• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제15권4호
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• pp.186-191
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• 2004

방사선 치료에서 각 방사선치료 관련 장비의 주기적인 정도관리는 매우 중요하나, 방사선 발생장치에 비하여 방사선치료계획시스템(RTPS)에 대한 정도관리는 아직 미흡한 상태이다. 따라서 본 연구에서는 방사선치료계획시스템의 정도 관리를 위해서 주기적인 정도관리 항목을 제시하고, 수행함으로써 국내에서 사용하고 있는 치료계획시스템들의 성능을 비교, 평가해보고자 한다. 정도관리 항목은 입ㆍ출력 장치와 같은 비 선량학적 측면과 선량계산 결과에 관련된 선량학적 측면으로 크게 분류하였고, 수행 시간, 에러 발생률, 중요도에 따라서 주간, 월간, 연간, 비정기적으로 분류하였다. 불균질 상태를 모사한 물 등가 고체팬톰을 컴퓨터단층 촬영하여 영상을 얻었으며, RTPS에 입력하여 정도관리를 수행하였다. 입출력 장치는 장비의 오작동 여부를 점검하고 입출력 후 실제 영상과의 크기 차이를 비교하였고, 선량계산 항목은 정방형 조사면, 부정형 조사면, 쐐기 조사면, 불균질 물질 보정, 사방향 조사 등에 대해 수행하였다. 에너지는 6 MV, 10 MV를 이용하여 이온검출기를 통해 기준점에서의 실제 측정값을 얻었고, 계산된 값과 실제 측정한 값을 비교하여 RTPS의 정확도를 평가하였다. 기하학적 정확도와 선량의 정확도를 평가한 결과 선진 각국 및 각 학회에서 권고하고 있는 허용 범위 내에서 대부분 일치하였다. 따라서 방사선치료의 성적을 향상시키기 위해서 주기적인 정도관리가 요구되며, 본 연구결과를 토대로 RTPS의 정확성을 평가하기 위하여 국내 실정에 적합한 주기적인 정도관리 프로그램을 제시할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.353-359
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• 2021

군은 군사훈련을 실전적으로 수행하기 위하여 최신 과학기술을 적용한 마일즈 장비를 활용한 훈련체계를 구축하고 있다. 마일즈 훈련체계는 마일즈 장비를 활용하여 야전에서 실기동 훈련을 실시함으로써 전투 인원과 장비의 피해상황을 실제 전장과 동일하게 모사할 수 있도록 하는 체계이다. 이를 통해 훈련병력은 실전과 유사한 체험을 할 수 있으며 특히, 정보, 통신 및 컴퓨터 시뮬레이션 등의 첨단 과학기술을 활용하는 통합체계로 구축되어 훈련에 참가하는 용사들의 훈련효과를 극대화 할 수 있다. 본 연구는 육군에서 활용 중인 마일즈 훈련효과를 과학적 기법을 활용하여 분석하였으며 중대급 마일즈를 대상으로 하였다. 특히 훈련효과를 분석하기 위한 효과지표는 관련 문헌조사 및 전문가 의견수렴을 통해 도출하였으며 Swing기법을 적용하여 효과지표별 가중치를 산출하고 훈련 경험자를 대상으로 한 설문조사 결과를 결합하여 최종 훈련효과를 도출하였다. 연구결과 마일즈 훈련효과는 기존의 마일즈를 활용하지 않는 훈련에 비해 2.6배 효과적이며 분산분석을 통해 신분별로 마일즈 훈련에 대한 만족도는 높으며 그 차이는 통계적으로 유의미한 것으로 도출되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.523-533
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• 2019

