동 기전은 아직 밝혀져 있지 않으나 다른 운반체와 유사하게 단백질의 전사후 glycosylation이나 phosphorylation이 관여할 것으로 생각된다. 본 연구진은 NIS 유전자를 전달한 암세포에서epidermal growth factor를 통한 extracellular signal regulated kinase 신호경로의 활성화가 방사성옥소 섭취를 항진시킴을 관찰하여 NIS의 전사외 기능조절 기전을 조사하고 있다. 앞으로 NIS기능에 대한 조절기전이 보다 자세하게 밝혀지면 방사성옥소 치료기술과 NIS유전자 영상기술의 개선과 발전에 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국철도학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.401-409
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• 2015

철도에서 차량의 가이드 역할을 하는 레일에 결함이 발생할 경우 빠르게 진전하는 특성이 있으며 차량의 탈선과 같은 대형사고로 이어질 수 있어 레일 결함 탐상 기술은 매우 중요하다. 본 연구에서는 증속에 따른 누설자속기반 철도레일 결함탐상 기술의 적용성 검토를 위해 증속이 가능한 레일 탐상 시험 장치 제작 및 결함 레일 시편에 대한 탐상 시험을 수행하였다. 이를 위해, 철도레일 형상에 맞는 센서부 및 자화부를 설계하였고 인공결함을 갖는 결함 레일 시편을 제작하였다. 제작된 시험 장치를 이용해 4km/h에서 12km/h까지 속도를 증가시키며 결함에 의해 생성되는 누설자속을 측정하였고 원 신호의 미분을 통한 가시성 향상으로 결함 판별 및 결함 위치를 성공적으로 확인하였다. 향후 리프트 오프 유지 등 고속화에 필요한 점을 보완할 경우 고속 검측차에도 적용가능 할 것으로 생각된다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.36-36
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• 2019

본 연구는 한라산국립공원 동사면에 위치한 구상나무숲 장기생태 모니터링 5ha 조사지역 ($20{\times}20m$, 125개 방형구)에서 구상나무의 유묘 및 치수 발생 현황을 파악하기 위하여 수행되었다. 조사는 2016년 6~8월 사이에 $5{\times}5m$ 방형구 125곳에 대해 계통추출법을 적용하여 실시하였다. 조사한 전체 125개 방형구 중에서 54개에서만 유묘가 관찰되었으며, 그 내용은 유묘 615개체 및 치수 1개체로 총 616개체가 발견되었다. 그러나 과반수의 71개 방형구에서 치수뿐만 아니라 유묘도 출현하지 않았다. 심지어 전체 125개 방형구에서 유묘가 가장 많이 관찰된 방형구(2-6지역, 95개체)를 제외하면, 나머지 124개 방형구의 평균 유묘 개체수는 4.2개로 매우 적었고 높이도 35cm 이하에 불과했다. 이와 함께 장기생태 모니터링 조사 지역 내에서 $1{\times}1m$ 방형구 183곳에 대해 단순 무작위 추출법으로 발생지 조사를 수행하였다. 발생지 조사 결과 유묘 2,518개체, 치수 2개체 및 유목 2개체 등 총 2,522개체가 발견되어 계통추출법을 적용한 조사와 유사한 결과가 나타났다. 본 연구를 통해 한라산국립공원 동사면 구상나무숲 내에서 구상나무 유묘의 발생은 어느 정도 이루어지고 있으나, 교란으로 인하여 치수로의 발달이 제한되는 것으로 판단된다. 여러 교란 요인 중에서 조사된 총 3,138개체 중 12.1%, 381개체에서 유제류인 노루에 의한 섭식이 확인되어 노루의 섭식이 유묘 발생 및 치수 발달에 교란을 야기하는 가장 중요한 요인으로 추정해볼 수 있다. 한반도 특산식물 구상나무의 보전 대책 수립을 위한 유묘 및 치수 교란 원인에 대한 지속적인 모니터링이 진행되어야 한다고 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.265-271
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• 2018

