• 전자공학회논문지
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• 제49권9호
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• pp.328-334
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• 2012

산전 및 분만 중 연속적인 태아감시는 임상의에게 태아의 안녕 평가하는데 필요하다. 또한 태아의 심장박동은 임신 중 태아의 건강을 평가하는 중요한 파라미터이다. 초음파 도플러는 태아 심박을 비관혈적으로 측정할 수 있는 방법으로 매우 유용하다. 그러나 현재 임상에서 널리 쓰이고 있음에도 불구하고, 태아 심박을 검출하는데 있어서 제한적인 정보만 제공할 뿐만 아니라 검출 오류에 대한 문제가 완전히 해결되지 못하고 있다. 본 연구의 목적은 태아의 초음파 도플러 신호로부터 태아 심박을 검출하는 알고리즘을 간단한 방법으로 개선하고자 한다. 신호 주기를 검출하는데 가장 널리 쓰이는 자기상관함수의 수정된 함수를 제안하고, 신호의 주기를 찾기 위해 설정하는 데이터 분석 구간의 크기와 이동 간격을 가변하도록 하였다. 제안된 방법은 실제 산모에게서 측정된 데이터에 적용하여 태아 심박의 beat-to-beat 검출이 가능함을 확인하였으며, 태아 심전도 신호와도 비교하였다. 제안하는 방법은 간단하면서도 효과가 있으므로 실제 장비에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한수의학회지
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• 제41권3호
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• pp.413-419
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• 2001

개에서 실험적으로 편측성 신수종증을 유발한 후, 이오헥솔-에탄올 용액을 신장동맥내로 주입하여 신수종증이 유발된 신장으로서의 혈류를 차단하는 신동맥 색전술을 실시한 후, 컬러 도플러 초음파상을 이용하여 색전술이 실시된 신수종증의 신장과 반대편 정상신장을 평가하고자 본 실험을 실시하였다. 수뇨관 결찰 후, 유발 전에 비하여 혈관저항지수가 4일, 9일, 17일째에 유의적으로 증가하였으며, BUN, creatinine, ALT, calcium, phosphorus는 변화하지 않았다. 이를 통하여 12두의 개에서 요관 결찰 17일째에 편측성 수신증이 유발되었음을 확인할 수 있었다. 신장동맥 색전술은 7두의 신수종증이 유발된 신장측의 신장동맥에 대퇴동맥을 통하여 선택적으로 카테터를 삽입한 후 이오헥솔-에탄올 용액을 주입하였으며, 시술 중 심전도, 산소포화도, 체온 맥박, 호흡수는 모두 정상범위에 있었다. 신장동맥 색전술 후 사망한 개체는 없었으며, 색전물질의 유출로 인한 부작용도 관찰할 수 없었다. 색전술 실시 후 시행한 칼라도플러 초음파 검사에서는 7두 모두에서 실험 전 기간에 걸쳐 색전된 신장에서 혈관신호를 관찰할 수 없었으나, 색전술을 실시하지 않은 5두에서는 신장내에서 혈관신호를 관찰할 수 있었다. 그리고 색전술을 실시한 7두의 정상신장의 평균 혈관저항지수는 정상견의 혈관저항지수와 유의적인 차이가 없음을 확인할 수 있었다. 칼러 도플러 초음파 검사법은 개의 수신증에 실시한 신장동맥 색전술 후의 신장동맥의 재맥관화를 평가할 수 있는 간편하며, 비침습적인 검사법으로 사료된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.1818-1825
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• 2017

ADCP(Acoustic Doppler Current Profiler) 는 초음파의 도플러 효과를 이용하여 수중에서 유속의 측정 및 교란 정도를 분석한다. 따라서 수신되는 각 공간 영역에 대한 속도 정보를 추출하기 위하여 수신 펄스 신호에 대한 자기 상관 함수나 FFT(Fast Fourier Transform) 스펙트럼을 추정한다. 그러나 자기 상관 함수 추정은 수신되는 반사 신호가 가우시안 형태의 대칭적인 도플러 스펙트럼을 가진다는 가정이 필요하며 이러한 조건이 만족 되지 않는 경우 추정치에서의 큰 편향오차가 발생할 수 있다. 또한 유속의 변화가 빠르게 나타나는 경우 신호 획득시간이 짧아 유속을 측정하기 위한 자기 상관 함수 나 FFT 스펙트럼의 정확한 추정이 어렵다. 따라서 본 논문에서는 반사 신호가 대칭형 또는 비대칭형 가우시안 형태의 스펙트럼을 보이면서 상대적으로 짧은 반사 획득 신호인 경우에도 정확한 유속 추정이 가능한 AR(Autoregressive) 스펙트럼 첨두치 추정 방법을 제안하였다. 이러한 방법을 이용하면 기존 방법에 비하여 그 정확도를 개선할 수 있음을 보였다. 제안된 방법의 평가를 위하여 다양한 환경에서의 모의 신호들을 구현하였으며 그 결과들을 비교하고 분석하였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.1-6
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• 2009

