• 제목/요약/키워드: 잡음 대 신호비

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실시간 GPS를 이용한 고효율 GPR CMP 탐사 (Highly efficient CMP surveying with ground-penetrating radar utilising real-time kinematic GPS)

  • Onishi Kyosuke;Yokota Toshiyuki;Maekawa Satoshi;Toshioka Tetsuma;Rokugawa Shuichi
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제8권1호
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    • pp.59-66
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    • 2005
  • 이 논문의 주 목적은 효율이 높은 공통중간점(CMP) 자료 획득 방법에 대해 서술함으로써, GPR탐사의 적용성을 넓히기 위함이다. CMP 자료 획득의 효율을 높이기 위한 가장 중요한 기술적 혁신은 실시간 이동 GPS(RTK-CPS)를 이용한 GPR 안테나의 위치 연속 모니터링이다. 이 연구에서 제안한 자동 안테나 이동 시스템은 GPR 탐사에서 시간을 가장 많이 요구하는 특정 지점에 안테나를 위치시키는 과정이 필요없기 때문에 탐사 시간 효율이 개선된다. 수치적 실험으로부터 자료획득 효율이 향상됨에 따라 자료의 밀도 및 CMP 중합수가 늘어나는 것을 예측할 수 있었으며, 이는 결과적인 자료의 신호대 잡음비 향상을 초래한다. 현장 적용은 이러한 가설을 입증하였으며, 이 연구에서 제안된 방법을 CMP 방식의 GPR 탐사를 좀 더 실질적이고 널리 사용될 수 있게 한다. 게다가 이 방법은 정밀한 지하수 정보를 제공할 수도 있는데, 이는 CMP 방식으로 얻은 공간적으로 조밀한 유전상수 분포를 물포화도와 갈이 지하수 특성과 관계 깊은 조밀한 물리량 분포로 변환할 수 있기 때문이다.

고주파 차폐용 Mesh를 이용한 자기공명영상 분석 (Magnetic Resonance Image Analysis using MESH for High-frequency Shielding)

  • 신운재
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.975-982
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    • 2021
  • 본 연구는 체내의 식도용 스텐트와 일플란트에 많이 사용되는 티타늄 성분의 금속성 물질을 사용하여 구리와 black metal, polyester로 구성된 머리카락 보다 가늘게 제작된 mesh로 시험관을 부분적으로 RF를 차폐하여 주변에 위치한 자기공명영상용 팬텀에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 3T Achieva X-series의 Cardiac Coil을 사용하여 TR 500 ms, TE 20 ms, NEX 1, slice thickness 5 mm의 Spin Echo T1강조영상에서 field of view(FOV)에 따른 자기공명영상을 분석하였다. FOV 304 mm × 304 mm에서는 발생하지 않았던 aliasing artifact가 발생하지 않았지만 250 mm × 250 mm 과 170 mm × 170 mm에서는 발생되었다. FOV 170 mm × 170 mm에서 mesh를 사용하지 않은 경우는 SNR이 78.23으로 가장 낮았으며, mesh를 가운데 세워 분리한 경우에는 215.05, mesh로 완전히 차폐한 경우에는 366.44로 높게 측정되었다. 또한 mesh로 완전히 감싸고 차폐한 경우에는 aliasing artifact도 제거되었고, 영상의 왼쪽과 가운데, 오른쪽의 신호 대 잡음비가 높으면서 다른 조건과 비교하여 균질한 영상을 획득할 수 있었다. 결론적으로 mesh로 RF를 부분적으로 감싸고 차단하면 aliasing artifact를 제거할 수 있고, 작은 FOV를 사용하여 영상의 해상도와 균질성이 우수한 자기공명영상을 획득할 수 있을 것으로 사료된다.

자동노출제어장치를 이용한 요추 측면 방사선검사 시 환자 중심 위치 변화가 선량과 화질에 미치는 영향 (Effects of Dose and Image Quality according to Center Location in Lumbar Spine Lateral Radiography Using AEC Mode)