본 연구에서는 임피던스(impedance)를 이용하여 저비용으로 구조물의 결함을 탐지할 수 있는 기법을 연구한다. 임피던스 기법은 구조물 건전성 모니터링을 위한 국부적 결함탐지의 대표적인 기법으로써, 압전재료를 구조물의 표면에 부착하여 구조물의 전기-역학적 어드미턴스(electro-mechanical admittance) 신호를 모니터링 함으로써 결함을 추정하는 기법이다. 이 기법을 적용하기 위하여 일반적으로 고가의 임피던스 분석기(impedance analyser)가 사용되는데, 기술의 효과적인 보급을 위해서는 저비용의 기법을 개발할 필요가 있다. 본 연구에서는 임피던스 분석기를 대체하여, 일반적으로 실험실에서 사용되는 함수발생기(function generator)와 디지털 멀티미터(digital multimeter)만을 이용하여 전달 임피던스(transfer impedance)를 측정함으로써 구조물에 발생하는 결함을 탐지할 수 있는 기법을 연구한다. 즉, 건전상태와 손상상태에서 측정되는 전압의 진폭비를 이용한 손상지수를 비교함으로써 결함 유무를 판정할 수 있는 기법을 연구한다. 강재 시편에 대한 전달 임피던스 실험을 수행하였는데, 출력 전압의 진폭비를 이용한 손상지수를 비교함으로써 결함 유무를 합리적으로 판정할 수 있었다. 본 연구는 임피던스 기반 저비용 결함탐지기법을 위한 기초연구로써, 향후 결함의 위치 및 정도를 판정할 수 있는 연구가 보완된다면 구조물 건전성 모니터링에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지리정보학회지
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• 제23권4호
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• pp.234-252
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• 2020

계측기기만을 이용한 현장 상황대응의 재래적 방식에서 벗어나 온라인 '첨단기술(Hi-Technology)'과 오프라인의 '직관적 경험(Hi-Experience)'을 융합한 하이브리드(Hybrid) 재해관리 기법의 유효성을 검증하였다. 이를 위해 대상 현장에 매설된 상시 계측기 GNSS(RTK) 5대를 지상기준점(Ground Control Point, GCP)으로 사용하였다. 또한, 인근 지점에 크기 불변 특징점(Scale Invariant Feature Transform, SIFT) 4곳을 추출하여 검사점(Control Point, CP)으로 활용하였다. 이를 통해 현장 실측치와 드론기반 3차원 측정 결과치와의 정확도를 각 좌표값의 차이의 평균제곱근오차(Root Mean Square Error)를 이용하여 분석하였다. 결과적으로 드론에 의해 획득된 3차원 수치 모델을 정밀하게 후처리 분석함으로써 피사체의 모든 지형지물이 변위추적의 객체로 활용할 수 있음을 확인할 수 있었다. 포인트 클라우드(Point cloud) 기반의 3-D 수치 영상은 현장 그대로의 모습을 초실감, 고정도 가시화 함으로서 직관적인 경험에 공감할 수 있는 친화적인 솔루션을 제공하며, 단순 신호처리 기반의 계측기기 하드웨어 중심의 재해관리를 탈피해 인명피해/예산 절감 등 비탈면 유지관리에 최적의 플랫폼을 제공할 수 있을 것으로 판단된다. 특히, 특정 위치에 설치된 특정지점(Pin-point) 센서에 의존한 국지적인 정보의 한계를 뛰어넘어 기술생산 중심에서 재난관리의 중심으로 신속하게 전환될 수 있는 매개체가 될 것으로 기대한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권1호
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• pp.47-52
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• 2021