수중이나 지하에서는 매질의 전도성으로 인하여 전파를 이용한 무선 통신이 어렵다. 이러한 경우 초음파 등과 같은 음향신호를 이용하여 무선통신을 하는데 이 경우도 시변 다경로현상, 도플러효과, 각종 감쇄 등으로 인하여 코히어런트방식의 통신에서는 장거리 전송이 어렵다. 따라서 장거리 전송에서는 FSK 등과 같은 넌코히어런트방식의 데이터 전송방식을 사용하는데 이 경우 음향신호의 전송속도가 늦다는 특성 때문에 넓은 대역폭의 데이터 전송이 어렵다. 수중에서 다양한 통신 수요에 따라 음성통신 뿐만 아니라 화상 데이터 전송 등이 요구되는데 이와 같은 많은 데이터 전송시 넌코히어런트방식의 통신에서 그 요구조건을 만족시키기가 어렵다. 본 연구에서는 시간지연신호에 디지털 데이터를 실음으로써 동시에 8비트 또는 16비트 등과 같이 여러 비트의 데이터를 전송함으로써 전송속도를 개선할 수 있는 새로운 전송프로토콜을 제안한다.

• 한국임상수의학회지
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• 제28권6호
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• pp.613-616
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• 2011

5년령의 수컷 독일 셰퍼드견이 4일 동안의 식욕부진, 침울 등의 증상으로 내원하였다. 복부의 일반 방사선 사진에서 연부조직 밀도의 대형 종괴가 관찰되었다. 또한 종괴 변연과 주변에 장막세부음영의 소실이 관찰되었다. 복부 초음파 검사를 통해 고에코를 나타내는 비장문의 비장정맥 주위를 제외하고 전반적으로 저에코를 나타내는 비장 종대를 관찰하였고, 펄스파 도플러검사에서 비장정맥에 혈류신호가 없음을 확인하였다. 복부 CT 검사에서 비장문에 위치한 비장정맥 주위에서의 조영증강효과를 제외한 비장의 나머지 부위에서의 조영증강효과는 관찰되지 않았다. 비장의 혈관줄기의 염전을 나타내는 소용돌이 모양의 연부조직 밀도의 종괴를 확인하였다. 탐색적 개복술을 통해 단독으로 발생한 비장 염전을 진단하였다. 초음파 검사에서 레이스 형태의 실질 변화와 도플러 검사시 비장 정맥의 혈류 신호 소실, CT 영상에서 비장 뿌리 부위의 소용돌이 모양의 소견 등이 비장 염전의 유용한 영상학적 특징으로 생각된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제36권6호
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• pp.1023-1035
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• 2016

부유사 농도는 유사이송해석, 하천 및 구조물의 안정성 평가 등에 있어서 매우 중요한 자료라 할 수 있다. 그러나, 국내의 경우 주로 재래식 채집방식으로 유사량을 관측하고 있어 유사량 자료가 현저히 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 수평초음파도플러유속계(H-ADCP)에서 제공하는 신호대잡음비(SNR)와 레이저부유사측정기(LISST-100X)를 활용한 실측 부유사농도와의 상관관계를 구축하여 H-ADCP를 활용하여 공간 시간적으로 정밀한 유사량을 지속적으로 추정할 수 있는 기법을 개발하고자 한다. 이를 위해 H-ADCP의 신호대잡음비 보정식을 개발하였으며, 실규모 하천에서 유사를 인위적으로 공급하며 H-ADCP와 LISST를 활용하여 신호대잡음비와 부유사농도 자료를 계측하고, 개발된 보정식이 적용된 신호대잡음비-부유사농도(SNR-SSC) 관계식을 시범적으로 구축해 보았다. 구축한 SNR-SSC 관계로부터 상관계수 0.85~0.88의 상대적으로 높은 상관도를 가진 선형회귀식을 구성할 수 있었으며, 본 연구 결과는 자동유량측정장치로 사용되고 있는 H-ADCP를 적절히 활용할 경우 실시간 유사량 관측이 가능하다는 점을 시사한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.174-174
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• 2016