  • 정운찬;주영철
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제44권2호
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    • pp.85-90
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    • 2021
  • The purpose of this study is to consider usefulness of using AEC mode and importance of patient center location in L-spine lateral radiography by comparing dose and image quality according to the change of patient center location with using AEC mode or not. In this study, guide wire is attached to the human body phantom's lumbar spine and the lead ruler is attached to the bottom of the wall detector to find out center location in detector. ESD, mAs, and EI were selected as dose factors, and image quality was compared through SNR. With the lumbar spine located center of the detector, dose factors and image quality were compared according to using AEC mode or not. Afterwards, phantom moved 4 cm and 8 cm back and forth and compared dose factors and image quality. The exposure parameters were 85 kVp, 320 mA, x-ray field size 10×17 inch, and the distance between the center X-ray and the detector was fixed at 100 cm. The center X-ray was perpendicular to the fourth lumbar spine and the only bottom AEC chamber was used. All data were analyzed by independent t-test and ANOVA. As a result of this study, with AEC when the center is matched, ESD was 1.31±0.01 mGy, without AEC was 2.12±0.01 mGy. SNR was shown to be 22.81±1.83, and 23.44±1.87 respectively. When the phantom's center moves 4 cm, 8 cm forward, and 4 cm, 8 cm backward, ESD were 1.09±0.004 mGy, 0.32±0.003 mGy, 1.19±0.017 mGy, 1.11±0.006 mGy respectively, SNR were 18.29±0.60 dB, 11.11±0.22 dB, 18.98±0.80 dB, 17.71±0.82 dB. Using AEC in L-spine lateral radiography reduced ESD by 38%, EI by 35%, and mAs by 38%, without any difference in SNR(p<0.05). When the phantom's center moves 4 cm, 8 cm forward, and 4 cm, 8 cm backward, ESD was decreasing each 16%, 75%, 9%, 15%, EI was decreasing each 14%, 77%, 15%, 20%, mAs was decreasing each 15% 75% 9%, 15%. SNR was decreasing each 19%, 51%, 17%, 22%.

Haas 촬영법에서 선예한 영상 획득을 위한 연구 (A Study to Acquire Sharp Images in the Haas(Skull PA Axial Projection))

  • 안준호;한재복;송종남;김인수
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.319-325
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    • 2022
  • 본 연구는 머리뼈 후전축방향 촬영(Haas)에서 선예한 영상을 얻어 진단하고자 Skull -Phantom을 이용하여 자세 각도를 변경하여 영상을 획득한 후 대학병원 영상의학과에 근무한 방사선사 5명에게 주관적 영상평가한 결과 머리를 엎드린자세에서 머리 뒤쪽의 뒤통수점에서 4 cm 아래로 내리고 머리쪽을 향하여 25° 입사하여 촬영시에 뒤통수뼈와 큰구멍내에 투영된 안장등, 뒤침대돌기등 영상평가 점수가 20점으로 높았으며, 뒤통수점에서 아래로 8 cm 내려서 머리쪽으로 30° 입사 시 바위모뿔대칭의 음영, 바위능선과 시상봉합, 시웃자봉합 등 19점으로 높은 영상평가를 받았다. 또한, 점수 유의성을 검증하였으며, Cronbach Alpha 값이 0.789 신뢰도가 좋음을 평가 받았다. 영상의 관심영역(ROI)을 설정하여 신호대잡음비(SNR)를 산출한 결과 머리 뒤쪽 뒤통수점에서 4 cm 아래로 내리고 머리쪽으로 25° 입사 시 5.957로 가장 높으며, 뒤통수점에서 아래로 8 cm 내려서 입사 시는 머리쪽으로 30° 기울여 촬영하였을 때 6.430으로 가장 높았다. 연구결과에 의하면 머리 후전축방향 촬영시 뒤통수뼈와 안장, 뒤침대돌기의 선예한 영상을 얻기 위해서는 뒤통수점에서 아래로 4 cm 에서 머리쪽으로 25° 입사하여 촬영하고 바위모뿔대칭의 음영과 바위능선과 시상봉합, 시웃자봉합의 선예한 영상을 얻기 위해서는 뒤통수점에서 아래로 8 cm 내려서 머리쪽으로 30° 기울여 촬영한다면 임상에서 활용에 도움이 있으리라 사료된다.

흉부 엑스선 촬영 시 촬영기법에 따른 영상 평가 (Image Evaluation of Projection Method in Chest Radiography)

  • 안병주;이준행
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.217-223
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    • 2022
  • 본 연구는 엑스선 흉부촬영에서 격자를 이용하여 촬영법과 Air Gap Technique을 이용한 촬영법에서 얻은 영상을 평가하기 위하여 대학병원 영상의학과에서 10년 이상 근무한 방사선사 선생님 5인에게 주관적 평가 ROC와 객관적 평가 SNR를 시행하였다. 분석한 결과는 Cronbach Alpha 값이 0.714로 유의하게 높았다. Air Gap Technique 촬영법에서 팬톰과 상수용체 간격을 20 cm 띄우고 관전압 100 kVp, 관전류와 촬영시간 8 mAs로 설정하고 촬영한 영상을 ROC 평가에서 18점, SNR 평가에서 6.149로 가장 높은 점수를 얻었다. 또한 격자를 이용하여 촬영법에서는 팬톰과 상수용체 간격을 15 cm 띄우고 관전압 110 kVp, 관전류와 촬영시간을 8 mAs에서 촬영 시 ROC 평가점수가 19점과 객관적평가인 신호대잡음비(SNR)가 6,622으로 가장 높은 점수를 받았다. 이에 격자를 이용하여 나타나는 격자의 cut-off 현상으로 인하여 재촬영뿐만 아니라 판독지연, 환자의 피폭선량 증가, 기계적 수명단축 등의 단점을 벗어나는 Air Gap Technique 촬영법을 활용한다면, 중환자실 및 응급환자를 위한 이동형 엑스선 촬영장비를 사용할 경우를 포함하여 흉부 촬영 시에 많은 도움이 되리라 사료된다.