최근 국제적으로 신재생 에너지 개발이 활발함에 따라 풍력발전의 비중이 확대되고 있다. 특히 고품질의 풍력자원을 이용하고 소음 피해를 최소화하기 위하여 해안에서 멀리 떨어진 해역에 대규모 풍력단지가 조성되는 추세이다. 해상에 풍력단지가 건설됨에 따라 영해나 영공 감시를 위한 레이더에 간섭을 일으키는 문제 이외에도 해상에서 육상으로 송신하는 조난통신을 간섭하는 지에 대한 분석이 필요하다. 이를 위해서 본 연구에서는 선박에서 MF 또는 HF 대역의 전자파를 송신할 경우, 선박과 육상 기지국 사이에 위치한 해상풍력 발전단지가 송신된 전자파에 대한 간섭 여부를 분석하였다. 이를 위해 대상지역을 수치지형도와 풍력발전기 CAD모델을 활용하여 주변 환경 및 해상풍력 발전단지를 전자기학적으로 모델링하였다. 파장에 비해 광범위한 지역에 대한 전파 분석이므로 고주파 분석기법이 타당하나, 적용할 고주파 분석기법을 주변해역과 지형을 간략화하여 저주파 분석기법으로 먼저 검증하였다. 해상풍력 발전단지 부근에서 송신한 신호에 대해 육상기지국에서 수신한 전력을 분석한 결과, 발전단지가 설치되더라도 거의 동일한 수준으로 전파를 수신할 수 있었다. 이는 풍력발전기가 대형 구조물이기는 하나 타워의 직경은 수 미터에 불과하므로 지향성이 없고 파장이 긴 MF 및 HF 대역에 대해서는 큰 장애물로 작용하지 않기 때문으로 판단된다.

• 문화기술의 융합
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• 제9권1호
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• pp.697-702
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• 2023

최근 4차 산업혁명의 핵심기술인 드론의 도입으로 학교 교육 현장에서는 드론을 활용한 다양한 융합교육이 진행되고 있다. 특히 자유학기제 수업 및 진로탐색과 연계하여 드론 이론 및 실습 교육을 진행하고 있다. 드론융합 교육프로그램은 단순 시연 실습교육 보다 학습자의 만족도가 높고 직접적인 실습 경험으로 인하여 학습효과가 높게 나타나고 있다. 그러나 다수의 학습자를 상대로 실습교육을 진행하고 있어 한정된 장소에서의 다중드론 비행에 제약 및 학습자 통제가 불가능한 실정이다. 본 논문에서는 학교에서 다중드론 교육 운영 시 교수자가 다수의 드론을 실시간 감시하고 드론 간의 충돌을 사전에 학습자에게 인식시켜 실시간으로 다수의 드론 감시가 가능한 감시시스템을 제안하였다. 실험에서 사용된 통신 모듈은 Murata LoRa에 GPS를 탑재하였고, 실시간으로 수신된 위치 데이터를 기반으로 모니터링이 가능하도록 서버와 클라이언트를 구성하였다. 개방형 공간에서 제안한 시스템의 성능을 평가하였으며, 약 120m 거리까지 통신 신호가 양호함을 확인하였다. 즉 240m 범위 안에서 25대의 교육용 드론의 제어가 가능하고, 교수자가 모니터링할 수 있음을 확인하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제24권2호
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• pp.127-132
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• 2013