하천은 침식작용과 퇴적작용에 의해 유사를 하류방향으로 이동시킨다. 하천의 침식작용은 하상을 변화시키고 교량, 보 등의 하천 구조물의 안전성을 저해하여 국민의 재산과 생명에 막대한 피해를 입힌다. 또한 퇴적작용은 상류로부터 이동한 유사를 하도 내에 퇴적시켜 하천의 형상을 변화시키고, 통수면적을 감소시켜 홍수기에 범람 빈도와 규모를 증가시킨다. 이처럼 부유사 자료는 하천 구조물의 설계, 수자원 개발 및 관리를 위한 하천계획의 전반에 있어 매우 중요한 자료이지만, 국내의 경우 유사량 측정방법에 대한 연구가 미비하여 대부분 유사량 채집기를 활용한 직접 측정이 이루어지고 있다. 하지만 유사량 채집기를 활용한 관측은 매우 제한된 지역에서 간헐적으로 실시되고 있어 측정 자료가 부족한 실정이다. 이러한 한계를 극복하고자 간접적인 측정 방식을 개발하였으나 우리나라의 강우 특성상 홍수기를 거치면서 하천의 수리학적 특성이 변화하여 관계식의 신뢰도가 떨어지며 자주 갱신해야 한다는 어려움이 있다. 본 연구에서는 횡방향 유속과 신호대잡음비(Signal to Noise Ratio, SNR)를 측정하는 H-ADCP(SonTek, SL-3000)와 레이저 회절을 이용하여 지점의 입도분포와 부유사 농도를 측정하는 레이저부유사측정기(LISST : Laser In-Situ Scattering and Transmissometry)를 이용하여 자료를 취득하였다. 그리고 취득된 신호대잡음비, 부유사 농도간의 관계분석을 통해 회귀식을 구축한 후, 초음파 산란도로 정의되는 신호대잡음비를 활용하여 실내 실험수로의 부유사량을 산정하였고 실측 부유사량과의 비교를 통해 오차 분석을 실시하였다. 오차 분석 결과 실측 부유사량은 138.15g/s, 추정 부유사량은 165.372g/s로 신호대잡음비를 이용하여 추정한 부유사량이 약 19% 과다산정 하는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 현재 우리나라에 다수 설치되어 있는 수평초음파도플러유속계(H-ADCP)를 활용한 지속적인 부유사량 관측의 토대를 마련할 것으로 사료된다.

• Journal of Yeungnam Medical Science
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• 제27권2호
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• pp.105-112
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• 2010

병리조직학적으로 고환림프종으로 확진된 예들의 초음파검사 및 자기공명영상을 후향적으로 분석하여 다른 고환종양과 구분할 수 있는 소견이 있는지를 알아보기 위하여 본 연구를 시행하였다. 수술적 절제에 의해 확진된 7예와 초음파-유도하 조직생검으로 확진된 1예 등 총 8예를 대상으로 하였다. 종괴의 크기와 위치, 고환 이외에 침범된 장기를 조사하였고, 초음파검사에서는 종괴의 모양과 경계, 종괴 내부의 에코, 균일도와 함께 색도플러검사에서의 혈관분포상태를 조사하였다. 자기공명영상이 시행된 4예를 대상으로 종괴의 모양과 경계, 균일도, T1-및 T2-강조영상에서의 신호강도 및 조영증강 여부와 시간에 따른 조영증강의 변화를 조사하였다. 고환에 국한되어 있었던 경우는 2예에 불과하였고, 4예는 정삭을, 4예는 대동맥주위림프절을 침범하고 있었다. 초음파검사에서 종양의 외연은 6예에서 평활하였고 종괴의 에코는 7예에서 정상 고환 보다 저에코로 보였다. 4예는 균일하였고, 3예는 전반적으로는 균일하였으나 약간 불균일한 부분을 포함하고 있었고, 1예는 불균일하였다. 8예 모두에서 주변의 정상 조직보다는 현저하게 혈관분포상태 (vascularity)가 증가되어 있었다. 자기공명영상 T1-강조영상에서는 정상 고환과 유사한 신호강도로, T2-강조영상에서는 현저한 저신호강도로 관찰되었고 대체로 균일하였다. 조영 후 검사에서는 4예 모두 정상 고환 조직보다는 저신호강도로, 약하게, 균일하게 조영증강되었는데, 역동적 조영증강 검사가 시행된 1예에서는 시간이 감에 따라 점차 조영증강이 증가되는 소견을 관찰할 수 있었다. 이상의 결과를 토대로 50세 이상의 나이가 많은 환자에서 고환 종괴가 관찰되고, 초음파 검사에서 균일한 저에코로, 자기공명영상 T2-강조영상에서 균일한 저신호강도로 관찰될 때에는 고환림프종의 가능성을 가장 먼저 고려하여야할 것으로 생각한다.