엔지니어링과 IT기술의 융합은 학문적 연구뿐 아니라 산업에도 많은 변화를 가져오고 있다. 특히 컴퓨터 시뮬레이션 기술은 실제 물리현상을 정확히 모사하고 실시간으로 분석할 수 있는 수준으로 발전했다. 본 논문에서는 산업에서 주로 활용되는 유체해석(CFD: Computational Fluid Dynamics) 기술과 최신 가시화 기술로 떠오르고 있는 증강현실을 활용한 후처리기에 대해 기술한다. 유체해석 시뮬레이션 결과를 증강현실기술을 활용하여 가시화하는 연구가 활발히 진행되고 있으나, 결과 데이터의 사이즈가 큰 특성상 데스크탑 환경에서 기사화하는 연구에 한정되어 실제 공간에서 검토가 필요한 유체해석 시뮬레이션분야에서 활용이 제한된다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법에 대해 논의한다. 이를 위해 후처리 과정에서는 유체해석결과를 분석한 후, 모바일 환경에서 원활한 구동을 지원하기 위한 데이터 경량화(70% 이상) 작업을 수행하며, 가시화 과정에서는 경량화된 데이터를 이용하여 클라우드 컴퓨팅을 활용한 실시간 추적 작업과 함께 유체해석결과를 화면에 정합하여 가시화 한다. 이를 통해 사용자는 시뮬레이션이 수행된 다양한 공간에서 유체해석결과를 효과적이고 몰입감있게 검토/분석 할 수 있다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.175-184
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• 2023

검출기의 실제 모양과 제조사에서 제공한 데이터를 기준으로 Penelope simulation을 통해 검출기 모양을 구현하며 측정치에서 얻은 효율을 기준으로 하여 적합한 사층 두께에 적용하였다. 검출기의 simulation 된 전체에너지피크 효율 채널수와 crystal의 Outside contact layer가 전체에너지피크 효율에 미치는 영향을 결정 하기위한 효율 계산은 Penelope Code를 사용하여 0.3, 0.5, 0.7, 1.0, 1.2 ,1.4 mm의 다양한 사층 두께에 대해 수행하였다. 외부 접촉 사층 두께가 5배 증가하였을 때, 59.50 keV의 경우 전체에너지피크 효율이 약 36% 감소하였으며, 1836.01 keV 경우 10% 감소하였다. 또한 10배 증가할수록 59.54 keV의 경우 FEP 효율이 약 20% 감소하였으며, 1836.01 keV 경우 7% 감소하였음을 확인하였다. Penelope simulation된 전체에너지피크 효율 채널은 사층 증가에 따라 기하급수적으로 감소한다. 또한, 총 효과 곡선은 0.3 - 1.4 mm 사층 두께 영역에서 3.5% 미만의 상대적 차이로 잘 일치함을 확인하였다. 그러나 비균질 사층이 몬테카를로 모델에서 여전히 매개변수라는 것을 알 수 있었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제26권4호
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• pp.365-384
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• 2024

인력기반의 점검보다 안전하고 효율적인 자동화 점검을 위하여 스캐닝 기술 개발이 가속화되고 있다. 컴퓨터비전 기술을 활용하여 수집된 이미지로부터 시설물 손상을 자동으로 검출하는 연구도 증가하고 있다. 이미지의 픽셀 크기, 품질 및 수량은 손상 자동 검출을 위한 딥러닝이나 이미지 처리 성능에 영향을 미칠 수 있다. 본 연구는 딥러닝기반 손상 자동 검출을 위한 이동식 터널 스캐닝 시스템의 카메라 성능과 고품질의 원시 이미지 데이터 취득을 위한 기초연구로, 이미지의 품질을 정량적으로 평가하기 위한 기법을 제안하려고 한다. 40 km/h의 이동속도 모사가 가능한 패널 장치에 테스트차트를 부착하고 국제표준 ISO 12233방법으로 실내시험을 수행하였다. 기존의 이미지 품질 평가기법들을 적용하여 실내실험에서 얻어진 이미지의 품질을 평가하였다. 카메라의 셔터스피드는 이미지에 발생하는 모션블러와 밀접한 관련이 있는 것으로 판단되었다. 이미지 품질 평가 기법 중 하나인 modulation transfer function (MTF)는 이미지 품질을 객관적으로 평가할 수 있으며, 시각적 관찰과 일치하는 것으로 판단되었다.