환자 호흡할 때 흉 복부 내부에 있는 장기의 위치는 주기적으로 변한다. 이에 따라 방사선치료 동안 종양에 대한 선량불확도가 발생하게 되며, 불확도를 줄이기 위한 여러 방사선치료방법이 제시되고 있다. 호흡연동방사선치료는 특정 위상 또는 진폭에만 방사선을 조사하는 방법으로 불필요한 피폭선량은 줄일 수 있는 장점이 있지만 긴 치료 시간과 노력이 필요하다는 단점이 있다. 호흡연동방사선치료 중 회전세기조절방사선치료(respiratory gated Volumetric Modulated Arc Therapy, VMAT)는 다른 호흡연동치료시스템에 비해 치료 시간이 짧다는 장점이 있기 때문에 본 연구는 respiratory gated VMAT 치료 선량의 정확성을 검증하여 임상 적용의 적절성을 평가하고자 한다. 본 연구는 총 6개의 VMAT 치료계획(Eclipse, ver. 8.6, Palo Alto, USA)을 토대로 수행되었으며, 각각의 치료계획은 AAA 알고리즘을 이용해서 선량이 계산되었다. 환자의 호흡운동을 구현하기 위해 환자 테이블 위에 1차원운동팬텀이 사용되었으며, 영상 기반 추적 시스템(Real-time Position Management, RPM, Varian Medical Systems, Palo Alto, USA)을 통해 운동 주기 신호를 획득하였다. 또한, 2차원-이온함-배열(MatriXX, IBA, Germany) 측정기를 이용하여 특정 호흡 신호 위상에 따른 전달 선량을 측정하였다. 측정된 선량과 치료 계획된 선량을 정성적인 분석을 위해 상용화되어 있는 선량분석용 프로그램(I'mRT, IBA, Germany)을 통해 2차원 선량분포를 0에서 1사이의 감마지표(Gamma index) 비교 결과 모든 케이스에서 97% 이상의 일치함을 확인하였다. 따라서 호흡연동 회전세기조절 방사선치료는 호흡연동방사선치료의 단점인 시간적인 제약을 일정 부분 해소할 수 있었으며 2차원 선량분포 비교 결과 오차값 3%이내의 정확도에서 환자정도관리 수준을 만족하였고 임상적용이 가능함을 확인하였다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제25권1호
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• pp.77-85
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• 2013

목 적: 용적변조회전 방사선치료는 겐트리 회전과 다엽콜리메이터, 선량률이 연동되어 진행되며 치료 중 선량 전달의 중단이 발생한 경우 겐트리와 다엽콜리메이터가 최초위치부터 다시 동작하여 정지된 지점부터 선량전달이 재개된다. 본 연구는 용적 변조회전 방사선치료의 치료 중단과 재 진행에 따른 선량전달의 오차를 분석하고자 하였다. 대상 및 방법: 10명의 환자를 대상으로 전산화치료계획시스템(Eclipse V10.0, Varian, USA)을 이용하여 용적변조회전 방사선 치료 계획을 수립하였다. TRILOGY (Varian, USA)의 6 MV 선속을 이용하여 계획된 선량을 이차원 배열 검출기와 CUBE (IBA dosimetry, Germany)팬텀에 조사하였다. OmniPro I'mRT system (V1.7b, IBA dosimetry, Germany)을 통해 4회에 걸쳐 일반적인 선량전달의 일관성을 평가 하고 선량 전달의 중단 또는 도어 인터락 발생으로 인해 선량 전달이 중단되고 최초지점부터 다시 시작되어 조사되는 경우와 비교하여 감마지수(Gamma index)의 변화를 분석하였다. 결 과: 선량 전달이 정상적으로 이루어진 경우에 각각의 감마 평균 신호 값의 차이는 0.1로 나타났고, 선량 전달의 중단이 발생한 경우 0.128로 나타났으며 도어 인터락의 경우 0.141로 나타났다. 각각의 경우 감마 표준편차 값의 차이는 0.071, 0.091, 0.099로 나타났고, 감마 최대값의 차이는 0.286, 0.379, 0.413으로 나타났다. Gamma pass rate (3%, 3 mm)는 허용 오차 범위를 만족하였고, T검증 결과 95% 신뢰구간에서 P-value가 0.05 미만으로 유의한 차이를 보였다. 결 론: 본 실험에서 치료 중 선량 전달의 중단 및 재시작에 관한 정확성을 평가해 본 결과 통계적으로는 차이가 있으나 임상적으로 허용 오차 범위이내로 문제가 없다는 것을 알 수 있었다. 그러나 겐트리와 다엽콜리메이터, 선량률의 연동으로 정확성이 요구되는 치료방법인 만큼 선량적인 측면에서 치료 중단에 따른 차이는 간과할 수 없다. 그러므로 갑작스러운 치료 중단 상황이 발생한 경우 추가적인 정도관리 절차를 통해 정확한 선량평가가 이루어져야 할 것으로 사료된다.