자동노출제어장치 유·무에 따른 흉부 후·전방향 검사 시 관전압 변화에 따른 선량 및 영상평가 (Dose and Image Evaluation according to Changes in Tube Voltage during Chest X-ray Examination according to Automatic Exposure Control)

  • 주영철;홍동희
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제16권7호
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    • pp.871-877
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    • 2022
  • 본 연구는 흉부 방사선검사 시 AEC의 잘못된 사용으로 환자에게 가해지는 피폭선량 및 영상판독의 문제점을 개선하고자 연구를 진행하였다. 검사조건으로 AEC를 이용한 경우와 AEC를 사용하지 않은 경우로 구분하여 영상을 획득 하였으며 0.6 mAs를 고정시키고 110, 100, 90, 80 kVp의 조건으로 촬영하였다. 연구 결과 without AEC 110 kVp가 with AEC보다 선량은 1.17% 감소하였고 100 kVp에서는 17.2% 감소, 90 kVp에서는 30.19% 감소, 80 kVp에서는 46.45% 감소하였다. 폐와 기관, 심장에서 SNR의 평균값의 차이는 with AEC와 without AEC 110 kVp에서 관전압 변화에 따른 통계적인 수치에서는 유의한 차이가 있었으나 실제영상에서 화질의 차이는 미비하였다. 동일한 관전압에서 AEC를 적용하지 않은 경우 특히 without AEC 100kVp에서는 with AEC와 유사한 화질을 유지하면서 선량을 17.2% 감소시킬 수 있었다. 그러므로 흉부 방사선 검사 시 AEC 조건에 의존하기보다 적절한 관전압 선택으로 선량을 낮추면서 검사하는데 조건을 고려해 보아야 할 것으로 사료된다.

차세대 하향링크 셀룰러 네트워크에서 단말 간 직접 통신을 위한 유동적 채널관리 방법 (Dynamic Channel Management Scheme for Device-to-device Communication in Next Generation Downlink Cellular Networks)

  • 김세진
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.1-7
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    • 2023
  • 최근 스마트 단말 및 다양한 사물인터넷(Internet of Things) 장치들이 요구하는 고품질/대용량 데이터 트래픽 양이 급격히 증가함에 따라 5G/6G 기반의 차세대 셀룰러 네트워크는 단말 간 직접 통신(Device-to-device communication, D2D) 기술에 관심을 집중하고 있다. 하지만, D2D 통신은 매크로 셀의 주파수 재사용으로 전체 시스템 성능은 향상되지만, D2D 사용자 단말(D2D user equipment, DUE)로부터 전송되는 간섭량이 증가하여 매크로 사용자 단말(Macro user equipment, MUE)의 성능은 감소된다. 따라서, 본 논문에서는 차세대 하향링크 셀룰러 네트워크에서 DUE의 수가 증가하여도 MUE의 성능을 보장할 수 있는 D2D 유동적 채널관리 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 매크로셀 기지국이 MUE가 수신하는 간섭과 신호 대 간섭 잡음비(Signal to interference and noise ratio) 정보를 기반으로 DUE에게 부채널을 유동적으로 할당한다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안하는 D2D 유동적 채널관리 방법이 다른 채널관리 방법들과 비교해 MUE의 SINR 기준값이 증가함에 따라 MUE의 성능이 우수함을 보인다.

불규칙한 빠짐을 포함한 탄성파 탐사 자료의 머신러닝을 이용한 트레이스 기반 내삽 (Trace-based Interpolation Using Machine Learning for Irregularly Missing Seismic Data)