• 대한핵의학회지
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• 제38권5호
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• pp.338-343
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• 2004

목적: 이 연구의 목적은 두층 섬광결정을 사용하여 PET 기기 시야 외곽에서 발생하는 영상 왜곡현상을 최소화하는 고 민감도, 고 분해능의 소동물 PET 시스템을 개발하는 것이다. 대상 및 방법: GATE (Geant4 Application for Tomographic Emission) 시뮬레이션 프로그램을 사용하여 시스템을 모사하였고 시스템 성능을 예측하였으며 시뮬레이션에서 도출한 파라미터를 기준으로 시스템을 설계 제작 하였다. 두층 섬광결정은 Lutetium Oxyorthosilicate (LSO)와 Lutetium-Yttrium Aluminate-Perovskite (LuYAP)으로 구성하였다. 섬광결정의 각 픽셀크기는 $2mm{\times}2mm{\times}8mm$이며 $8{\times}8$로 배열하여 두층 섬광결정으로 구성하였다. 두층 섬광결정 배열을 위치민감형 광전자증배관(Position Sensitive Photomultiplier Tube: PSPMT)과 결합하여 한 개의 검출기를 구성하였으며, 총 16개 검출기를 지름 10 cm, 유효시야 8 cm인 원형으로 배열하였다. 검출기로부터 출력된 데이터는 소켓, 디코더, ADC, FPGA회로를 거쳐 전 처리 컴퓨터에 입력되고 마스터 컴퓨터에 저장 되도록 하였다. 결과: 시스템 개발의 초기 연구로 한쌍 검출기만 사용하여 단층영상을 획득하고 민감도와 공간분해능을 측정하였다. 점선원을 시야 중앙에 위치했을 때 공간분해능은 2.3 mm FWHM이고, 민감도는 10.9 $cps/{\mu}Ci$이었다. 결론: 구축한 시스템을 사용하여 선원의 위치와 모양변화를 정확하게 측정한 사이노그램과 PET 영상을 획득할 수 있었다. 이 연구는 고 분해능 고 민감도 PET 시스템 개발의 초기연구로, 소형 원형 PET 시스템 개발 가능성을 보여준다.lamate을 이용하여 측정한 사구체 여과율과 통계적으로 유의한 상관 관계를 보이지 않았다. 결론: Gates 방법을 이용한 사구체 여과율 측정에서 배후 방사능 관심 영역은 신장의 상방과 양측 신장사이, 즉 혈액 풀 방사능이 많이 분포하는 부위에 설정하는 것이 I-125-iothalamate을 이용한 사구체 여과율과 가장 높은 상관 관계를 보였고, 신장 깊이가 깊지 않은 2군에서 두 사구체 여과율은 더 높은 상관 관계를 보였다.7%$, 25분일 때 $95{\pm}12%$, 40분일 때 $98{\pm}3%$로 통계학적으로 유의한 차이는 없었다(p>0.05). 항응고제 종류에 따른 결합효율은 헤파린을 사용한 경우 $89{\pm}20%$, CPDA를 사용한 경우 $97{\pm}6%$, ACD를 사용한 경우 $98{\pm}4%$로 CPDA와ACD를 사용한 경우에 유의하게 높은 결합효율을 보였다(p<0.001). 결론: 변형 체내 표지법으로 적혈구를 표지시 우수한 결합효율을 유지하기 위해서는 채취하는 혈액의 양은 3 mL 이상, 배양시간은 10분 이상(10분-40분), 항응고제는 ACD나 CPDA tinning 시간은 20분 이상(20-35분)을 유지하고, 가능한 rotating invertor를 사용하는 것이 좋을 것으로 생각된다.KC $\varepsilon$이 K562(Adr)세포에서 많이 발현되었으나, K562와 K562(Adr)세포에서는 verapamil처리에 따른 PKC 아형의 변화는 없었다. 결론: Verapamil은 암세포의 종류에 따라 MIBI와 TF의 섭취를 감소시켰고, 고용량에는 MDR세포의 섭취도 감소시켰으며 이러한 현상은 세포독성 이나 PKC효소 아형과는 관련이 없었다. 그러므로 MDR의 진단시 verapamil을

• 대한핵의학회지
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• 제38권1호
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• pp.74-84
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• 2004