• 핵의학기술
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• 제20권1호
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• pp.28-31
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• 2016

전립선암은 세계적으로 남성에게 발생하는 가장 흔한 암이며, 암 관련 이환 및 사망의 주요 원인 중 하나이다. 전립선 암세포는 안드로겐에 의해 자극되며 안드로겐 수용체에 결합하여 활성화된다. 안드로겐 수용체는 전사인자로 작용하며 세포주기, 증식 및 분화를 조절한다. 안드로겐 수용체 신호 차단은 전립선암 치료의 특징이다. 전립선암에서 통증은 빈번하게 일어나는 관련 증상으로 환자의 삶의 질 악화의 주요 원인 중 하나이다. 주사용 $^{223}Ra-Dichloride$는 28 Mev 알파 방사선을 방출하여 골 전이가 있는 거세저항성 전립선암(Castration-Resistant Prostate Cancer)의 치료에 이용되고 있다. $^{223}Ra$은 체내 반감기가 11.4 일, 100 마이크로미터 이하 범위의 높은 선 에너지 전달(LET) 알파선을 방출하므로 매우 국소적인 방사선 영역을 생성시키는데 사용할 수 있다. 골격 전이와 같은 표적조직에 알파선을 위치하게 되면 베타선보다 더 국소적 용적으로 방사선을 전달하여 주위의 정상조직에 대한 노출을 줄인다. 하지만 $^{223}Ra-Dichloride$는 알파선 이외에 붕괴 과정에서 3.6%의 베타선과 1.1%의 감마선 (80, 156, 270 keV)을 방출한다. 본 연구는 $^{223}Ra-Dichloride$ 치료 시 사용되는 방사능양 3.5 MBq과 $^{99m}Tc-MDP$를 사용하여 Bone scan 검사 시 사용되는 방사능양 740 MBq을 사용하여 감마선에 대한 외부 방사선량을 평가해보고자 하였다. 최대 외부 방사선량은 $D({\infty})=34.6{\tau}Q_0Tp(0.25)$(${\tau}$:감마상수, $Q_0$:초기방사능양, Tp:물리적 반감기) 식을 이용하여 산출하였으며, 실제로 vial에서 방출되는 감마선을 1m의 거리에서 survey meter를 이용하여 15회 외부 방사선량률을 측정하였다. Health physics(2012)에서 제공하는 $^{223}Ra-Dichloride$과 $^{99m}Tc-MDP$의 1m 거리에서의 감마상수의 값은 각각 0.0469, 0.0215, 실제로 사용되는 방사능양 3.5 MBq, 740 MBq, 반감기 11.4일, 6시간을 기준으로 산출된 외부 방사선량은 $^{223}Ra-Dichloride$은 $16{\mu}Sy$, $^{99m}Tc-MDP$은 $34{\mu}Sy$의 값을 보였다. 실제로 vial에서 1 m 거리에서 방출되는 외부 방사선량율은 평균 $^{223}Ra-Dichloride$는 ${\mu}Sy/h$, $^{99m}Tc-MDP$은 $18{\mu}Sy/h$ 값이 측정값을 보였다. 감마상수 값은 $^{223}Ra-Dichloride$이 $^{99m}Tc-MDP$에 비해 높은 값을 나타내지만 실제로 사용되는 방사능의 양을 고려한 최대 외부 방사선량은 $^{223}Ra-Dichloride$이 $^{99m}Tc-MDP$보다 낮은 최대 외부 방사선량 값이 산출되었으며, 실제로 측정한 외부 방사선량율도 작은 값을 보여 $^{223}Ra-Dichloride$을 이용한 치료시 감마선에 대한 외부 방사선량은 매우 작음을 알 수 있었다. $^{223}Ra-Dichloride$은 골 전이가 있는 거세저항성 전립선암(Castration-Resistant Prostate Cancer) 환자들에게 유용한 치료제라고 사료된다.