  • 이재우;박지호;설순지;윤대웅;변중무
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제26권2호
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    • pp.62-76
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    • 2023
  • 최근에 활발히 적용되고 있는 머신러닝 기반 탄성파 내삽 기법들은 대부분 모음 자료를 2차원 영상화 하여 빠짐을 채우는 방법으로 하는 훈련(training)-추론(inference) 전략에 기초하므로 완벽히 채워진 다수의 모음자료가 훈련을 위해 필요하게 된다. 이 연구는 이와는 달리 트레이스 기반 내삽을 수행하는 내삽 기술의 훈련-추론 전략을 기본으로, 불규칙한 빠짐이 있는 현장자료 만을 이용하여 훈련-추론을 모두 수행할 수 있는 머신러닝을 이용한 트레이스 기반 불규칙한 빠짐의 내삽 기술을 제시하였다. 이 연구에서는 불규칙한 빠짐이 있는 자료를 훈련과 추론에 체계적으로 사용하는 최대 연속빠짐 간격에 따라 정해지는 네트워크를 구성하는 방법 및 훈련하는 방법을 기술하였다. 또한, 서호주 Exmouth Sub-basin 지역의 Vincent 유전에서 얻어진 시간 참반사 보정된 탄성파 자료에 개발된 방법을 적용한 후, 예측 결과를 전통적인 내삽 방법의 결과와 비교 및 분석하였다. 신호대잡음비나 구조유사성과 같은 정량적인 지표를 통해 두 방법 모두 내삽 성능이 높은 것을 확인하였으며, 모든 주파수 대역에서도 골고루 좋은 결과를 보임을 확인하였다.

분포형 광섬유 센서 자료 적용을 위한 기계학습 기반 P, S파 위상 발췌 알고리즘 개발 (Machine Learning-based Phase Picking Algorithm of P and S Waves for Distributed Acoustic Sensing Data)

  • 최용규;송영석;설순지;변중무
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제25권4호
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    • pp.177-188
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    • 2022
  • 최근 이산화탄소 지중저장 모니터링 기술 중 하나인 미소진동 모니터링 기술에 대한 관심이 증가하면서 과거에 주로 사용되었던 지오폰이나 지진계가 아닌 분포형 광섬유 센서(distributed acoustic sensing, DAS)의 적용도 증가하고 있다. 특히 DAS를 이용하여 모니터링을 수행하면 시×공간적으로 거의 연속된 자료가 기록되게 되어 자료의 양이 방대해지게 되고 빠르고 정확한 자료 처리가 중요하게 된다. 자료처리 중 이벤트 탐지 및 위상 발췌는 가장 기초적인 과정으로 모든 자료에 대해 필수적으로 수행되어야 한다. 이 논문에서는 기계학습 기반의 P, S파 위상 발췌 알고리즘을 개발하여 전통적인 위상 발췌 방법의 한계를 보완하고, 전이학습 방법을 이용하여 신호 대 잡음비가 낮은 단일 성분 자료만 존재하는 DAS 자료에도 적용이 가능하도록 하였다. 사용된 기계학습 모델은 위상 발췌에 뛰어난 성능을 보이는 합성곱 신경망 기반의 EQTransformer를 ResUNet의 특성을 포함하도록 수정하여 구성하였다. 훈련자료는 전세계적으로 기록된 지진파형 자료인 STEAD자료를 이용하였고 학습 자료에 포함되지 않은 특성들에 대해서도 좋은 성능을 보이도록 기본 자료를 다양하게 변형시킨 자료도 학습에 사용하였다. 개발된 알고리즘은 학습자료와 다른 특성을 갖는 K-net 및 KiK-net 자료에 의해 성능이 검증되었다. 또한, 전이 학습을 통해 DAS 자료의 특성에 맞게 변형시킨 후 포항 장기분지에서 측정된 DAS자료에 적용시켜 그 성능을 검증하였다.

수산식품 중 말라카이트그린 및 류코말라카이트그린의 분석 (Analysis of malachite green and leuco-malachite green in sea food)

  • 최동미;홍순근;임무혁;정지윤;장문익;박건상;홍무기;우건조
    • 분석과학
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    • 제19권2호
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    • pp.142-148
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    • 2006
  • 고속액체크로마토그라피를 이용하여 어류 중 말라카이트그린 및 류코말라카이트그린의 최적 분석조건을 확립하고 국내유통 수산식품을 분석하였다. 균질화한 시료를 아세토니트릴로 추출하고 디클로로메탄에 분산시켜 농축 후 메탄올에 용해하여 분석하였다. 이동상으로는 아세토니트릴과 아세테이트 완충용액의 혼합용액을 사용하였으며, 검출파장은 620 nm이었다. 류코말라카이트그린을 말라카이트그린과 동시에 분석하기 위하여 산화납(IV) 컬럼을 분석컬럼 뒤에 연결하여 류코말라카이트그린을 말라카이트그린으로 산화하였다. 상관계수($r^2$)는 말라카이트그린이 0.9989, 류코말라카이트그린이 0.9995이었으며, 검출한계는 신호대 잡음비 3 이상에서 말라카이트그린과 류코말라카이트그린의 합으로서 0.005 mg/kg이었다. 회수율은 84~98%(CV는 3~16%)로 만족할 만한 수준이었다. 분석결과 잉어 및 붕어 서료에서 류코말라카이트그린이 검출되었다.