목적:. I-125는 저에너지(27-35 keV) 방사선을 방출하기 때문에 두께가 얇은 섬광결정과 조준기를 사용할 수 있어 고분해능, 고민감도 영상획득에 유리한 물리적 특성을 가지고 있다. 이 연구의 목적은 새로운 시뮬레이션 도구인 GATE (Geant4 Application for Tomographic Emission)를 사용하여 최적의 I-125 SPECT 시스템 파라미터를 도출하는 것이다. 대상 및 방법: 시뮬레이션 방법의 신뢰성을 검증하기 위해, Weisenberger 등이 개발한 감마 카메라 시스템을 모사하였다. 섬광체로 평판형 Nal(T1)을 사용하였으며, 두께는 검출효율을 계산해서 결정하였다. 평행구멍조준기와 바늘구멍조준기의 여러 파라미터가 공간분해능과 민감도에 미치는 영향을 평가하였다. 그리고 최적화된 조준기를 결합한 I-125 SPECT의 성능을 평가하였다. 결과: 시뮬레이션에 대한 신뢰성 검증연구 결과, 측정과 시뮬레이션에서 공간분해능(4%)과 민감도(3%)가 유사함을 확인하였다. Nal(T1) 두께는 I-125 감마선을 98% 검출할 수 있도록 1 mm로 결정하였다. 시뮬레이션 결과 고분해능 평행구멍조준기로 구멍크기가 0.2 mm이고 길이가 5 mm인 사각구멍조준기를 선택하였고, 범용 평행구멍조준기로 구멍크기가 0.5 m이고, 길이가 10 mm인 육각구멍조준기를 선택하였다. 바늘구멍조준기는 구멍지름이 0.25 mm이고 채널높이가 0.1 mm이며, 허용각도가 90도인 조준기를 선택하였다. 최적화된 고분해능 평행구멍조준기, 범용 평행구멍조준기, 바늘구멍조준기를 결합한 I-125 SPECT의 재구성 영상 공간분해능은 각각 1.2 mm, 1.7 mm, 0.8 mm였으며, 민감도는 39.7 cps/MBq, 71.9 cps/MBq, 5.5 cps/MBq이었다. 결론: GATE 시뮬레이션으로 I-125 영상에 적합한 섬광결정 파라미터 및 조준기 파라미터를 도출하였다. 이 연구결과는 I-125 SPECT로 탁월한 고분해능, 고민감도 영상을 얻을 수 있음을 보여준다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권5호
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• pp.391-401
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• 2004

이차원 위상 어레이 변환자를 이용하는 실시간 3차원 영상 시스템은 많은 수의 채널 수를 가지기 때문에 고 비용의 매우 복잡한 빔집속부를 사용하여야 한다. 또한 각 주사선에 대해 초음파를 매번 송수신해야 하므로 볼륨 레이트 또한 낮게 된다. 이를 해결하기 위해 기존에 제안된 교차어레이를 이용한 3차원 영상화 기법은 실시간 3차원 영상을 위한 고속 주사가 가능하고 측방향으로는 동적집속이 가능하지만, 고도방향으로는 송신집속깊이를 제외하고는 고도방향의 해상도가 저하된다는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 본 논문에서는 합성구경 기반의 교차 어레이를 사용한 3차원 영상화 기법을 제안한다. 제안한 방법에서는 고도방향으로 놓인 일차원 송신어레이의 각 변환소자를 한번에 하나씩 순차적으로 송신하고, 반사된 신호들을 측방향으로 놓인 일차원 수신어레이의 모든 변환소자를 이용하여 수신하게 된다. 수신시 측방향으로는 동적집속, 고도방향으로는 합성구경 기법을 이용하여 빔을 집속함으로써 모든 영상 점에 대해 측방향과 고도방향 모두 동적집속된 효과를 얻을 수 있다. 또한, 제안한 방법은 고도방향으로 합성구경 기법을 이용함으로써 송신어레이 변화소자 개수만큼의 초음파 송수신 과정을 통해 관심 영역의 입제영상을 임의의 요구되는 단면영상 수를 이용하여 구성할 수 있다. 제안한 방법을 통해 기존의 고정집속 기반의 교차어레이를 이용한 3차원 영상화 기법과 비교하여 측방향으로는 동일하고 고도방향으로는 훨씬 우수한 해상도의 영상을 획득할 수 있음을 컴퓨터 모사실험을 통해 점증하였다. 또한 동반논문에서는 제안한 방법에 비해 송신전력과 고도방향 해상도를 더욱 향상시킬 수 있는 선형파면 기반의 합성구경 기법을 제안한다.