• 한국음향학회지
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• 제42권5호
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• pp.422-428
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• 2023

초고속 초음파 영상은 탄성 영상, 초고속 도플러, 초해상도 영상과 같은 다양한 초음파 기반의 기능성 영상기술에 폭넓게 적용되고 있다. 하지만, 획득하는 데이터의 양이 많아 실시간 영상 재구성이나 3차원 또는 모바일 초음파 영상 응용으로의 확장이 제한된다. 본 논문은 적응 양자화 기법을 통해 초고속 초음파 영상으로 획득되는 대용량 Radio frequency(RF) 데이터의 전송 효율을 높이는 방법을 제안한다. 인체에서 반사된 초음파 신호는 높은 동적 범위를 가져 대부분의 현재 시스템에서 사용되는 고정 양자화 기법은 10 bits ~ 14 bits 이상의 높은 양자화 단계를 가진다. 양자화 단계 저감에 대한 화질 저하의 한계를 극복하기 위해, 본 연구는 영상 깊이에 따라 구간을 설정하고, 각 영역별 RF 데이터를 정규화하고 양자화하는 방안을 제안한다. 정량적인 검증을 위해, Field II 컴퓨터 모사 실험을 활용하여, 고정 양자화 방법과 제안하는 방법의 대조도 대 잡음 비, 공간 해상도 및 원본 대비 유사도를 비교하였다. 또한, 연구용 초음파 장비를 활용한 인체 모사 실험 및 인체 실험을 통해 최종 3-bit로 재구성한 영상에서도 제안하는 방법이 효과적으로 적용되는 것을 입증하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.377-377
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• 2015

부유사 자료는 유사이송해석에 필수적인 요소로 하천의 흐름 변화 및 하상 변동을 발생시키고, 하천 구조물의 설계, 수자원 개발 및 관리를 위한 하천계획의 전반에 있어 매우 중요한 자료이다. 부유사 농도는 수자원의 이용뿐만 아니라 하천 생태계에까지 피해를 미친다는 점에서 하천의 유지 관리 및 보수와도 밀접한 관련이 있다. 부유사량을 산정하는 방법에는 수리량 및 하상토 특성 자료를 유사량 공식에 대입하여 계산하는 간접적인 방법과 유사량을 직접 측정하는 방법으로 나뉜다. 현재 국내에서는 유사량 채집기를 사용하여 실제 하천의 유사량을 채집하는 방식으로 많이 사용되고 있으나, 많은 인력과 시간이 소모되기 때문에 다지점 계측과 지속적인 계측이 힘들다는 한계점를 보이고 있다. 또한 국내 하천에서는 홍수기를 거치면서 하천의 수리학적 특성이 변화하는 경향을 보여주고 있어 유량-부유사 관계식을 자주 갱신해야 한다는 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 현재 국내에서 사용하고 있는 직접적인 측정 방법의 한계점을 보완하고자 직접적인 측정 방법 중 초음파를 이용하여 횡단면 전체의 유사량 측정을 연속적으로 할 수 있는 수평초음파도플러유속계(H-ADCP)를 활용하여 유사량을 추정할 수 있는 기법을 개발하고자 한다. 본 연구의 연구는 건설기술연구원 하천실험센터의 직선수로에서 수행되었다. H-ADCP (SonTek SL3000, 셀 크기 4 cm)를 사용하여 자연상태 흐름조건 (유속 0.7 m/s)에서 초음파산란도(Backscatter, 혹은 신호대잡음비 SNR) 및 유속자료를 2분 간격으로 확보하였다. 그리고 부유사 농도(SSC)의 측정 정확도가 높다고 평가되고 있는 레이저부유사측정기(LISST-100)를 활용하여 부유사 농도를 실측하여 초음파산란도와 실측 SSC의 관계를 도출하고 그 경향을 분석하였다. 또한 초음파산란도의 흡수 등을 보정하고 실측 부유사자료와의 관계식을 기반으로 H-ADCP를 활용하여 실시간으로 부유사 농도를 산정할 수 있는 소프트웨어를 개발하였다.